DE2349563C2

DE2349563C2 - Vorrichtung zum Wickeln von fadenartigem Gut

Info

Publication number: DE2349563C2
Application number: DE19732349563
Authority: DE
Inventors: Tom Wallingford Berkshire Thorpe
Original assignee: UK Atomic Energy Authority
Current assignee: UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1973-10-03
Filing date: 1973-10-03
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE2349563A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Wickeln von Ldenartigem Gut auf einen Dorn und Führen des Gutes mit c'wzr eine 7ührungsscheibe bzw. -rolle aufweisenden Fadenf-ihrungseini ichtung.

Kohlefaservcrslärkte Elemente ·> rohrförmiger Ausführung werden dadurch hergestellt, daß die Kohlefasern, die mit Harz überzogen sind, auf einen Dorn gewickelt werden, wobei das Harz nachfolgend ausgehärtet wird, um gute Stabilität zu erzielen. Anschließend wird das rohrförmige Teil vom Dorn abgezogen.

Ein Problem besteht jedoch in der Führung der Kohlefasern auf einen Dorn. Eine herkömmliche ringförmige Führungseinrichtung, allgemein als» öse« bekannt, wurde verwendet, erwies sich aber als unzufriedenstellend. Dies kommt daher, weil Reibungskräfte, die sich aus dem Kontakt zwischen der Wand der» öse« und den zerbrechlichen Kohlenstoffasern ergeben, zu häufig zu einem Bruch der Fasern führen. Diese Reibungskräfte sind, wie sich herausgestellt hat, dann besonders groß, wenn der Winkel zwischen dem Strang von Kohlefasern und der Mittelachse der» Öse« ein Maximum ist, was dann der Fall ist, wenn sich der Strang von der» Öse« nach einem der Enden des Wickels erstreckt.

Fine Vorrichtung nach dem Oberbegriff ist aus der DE-OS 14 49 659 bekannt. Die Führungseinrichtung dieser bekannten Vorrichtung ist zwar um eine Achse drehbar gelagert, jedoch wird ihre Lage um diese Achse praktisch durch Arme fixiert, die über eine drehbare Walze auf der Spule oder Spindel ruhen. Der Zweck dieser bekannten Anordnung besteht darin, die Führungsrolle in kontrolliertem Abstand von den sich auf der Spule bildenden Fadenwindungen zu halten. Die Führungsrolle kann daher ihre Neigung nicht ändern, um eine Lage einzunehmen, die für die Linie der Fäden auf der Eingangsseite der Führungsrolle und die Linie der Fäden auf der Ausgangsseite am besten geeignet ist.

ίο

Somit löst die Führungsrolle nach der DE-OS 14 49 659 nicht das vorerwähnte Problem der hohen Reibungskräfte, wenn ein Winkel zwischen der Fadenlinie und der Linie der Rolle besteht, wobei letztere in diesem Sinne gleich der Mittelachse der» öse« der eingangs erwähnten Führungseinrichtung ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Problem zu überwinden und das Wickeln von fadenförmigem Gut, insbesondere von Strängen aus Kohlefasern, zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Faden-Führungseinrichtung von einer Halterung so getragen wird, daß sie relativ zur Halterung drehbar ist, und daß die Halterung ihrerseits um eine Achse in einem Winkel zur Drehachse der Führungseinrichtung drehbar gelagert ist.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß das fadenförmige Gut, z.B. ein Strang aus etwa 10 000 Kohlefasern, keine scharfen Biegungen erleidet und daher nicht mit hoher Reibung durch die Führungseinrichtung laufen muß, da Kohlefasern dadurch besonders leicht beschädigt werden können.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht tier erfindungsgemäßen Vorrichtung und die

Fig.2 und 3 weitere perspektivische Ansichten der Vorrichtung, wobei diese in den Wickelkopf einer Wickelmaschine eingebaut ist.

Nach F i g. 1 weist eine Vorrichtung 1 zum Wickeln von fadenartigem Gut in Form eines Stranges 2 aus Kohlefasern eine Fadenführungseinrichtung 3 auf, die von einer Halterung 4 so getragen wird, daß sie relativ zur Halterung 4 drehbar ist, wobei die Halterung 4 ihrerseiis um eine Achse 5 in einem Winkel zur Drehachse 6 der Führungseinrichtung 3 schwenkbar ist.

Im einzelnen weist die Fadenführungscinrichtung 3 eine genutete Führungsrolle oder -Scheibe 7 auf. die um eine Achse 8 im wesentlichen senkrecht /ur Drehachse 6 der Führungseinrichtung 3 drehbar gelagert ist.

Die Führungsscheibe 7 besteht aus einem reibungsarmen Material (PTFE bei diesem Ausführungsbeispiel) und wird von einer Spindel 9 getragen, die in einem Paar Halteplattcn 10 gelagert ist, welche von einem Grundblock 11 getragen werden. Ein Distanzstück 12, welches zwischen den dem Block Il abgelegenen Enden der Platten 10 angeordnet ist, trägt ein Gegengewicht 13, welches auf einem Bolzen 14 verschiebbar sitzt, der in das Distanzstück 12 eingeschraubt ist. Die axiale Stellung des Gegengewichtes 13 kann durch Lockern von Gegenmuttern 13a und Bewegen des Gegengewichtes 13 entlang dem Bolzen 14 vor dem Wiederfestziehen der Muttern 13a verändert werden.

Die Halterung 4 ist eine zweiteilige ( 4a, 4b) Konstruktion. Das Teil 4a trägt die Führungseinrichtung 3, und der Block 11 lokalisiert eine Spindel 15 (siehe Fig. 2), um welche die Führungseinrichtung 3 rotiert. Das äußere Ende der Spindel 15 ist so geformt, daß die Spindel nicht aus dem Teil 4a herausfallen kann. Das Teil 4b weist ein Bodenteilstück 16 auf, von welchem sich ein Hebel 17 erstreckt. Der Hebel 17 trägt eine Achse 18, um welche die Halterung 4 schwenken kann. Die Achse 18 wird von einer Lager-Bauteilgruppe 19 (Fig. 2) schwenkbar gehalten, die am Wickelkopf 20 einer Wickelmaschine sitzt. Eine Säule 21 von quadratischem Querschnitt erstreckt sich außerdem

vom Bodenteilstück 16 aus und ist durch eine im Querschnitt quadratische Aussparung im Teil 4a verschiebbar gehalten. Eine Feststellschraube (nicht dargestellt) dient dazu, den Teil 4a und die Säule 21 aneinander zu befestigen. Diese Feststellschraube wird gelockert, um die Relativstellungen der Teile 4a, 46 der Halterung 4 einzustellen, und wird danach wieder festgezogen.

Eine lange Schraube 22 ist in die Seite des Bodenteilstücks 16 eingeschraubt und dient als weiteres Gegengewicht. Wenn ein zusätzliches Gewicht benötigt wird, so kann dieses auf der Schraube 22 befestigt werden.

Wie am besten aus Fig.2 hervorgeht, wird die Führungsvorrichtung 3 durch den Wickelkopf 20 einer Wickelmaschine getragen. Ein Dorn 30 wird zwischen einem Paar von einander zugewandten Spannfuttern 31 (von denen nur eines dargestellt ist) gehalten, und der vorher mit Harz versehene und gespannte Strang 2 aus Kohlefasern wird auf den Dorn aufgewickelt.

V/enn der Strang 2 von der Vorrichtung 1 wegläuft, kann sich die Führungseinrichtung 3 frei um die Achse 6 und die Halterung 4 frei um die Achse 5 drenen, so daß die Rolle oder Scheibe 7 selbsttätig die bes\2 Position einnimmt, und zwar zwischen der Linie des Stranges 2 auf der Eingangsseite der Scheibe oder Rolle 7 und der Linie des Stranges 2 auf der Ausgangsseite der Scheibe oder Rolle 7.

Die Vorrichtung kann so ausbalanciert werden, daß praktisch keinerlei Tendenz für eine Drehung unter der Einwirkung der Schwerkraft um beide Achsen 5 und 6 vorhanden ist. Es hat sich herausgestellt, daß die Vorrichtung dann gut arbeitet, wenn der Ausgleich so eingestellt ist, daß das Ende der Halterung 4 das Bestreben hat, unter Schwerkraft die unterste Lage einzunehmen. Es ist für einen stabilen Betrieb wichtig, daß die unterste Berührungsstelle des Stranges 2 mit der Scheibe 7 im wesentlichen in einer Linie mit der Achse 5 oder leicht oberhalb derselben liegt.

Nachdem genügend harzbeschickte Kohlefaser aut den Dorn 30 aufgewickelt ist, um die rohrförmige Konstruktion zu bilden, wird diese nach dem Aushärten vom Dorn entfernt.

Bei einer Abänderungsform der Vorrichtung zum Erleichtern des Reinigens wird das Distanzstück 12 mit dem Bolzen 14 und dem Gegengewicht 13 von den Scheiben-Halteplatten 10 abgenommen, so daß die Scheibe 7 in einem an den Enden offenen Spalt zwischen den Platten 10 sitzt. Ein Gegengewichtausgleich ist bei der Abänderungsform durch einen Arm vorgesehen, der auf der Achse 18 auf der dem Hebel 17 abgelegenen Seite der Lager-Bauteilgruppe 19 festgeklemmt ist. Der Arm ragt etwa um 180° zum He¹ J 17 vor und ist an seinem Ende mit Schraubengewinde versehen, damit ein Gegengewicht lokalisiert und befestigt werden kann. Der Arm kann gekröpft sein, damit er die Führungsscheibe nicht stört, die oben rechts in F i g. 2 dargestellt ist. Ai'ernativ kann diese Führungsscheibe auch an einer anderen Stelle gehalten werden, und zwar etwas mehr von der Vorrichtung 1 entfernt. Bei der Abänderungsform kann das zusätz'iche Gegengewicht 22 eingespart werden, da die Wirkung desselben auch durch Einregelung der Winkelsteilung des Gegengewichtarmes auf der Achse 18 erreicht werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Wickeln von fadenartigem Gut auf einen Dorn und Führen des Gutes mit einer eine Führungsscheibe bzw. -rolle aufweisenden Fadenführungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (3) von einer Halterung (4) so getragen ist, daß sie relativ zur Halterung (4) drehbar ist, und daß die Halterung (4) ihrerseits um eine Achse (5) in einem Winkel zur Drehachse (6) der Führungseinrichtung (3) schwenkbar gelagert ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsscheibe oder -rolle (7) um eine Achse (8) drehbar gelagert ist, die im wesentlichen senkrecht zur Drehachse (6) der Führungseinrichtung (3) verläuft

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Teil des Teilstücks der Rolle oder Scheibe (7), über welches das fadenartige Gut (2) läuft, in einer Linie mit der Drehachse (5) der Halterung (4) ausgerichtet ist

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (5) der Halterung (4) senkrecht zur Drehachse (6) der Führungseinrichtung (3) verläuft.