DE69212941T2

DE69212941T2 - Verfahren und Maschine zur Herstellung von gewebten faserförmigen Armierungen

Info

Publication number: DE69212941T2
Application number: DE1992612941
Authority: DE
Inventors: Georges Jean Joseph Cahuzac
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2012-09-26
Also published as: EP0536029A1; FR2682129B1; FR2682129A1; JP3412844B2; DE69212941D1; CA2079626C; CA2079626A1; JPH05228931A; EP0536029B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung hohler Armierungen aus dreidimensional verteilten Fasern. Sie bezieht sich ebenfalls auf die so hergestellten Armierungen und die Verbundteile, die aus den Armierungen nach Impregnierung mit einem aushärtbaren Bindemittel hergestellt werden.
Zur Herstellung derartiger Armierungen sind bereits Verfahren bekannt, die darin bestehen, daß durch Aufwickeln auf einen Dorn ein zweidimensionales Substrat hergestellt wird, in dem die Fasern nach mindestens zwei Richtungen verteilt sind und die dritte Dimension der Fasern durch Steppen des Substrats aufgebracht wird. Derartige Verfahren werden zum Beispiel in den amerikanischen Patenten US-A-2 283 802, US-A-3 322 868, US-AS-4 080 915 und US-A-4 863 660 beschrieben. Sie weisen Nachteile auf, die im wesentlichen auf das Vorhandensein des Dorns beim Steppen zurückzuführen sind.
So werden zum Beispiel im amerikanischen Patent US-A-4 080 915, dessen Unterlage starr ist, in dieser Unterlage Öffnungen vorgesehen, in die das Ende der Nadel ohne abzubrechen eindringen kann. Es ist zu bemerken, daß durch eine derartige Lösung die Steppmöglichkeiten stark begrenzt werden, da die Anzahl der in der Unterlage angebrachten Öffnungen zwangsläufig beschränkt ist und die Nadel sich bei jedem Stich unbedingt einer derartigen Öffnung gegenüber befinden muß. In diesem fruheren Patent wird somit vorgesehen, daß die Öffnungen aus länglichen Schlitzen bestehen, und daß die Steppreihen geradlinig entsprechend den Schlitzen verlaufen. Es ist also zu sehen, daß nicht nur die Dichte der Steppstiche im Substrat gering ist, sondern daß auch die Form der Steppreihen und die Verteilung der Steppstiche ein für allemal durch die Öffnungen vorgegeben sind
Im amerikanischen Patent US-A-4 863 660 besteht dagegen die Unterlage aus einem Schaumstoff oder einem ähnlichen Material, in das die Nadelspitze eindringen kann. In diesem Fall besteht hinsichtlich der Dichte der Steppstiche oder der Form der Steppreihen keine Begrenzung mehr, die Unterlage muß jedoch aus einem leicht zerstörbaren Material bestehen, um das Substrat von der Unterlage lösen zu können.
Zur Verwirklichung hohler Armierungen aus Fasern sind auch Verfahren bekannt, bei denen auf die Anwendung eines Dorns verzichtet wird und die darin bestehen, daß gitterförmig angeordnete Stangen oder Stäbe mit Fasern umwebt werden. Derartige Webverfahren werden zum Beispiel in den französischen Patenten FR-A-2 395 340, FR-A-2 529 589, FR-A-2 531 459 und FR-A-2 227 748 beschrieben. In diesem Fall sind die für die Anwendung derartiger Verfahren hergestellten Maschinen kompliziert und teuer. Außerdem wird die Webart durch das Stangengitter vorgegeben. Insbesondere Fr-A-2 227 748 ermöglicht die Herstellung einer Rotationsarmierung, indem drei Bündel, die ein dreidimentionales Gitter bilden und in Richtung der Mantellinien der Armierung aus flexiblen Stangen (starre Fasern, Stäbe) und in radialer Richtung und am Umfang derselben aus Fasern bestehen, miteinander verwebt werden.
Gegenstand dieser Erfindung ist es, die Nachteile der beiden bekannten Verfahrensarten zu beseitigen und die Herstellung von hohlen Filamentarmierungen mit Hilfe einer einfachen Maschine zu ermöglichen, wobei jede gewünschte Gewebeart hergestellt werden kann. Außerdem führt der Einsatz eines Dorns dank der Erfindung zu keinen Anwendungsschwierigkeiten und zu keiner Begrenzung der Webart.
Dazu ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer hohlen Faserarmierung mittels Dorn dadurch bemerkenswert, daß:
- am Umfang des Dorns eine Vielzahl flexibler Stangen verteilt ist, deren eines Ende einen abgebogenen Abschnitt hat, so daß mindestens die Enden mit dem abgebogenen Abschnitt, der nach außen vom Dorn absteht, am Dorn anliegen;
- mindestens eine endlose Filamentlunte um die abgebogenen Abschnitte der Stangen gewickelt wird und
- entsprechend der Wicklung der Filamentlunte um die abgebogenen Abschnitte die Stangen am Dorn verschoben werden, so daß die abgebogenen Abschnitte von der bereits aufgewickelten Filamentlunte befreit werden und Schrittweise ein Filamentflechtwerk mit den darin enthaltenen Stangen entsteht, das am Dorn anliegt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dient der Dorn lediglich als Stütze für die abgebogenen Abschnitte, der diesen die räumliche Lage und damit die Form der durch Wickeln der Filamentlunte um die abgebogenen Abschnitte erzielten Armierung vorgibt. Abgesehen davon, daß der Dorn für den Webvorgang als Schablone dient, besteht zwischen Filamentlunte und Dorn keinerlei Wechselwirkung. Damit werden die Nachteile der oben genannten bekannten Dorn-Verfahren vermieden. Außerdem ergibt sich die Webart lediglich aus der Anordnung der Stangen am Dorn und aus der Art und Weise, wie das oder die endlosen Filamentlunten um die abgebogenen Abschnitte gewickelt werden. Es ist leicht zu sehen, daß eine beliebig große Anzahl von Wickelarten und damit von unterschiedlichen Webarten eingesetzt werden kann.
Entsprechend der gewünschten Webart können die flexiblen Stangen am Umfang des Dorns so angeordnet werden, daß sich ihre abgebogenen Abschnitte längs der Dornachse in gleicher Höhe befinden oder längs dieser Achse abgestuft angeordnet sind. Beispielsweise kann vorgesehen werden, daß die Vielzahl flexibler Stangen aus mehreren Stangenkomplexen besteht, wobei sich alle abgebogenen Abschnitte der Stangen eines Komplexes in gleicher Höhe längs der Dornachse befinden, die abgebogenen Abschnitte der Stangen jedes Komplexes jedoch in einer anderen Höhe als die der anderen Komplexe angeordnet sind. Es ist zu sehen, daß die Webart auf diese Weise stark verändert werden kann, umso mehr als beliebig viele endlose Filamentlunten gewickelt werden können.
Zum Beispiel bilden die Stangen mehrerer abgestufter Komplexe von Stangen mit abgebogenen Abschnitten radiale Gruppen, in denen die Stangen radial übereinander angeordnet sind. Diese Gruppen radial übereinander angeordneter Stangen können längs des Dornumfangs abwechselnd eine unterschiedliche Anzahl übereinander angeordneter Stangen haben. Außerdem können die Stangen aufeinanderfolgender Umfangsgruppen radial versetzt sein, so daß in zwei aufeinanderfolgenden Umfangsgruppen die Stangen der kleinen Gruppe radial zwischen zwei Stangen der größeren Gruppe angeordnet sind.
Die flexiblen Stangen können zum Beispiel aus einem Material bestehen (zum Beispiel aus dem Material der Wicklung des oder der Filamentlunten), das es ermöglicht, daß diese, nachdem die so hergestellte Armierung vom Dorn genommen wurde, in der Armierung verbleiben können und deren Kettfäden bilden. Die flexiblen Stangen können dagegen auch aus einem Material (z.B. Metall) bestehen, so daß sie durch geeignete Naturfasern ersetzt werden müssen. Im letzten Fall ist es vorteilhaft, vor der Abnahme der Armierung vom Dorn die Austauschfasern mit Hilfe der flexiblen Stangen, wenn diese von der Armierung getrennt werden, in die Armierung einzuziehen.
Obwohl der Dorn unbeweglich sein kann, wobei die Filamentlunte um die abgebogenen Abschnitte gewickelt wird, indem sie um den Dorn bewegt wird, ist es vorteilhaft, wenn der Dorn drehbar ist und sich die Aufwicklung der Filamentlunte oder Filamentlunten durch die Drehung des Dorns ergibt.
Zur Vereinfachung der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es außerdem vorteilhaft, wenn für die Stangenenden, die den abgebogenen Abschnitten entgegengesetzt sind, eine Anschlagfläche vorgesehen wird, und wenn der Dorn entsprechend der Filamentluntenwicklung in Richtung der Anschlagfläche bewegt wird.
So liegen die Stangen, die bei der Bewegung infolge des Drucks, der durch die bereits ausgeführte Filamentluntenwicklung ausgeübt wird, mit dem Dorn verbunden sind, mit ihren, den abgebogenen Abschnitten entgegengesetzten Enden an der Anschlagfläche an, so daß sie gegenüber dem Dorn und der bereits ausgeführten Wicklung eine Gleitbewegung ausführen und die abgebogenen Abschnitte freigeben müssen und sich der Wickelvorgang fortsetzen kann.
Diese Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Maschine zur Herstellung einer hohlen Faserarmierung mit Hilfe eines Dorns, die aus einer Vielzahl flexibler Stangen und aus Wickelmitteln besteht, durch die mindestens eine endlose Filamentlunte aufgewikkelt werden kann, und ist dadurch bemerkenswert, daß:
- die flexiblen Stangen an einem ihrer Enden einen abgebogenen Abschnitt haben und am Umfang des Dorns verteilt sind, wobei zumindest die Enden mit den abgebogenen Abschnitten mit ihrem nach außen abstehenden Ende am Dorn anliegen;
-die Wickelmittel die endlose Filamentlunte um die abgebogenen Abschnitte der Stangen wickeln und
- Mittel vorgesehen sind, um die Stangen längs des Dorns entsprechend der Filamentluntenwicklung zu verschieben.
Vorzugsweise haben die Wickelmittel Vorrichtungen, durch die der Dorn um seine Achse in Drehung versetzt werden kann, und feststehende Mittel, durch die die Faserlunte um die abgebogenen Abschnitte der Stangen auf den Drehdorn gelegt werden kann.
Die Drehachse des Dorn kann senkrecht sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsart dieser Erfindung haben die Mittel, mit denen die Stangen entsprechend der Filamentluntenwicklung längs des Dorns verschoben werden können, eine Anschlagfläche für die Enden der Stangen, die den abgebogenen Abschnitten entgegengesetzt sind, und Mittel, mit denen der Dorn entsprechend der Filamentluntenwicklung in Richtung der Anschlagfläche bewegt werden kann.
Um die Bewegung der Stangen längs des Dorns zu erleichtern, hat die Anschlagfläche vorteilhafterweise die Form einer Schräge, die in Drehrichtung des Dorns allmählich zunimmt. Zur weiteren Erleichterung der Stangenbewegung ist die Schräge schwingungsfähig, so daß dieser eine Schwingungsbewegung in Längsrichtung der Stangen aufgegeben wird.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsart der Maschine sind die Mittel, durch die der Dorn um seine Achse in Drehung versetzt wird, und die Mittel, durch die der Dorn in Richtung der Anschlagfläche verschoben wird, in einem Arbeitszylinder kombiniert, der um seine Achse in Drehung versetzt wird.
Als Variante haben die Mittel, durch die der Dorn um seine Achse in Drehung versetzt wird, und die Mittel, durch die der Dorn in Richtung der Anschlagfläche verschoben wird, eine gegenüber einer Platte, die parallel zu ihrer Ebene beweglich ist, drehbar angeordnete Scheibe.
Wie oben erwähnt, kann die Vielzahl flexibler Stangen aus mehreren Stangenkomplexen bestehen, wobei sich alle abgebogenen Abschnitte eines Stangenkomplexes längs der Achse des Dorns in gleicher Höhe befinden, jeder Stangenkomplex mit seinen abgebogenen Abschnitten jedoch in einer anderen Höhe als die anderen Komplexe angeordnet ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Maschine mehrere Fadenführer hat, von denen jeder um die abgebogenen Abschnitte der Stangen am Dorn eine endlose Filamentlunte ablegen kann. Alle Fadenführer sind dann vorzugsweise mechanisch miteinander verbunden.
Vorteilhafterweise haben die feststehenden Mittel zur Ablage der Filamentlunte am Drehdorn einen Ablagekopf mit einem Sensor zur Messung des Abstandes zwischen Ablagekopf und Dorn, einen Sensor zur Erfassung der Umfangsbewegung der Stangen und einen Sensor zur Erfassung der abgebogenen Abschnitte der Stangen. Durch die Informationen dieser Sensoren ist es damit möglich, die erfindungsgemäße Maschine mit Hilfe eines programmierbaren Automaten zu steuern.
Vorzugsweise hat der Ablagekopf mindenstens einen Fadenführer für die Filamentlunte sowie Mittel, durch die der Fadenführer gegenüber dem Ablagekopf parallel zu den Stangen verschoben werden kann. Damit ist es möglich, die Filamentlunte nach Belieben oberoder unterhalb der abgebogenen Abschnitte verlaufen zu lassen. Vorteilhafterweise ist der Ablagekopf verstellbar.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren wird in den Ansprüchen 1-12 beansprucht. Eine erfindungsgemäße Maschine wird in den Ansprüchen 13- 25 beansprucht.
Die Figuren der beigefügten Zeichnung erleichtern das Verständnis dafür, wie die Erfindung verwirklicht werden kann. In diesen Figuren werden ähnliche Elemente mit identischen Bezugsnummern bezeichnet.
Figur 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsart der Maschine entsprechend dieser Erfindung.
Figur 2 veranschaulicht in der Perspektive eine Webart, die durch Anwendung der Maschine von Figur 1 verwirklicht werden kann.
Figur 3 ist eine Einzelheit der Maschine von Figur 1 entsprechend Pfeil III dieser Figur.
Die Figuren 4A, 4B, 4C und 4D veranschaulichen vier Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 5 zeigt das Gewebe senkrecht zu den Stangen nach der Abwicklung.
Figur 6 veranschaulicht in einer Ansicht analog zu Figur 5 das erhaltene Gewebe.
Figur 7 veranschaulicht eine Anordnungsvariante der flexiblen Stangen am Dorn zusammen mit einer Vielzahl von Fadenführern.
Figur 8 zeigt im Schnitt ein Gewebe nach der Abwicklung, das mit der Vorrichtung von Figur 7 hergestellt werden kann.
Figur 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Maschine darstellt.
Die Figuren 10 und 11 sind seitliche bzw. perspektivische Ansichten eines Ablagekopfes der Filamentlunte für die erfindungsgemäße Maschine.
Das in Figur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel 1 der erfindungsgemäßen Maschine hat einen zum Beispiel elektrischen Arbeitszylinder 2, dessen Achse Z-Z senkrecht angeordnet ist. Der Arbeitszylinder 2 ist durch Radiallager 3 und ein Axialkugellager 4 drehbar um die senkrechte Z-Z-Achse angebracht und kann durch einen Motor 5, beispielsweise einen Elektromotor, der ein Ritzel 6 antreibt, das in einen Zahnkranz 7 eingreift, der koaxial zur Z-Z-Achse verläuft und mit dem Zylinder 2A von Arbeitszylinder 2 verbunden ist, um die Achse in Drehung versetzt werden (siehe Pfeil F1) . Der Zylinder 2A liegt am Boden 8 über das Axialkugellager 4 an, und die Stange 2B von Arbeitszylinder 2 ist nach oben gerichtet. Der Arbeitszylinder 2 wird über einen drehbaren Verteiler 9 mit Energie gespeist. Wenn der Arbeitszylinder 2 gespeist wird, kann er seine Stange 2B, wie durch den Doppelpfeil F2 dargestellt, wahlweise nach unten ein- oder nach oben ausfahren.
An der Stange 2B von Arbeitszylinder 2 ist ein Dorn 10 angebracht, dessen äußere Form der Innenform einer herzustellenden hohlen Faserarmierung entspricht. Die Achse von Dorn 10 verläuft koaxial zur Z-Z-Achse. In Figur 1 hat dieser Dorn eine Rotationsform mit einem zylindrischen Teil und einem kegelstumpfartigen Teil. Wie aus der weiteren Beschreibung hervorgeht, kann diese Erfindung mit Dornen unterschiedlicher Form, auch mit Dornen, die keine Rotationsform aufweisen, verwirklicht werden.
Am Umfang von Dorn 10 ist eine Vielzahl von Stangen 11 verteilt, die in Querrichtung flexibel, in Längsrichtung jedoch starr sind und an ihrem oberen Ende einen abgebogenen Abschnitt 12 haben. Die Stangen 11 werden, wie nachstehend erklärt, an den Dorn 10 angelegt gehalten. Im Beispiel von Figur 1 ist jede Stange 11 in einer axialen Ebene des Dorns angeordnet. Jede Stange 11 kann gegenüber Dorn 10 gleiten. Die Stangen 11 können durch Abstandshalter 13, beispielsweise durch Nägel im Dorn oder ähnliches, am Umfang des Dorns zueinander in Abstand gehalten werden.
Jede Stange 11 setzt sich nach unten so fort, daß ihr unteres Ende mit einem Schwingplättchen 14 in Kontakt gelangen kann, das durch einen elektrischen Vibrator 15 in Bewegung versetzt wird. Zur Führung der unteren Teile der Stangen 11 und und damit diese in ihrer entsprechenden Lage bleiben, wird eine Scheibe 16 vorgesehen, die bei Drehung mit dem Arbeitszylinder 2 verbunden ist und an ihrem Umfang Einzellöcher 17 hat, durch die jeweils eine Stange 11 verläuft.
Damit bildet die Gesamtheit der Stangen 11 einen Mantel, der den Dorn 10 und den Arbeitszylinder 2 umgibt.
In Figur 1 wurden, um die Klarheit der Zeichnung zu erhöhen, die unteren Teile der Stangen 11 mit Ausnahme einer Stange weggelassen. Außerdem wurde die Maschine in Figur 1, um die Beschreibung und die Zeichnung zu vereinfachen, in einem fortgeschrittenen Webstadium dargestellt, ohne daß der Webvorgang dabei gezeigt wird. Dieser ergibt sich klar aus der Beschreibung der Figuren 4A bis 4D.
Die Maschine 1 von Figur 1 umfaßt zudem eine senkrechte Säule, an deren oberem Teil ein Wagen 19 angebracht ist, der längs der Säule (Pfeil F3) zum Beispiel durch ein Zahnstangengetriebe 20 gleiten kann, das von einem Motor 21 auf dem Wagen 19 angetrieben wird.
Der Wagen 19 hat außerdem einen horizontalen Arm 22, der gegenüber dem Wagen 19 (Pfeil F4) zum Beispiel ebenfalls durch ein Zahnstangengetriebe 23 gleiten kann, das von einem Motor 24 auf dem Wagen 19 angetrieben wird.
Das Ende des horizontalen Arms 22 gegenüber Dorn 10 hat einen vorzugsweise verstellbaren Fadenführer 25, durch den eine Filamentlunte 26 verläuft, die ungehindert von einer Spule 27, die sich zum Beispiel auf der Säule 18 befindet, abgewickelt wird.
Der Arbeitszylinder 2, die Motore 5, 21, 24 und der Vibrator 15 werden aus einer oder mehreren nicht dargestellten Energiequellen gespeist. Natürlich können diese verschiedenen Organe von einer zentralen Vorrichtung, wie einem Rechner oder einem programmierbaren Automaten, die ebenfalls nicht dargestellt sind, gesteuert werden.
Wie Figur 2 zeigt, dient die Steuerung der Motore 21 und 24 dazu, den Fadenführer 25 gegenüber den abgebogenen Abschnitten 12 der Stangen 11 anzuordnen, indem der Fadenführer geeignet ausgerichtet wird. Da der Arbeitszylinder 2 durch die Motore 5, 6, 7 um die Z- Z-Achse in Drehung versetzt wird, laufen die abgebogenen Abschnitte 12 vor dem Fadenführer 25 vorbei. Da dieser durch die Steuerung von Motor 21 eine senkrechte Wechselbewegung (Pfeil F3) ausführt, kann die Filamentlunte 26 bei ihrer Anbringung auf Dorn 10 oberoder unterhalb der abgebogenen Abschnitte 12 verlaufen. In Figur 2 wurde angenommen, daß die Filamentlunte abwechselnd ober- und unterhalb der abgebogenen Abschnitte 12 verlaufen ist.
Bevor der Webvorgang, wie in Figur 2 dargestellt, beginnt, werden Dorn 10 und Stangen 11, wie zum Beispiel in Figur 4A dargestellt, vorbereitet. Bei dieser letzten Figur wurde angenommen, daß alle Stangen 11 identisch sind und daß sich alle abgebogenen Abschnitte 12 anfangs auf gleicher horizontaler Höhe längs der Z-Z-Achse befinden. Die oberen Enden der Stangen 11 liegen jetzt durch ein sie umgebendes elastisches Band 28 an Dorn 10 an. Außerdem ist ein erster Komplex 13.1 von Abstandshaltern 13 in der Nähe der abgebogenen Abschnitte 12 angeordnet.
Die Filamentlunte 26 wird dann vom Fadenführer abgezogen und das freie Ende am Dorn, zum Beispiel an einem Abstandshalter 13 von Komplex 13.1, befestigt. Anschließend beginnt das Weben, wie unter Bezugnahme auf Figur 2 dargelegt.
Entsprechend der Wicklung der Filamentlunte 26 um die abgebogenen Abschnitte 12 wird der Arbeitszylinder 2 (über den Verteiler 9) so gesteuert, daß seine Stange 28 eingefahren wird. Daraus ergibt sich eine Abwärtsbewegung von Dorn 10. Die Stangen 11, die mit dem Dorn 10 durch das elastische Band 28 und durch die bereits aufgewickelten Windungen der Filamentlunte 26 verbunden sind, werden bei der Abwärtsbewegung von Dorn 10 mitgenommen. Da die unteren Enden der Stangen 11 bei ihrer Abwärtsbewegung jedoch mit dem Schwingplättchen 14 in Kontakt gelangen, werden die Stangen 11 gezwungen, sich gegenüber dem Dorn und den bereits ausgeführten Wicklungswindungen der Filamentlunte 26 wieder nach oben zu bewegen. Wie in Figur 3 zu sehen ist, hat das Schwingplättchen 14 peripher für alle Stangen 11 ein Schrägprofil, das die erneute Aufwärtsbewegung der Stangen 11 erleichtert. So gleiten die Windungen der Filamentlunte 26 nach unten an die Stangen 11, während ihre abgebogenen Abschnitte frei werden, um die nächste Wicklung der Filamentlunte 26 aufzunehmen. Die Abwärtsbewegung des Dorns längs der Z-Z-Achse und der Windungen der Filamentlunte 26 längs der Stangen 11 erfolgt kontinuierlich während der Wicklung der Filamentlunte 26 auf die abgebogenen Abschnitte 12.
So wird allmählich ein Gewebe 29 gebildet, das aus einem Filamentflechtwerk mit den darin enthaltenen Stangen 11 besteht, das am Dorn 10 anliegt.
Die Figuren 4B, 4C und 4D veranschaulichen drei unterschiedliche Zustände dieses Webvorgangs. Es ist zu sehen, daß während dieses Webvorgangs in bestimmten Abständen nacheinander Komplexe 13.2, 13.3, ... von Abstandshaltern 13 angebracht werden, durch die die oberen Enden der Stangen 11 entsprechend ihrer Gleitbewegung längs des Dorns 10 geführt werden. Es ist zu bemerken, daß die Abstandshalter 13 der verschiedenen Komplexe 13.1, 13.2, 13.3, ... außerdem eine vertikale Abstützung der Windungen von Gewebe 29 ermöglichen.
Wie Figur 5 zeigt, bilden bei dem erzielten Gewebe 29 die Stangen 11 die Kettfäden, während die Windungen der Filamentlunte 26 die Schußfäden darstellen.
Die Stangen 11 können aus einem Material bestehen, das ihren Verbleib im Gewebe 29 als Bestandteil desselben, nachdem das Gewebe 29 vom Dorn 10 getrennt wurde, ermöglicht. Beispielsweise bestehen die Filamentlunte 26 und die Stangen 11 dann aus Glasfasern, aus Fasern von Siliziumoxid, Kohlenstoff, Siliziumkarbid, Aluminiumoxid usw.
Im entgegengesetzten Fall können die Stangen 11 aus einem Material wie Metall bestehen, das nicht Bestandteil der endgültigen Armierung sein kann. In diesem letzten Fall muß jede Stange 11 durch eine Lunte 30 aus geeigneten Fasern ersetzt werden. Das kann leicht geschehen, indem derartige Faserlunten am unteren Ende der Stangen befestigt werden und dann durch die Windungen der Filamentlunte 26 gezogen werden, bevor der Dorn 10 abgenommen wird. So werden die Stangen 11 entfernt und diese gleichzeitig durch die Faserlunte 30 ersetzt. Figur 6 veranschaulicht das Gewebe 29 mit derartigen Faserlunten 30.
Nach der Entfernung von Dorn 10 kann die Armierung 29 allen üblichen Arbeitsgängen, wie Imprägnierung mit einem Bindemittel, Polymerisation, Verdichtung usw., unterzogen werden, nach denen die Armierung dann das gewünschte starre Verbundteil darstellt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsart der Erfindung wird angenommen, daß alle Stangen 11 identisch sind. Bei der schematisch in Figur 7 veranschaulichten Ausführungsvariante werden dagegen mehrere Komplexe 11.i (wobei in der Figur i = 1, 2, 3, 4 und 5 ist) von Stangen 11 unterschiedlicher Länge vorgesehen. Jeder Komplex hat eine Vielzahl identischer Stangen 11 (wie die Vielzahl der Stangen 11 der Figuren 1 bis 5), die Stangen eines gegebenen Komplexes haben jedoch eine andere Länge als die eines anderen Komplexes.
Die unteren Enden aller Stangen aller Komplexe 11.i befinden sich etwa in der gleichen horizontalen Ebene, damit sie durch das Schwingplättchen 14 wieder nach oben bewegt werden können (wie oben für die Stangen 11 beschrieben). Die längsten Stangen 11.1 befinden sich in direktem Kontakt mit Dorn 10. Die Stangen 11.2 mit der nächstkleineren Länge im Vergleich zu den Stangen 11.1 befinden sich auf deren Seite, die dem Dorn 10 entgegengesetzt ist, so daß die abgebogenen Abschnitte 12.1 der Stangen 11.1 und die abgebogenen Abschnitte 12.2 der Stangen 11.2 zueinander einen nach außen offenen Raum 31.12 bilden. Ebenso bilden die abgebogenen Abschnitte 12.3, 12.4 und 12.5 der Stangen mit der aufeinanderfolgenden Länge 11.3, 11.4 und 11.5, ähnlich wie Raum 31.12, paarweise miteinander die nach außen offenen Räume 31.23, 31.34 und 31.45.
Damit ist es möglich, gleichzeitig eine Vielzahl von Filamentlunten 26 (in Figur 6 nicht dargestellt) abzulegen, die jeweils von einem Fadenführer 25.1 bis 25.4 kommen. Wie unten zu sehen ist, ist es vorteilhaft, wenn die Fadenführer 25.1 bis 25.4 miteinander verbunden sind.
Aufgrund der obigen Beschreibung ist leicht verständlich, daß die Filamentlunten 26 um den Dorn 10 Windungen bilden, die zwischen dem Dorn 10 und den stangen 11.1 oder zwischen zwei beliebigen Stangen von zwei Komplexen 11.1 bis 11.5 verlaufen können.
So ergeben sich Gewebe mit einem Vielfachen der Dicke.
Wie Figur 8 zeigt, ist es außerdem möglich, die Anzahl der Komplexe der stangen 11 längs des Umfangs von Dorn 10 wechselweise zu ändern sowie zwei aufeinanderfolgende Gruppen von Stangen 11 gegeneinander zu versetzen. Die Figur 8 bezieht sich auf ein Armierungsmuster, das im französischen Patent FR-A-2 610 951 beschrieben ist.
Um das Gewebe 32 von Figur 8 zu erhalten, werden sieben Komplexe von Stangen 11 verwendet, die jeweils mit 11.1 bis 11.7 bezeichnet werden.
Die Stangenkomplexe 11.1 bis 11.4 bilden Komplexe aus vier Stangen, die in der in Figur 6 dargestellten Weise angeordnet sind. Ebenso bilden die Stangenkomplexe 11.5 bis 11.7 Komplexe aus drei Stangen, deren Anordnung Figur 6 entspricht. Außerdem wechseln sich die Gruppen aus vier Stangen 11.1 bis 11.4 und die Gruppen aus drei Stangen 11.5 bis 11.7 jeweils am Umfang des Dorns ab und sind radial so versetzt, daß sich die Stangen 11.5, 11.6 und 11.7 in radialer Position jeweils zwischen den Stangen 11.1 und 11.2, 11.2 und 11.3 sowie 11.3 und 11.4 befinden.
In Figur 8 gleicht der Querschnitt der Stangen 11.1 bis 11.7 dem Profil der Fadenlunten (identisch mit den Fäden 30) , die diese ersetzen sollen.
Die Ausführungsvariante 40 der erfindungsgemäßen Maschine, die in Figur 9 gezeigt ist, hat ein kastenförmiges Gestell 41, in dem zwei äußere Platten 42 und 43 und eine Zwischenplatte 44 angeordnet sind. Die untere äußere Platte ist an feststehenden Gewindesäulen 45 befestigt, die mit dem Gestell 41 verbunden sind, während die obere äußere Platte 42 und die Zwischenplatte 44 an den Gewindesäulen 45 durch Motore 46A bzw. 46B gleiten können, die sich auf den Platten befinden und die an diesen drehbar angeordnete Muttern antreiben (diese Muttern sind, da sie in die Platten 42 und 44 eingebaut sind, in der Figur nicht sichtbar). Zum Beispiel bewegen die Motore 46A und 46B über ein Ritzel eine Endloskette, die mit Ritzeln zusammenwirkt, die ihrerseits die Drehmuttern antreiben.
Außerdem befindet sich auf der beweglichen Zwischenplatte 44 eine Scheibe 47, die (auf bekannte, nicht dargestellte Weise) so angebracht ist, daß sie sich in ihrer Ebene gegenüber der beweglichen Zwischenplatte 44 drehen kann. Die Drehbewegung der Scheibe 47 wird durch eine Welle 48 erreicht, die ihrerseits durch ein Antriebssystem 49 in Drehung versetzt wird, das am oberen Teil von Gestell 41 angeordnet ist.
Auf der oberen Platte 42 ist ein Arm 50 (entsprechend Arm 22) angebracht, an dessen freiem Ende, das in das Gestell 41 gerichtet ist, ein Kopf zur Ablage der Filamentlunten 51 angeordnet ist, der mit dem Arm durch ein Kugelgelenk 52 verbunden ist. Der Kopf 51 kann durch einen Motor 53 verstellt werden, der das Kugelgelenk 52 steuert.
Auf der Drehscheibe 47 befindet sich der Dorn 10 mit den Stangen 11. Deren untere Enden befinden sich in der Nähe der unteren Platte 43, in der das Schwingplättchen 14 angeordnet ist.
Eine oder mehrere Scheiben 54 ähnlich Scheibe 16, die zur Führung der unteren Enden der Stangen 11 bestimmt sind, drehen sich synchron zu Drehscheibe 47.
Am oberen Teil von Gestell 41 sind Spulen 27 mit Filamentlunten angebracht, die den Kopf 51 mit Filamentlunten 26 versorgen.
So ist zu sehen, daß die den Pfeilen F1, F2 und F3 entsprechenden Bewegungen, die im Hinblick auf Figur 1 beschrieben wurden, jeweils durch die Drehung von Scheibe 47, durch deren Bewegung (synchron zur Zwischenplatte 44) an der Gewindesäule 45 und durch die Bewegung der oberen Platte 42 an diesen Säulen gewährleistet wird. Die Bewegung von Arm 50 entsprechend Pfeil F4 wird durch die Steuerung eines Motors 55 erreicht.
Wie die Figuren 10 und 11 zeigen, hat der Ablagekopf 51 ein Gestell 56, das mit dem Kugelgelenk 52 verbunden ist. Am Gestell 56 ist ein Gleitstück 57 angebracht, das durch einen Motor 58 über eine Übersetzung 59 betätigt werden kann. Das bewegliche Teil des Gleitstücks hat eine Vielzahl von Fadenführern 25, die jeweils kontinuierlich mit Filamentlunte 26 von einer Spule 27 versorgt werden können.
Es ist zu sehen, daß es so durch Steuerung von Motor 58 möglich ist, die Höhe der Fadenführer 25 gegenüber den abgebogenen Abschnitten 12 rasch und genau entsprechend Pfeil F3 einzustellen.
Außerdem hat das Gestell 56 von Ablagekopf 51 einen Sensor 60 zur Messung des Abstands zwischen dem Ablagekopf 51 und dem Dorn 10, einen Sensor 61a, 61b, mit dem die vorbeilaufenden radialen Gruppen der Stangen 11 erfaßt werden, und einen Fühler 62 zur Erfassung der abgebogenen Abschnitte 12.
So ist leicht zu verstehen, daß die verschiedenen Motore 46A, 46B, 53, 55, 58 entsprechend den Informationen der Sensoren 60 und 61a-61b und von Fühler 62 von einem programmierbaren Automaten gesteuert werden können, so daß die Maschine 40, nachdem der Dorn 10 in Drehung versetzt und die Schwingungsschräge 14 aktiviert wurde, die gewünschte Webart ausführen kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer hohlen Faserarmierung mit Hilfe eines Dorns (10), dadurch gekennzeichnet, daß:

- am Umfang des Dorns (10) eine Vielzahl flexibler Stangen (11) verteilt ist, die an einem ihrer Enden einen abgebogenen Abschnitt (12) haben, so daß mindestens die Enden mit dem abgebogenen Abschnitt, der bezogen auf den Dorn nach außen absteht, am Dorn anliegen;

- mindestens eine endlose Filamentlunte (26) um die abgebogenen Abschnitte der Stangen gewickelt wird und

- die Stangen (11) entsprechend der Wicklung der Filamentlunte (26) um die abgebogenen Abschnitte am Dorn (10) verschoben werden, um von den abgebogenen Abschnitten der Stangen die bereits aufgewickelte Filamentlunte zu entfernen, so daß allmählich ein Filamentflechtwerk mit den darin enthaltenen Stangen entsteht, das am Dorn anliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die abgebogenen Abschnitte (12) der flexiblen Stangen (11) längs der Achse von Dorn (10) in gleicher Höhe befinden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebogenen Abschnitte (12) der flexiblen Stangen (11) längs der Achse von Dorn (10) abgestuft sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl flexibler Stangen (11) aus mehreren Komplexen von Stangen (11.1 bis 11.7) besteht, alle abgebogenen Abschnitte der Stangen eines Komplexes längs der Achse des Dorns (10) die gleiche Höhe haben, die abgebogenen Abschnitte (12) der Stangen (11) eines gegebenen Komplexes jedoch eine andere Höhe als die der anderen Komplexe haben.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen mehrerer Komplexe (11.1 bis 11.4 oder 11.5 bis 11.7) radiale Gruppen bilden, in denen die Stangen radial übereinander angeordnet sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen der radial übereinander angeordneten Stangen am Dornumfang im Wechsel aus einer unterschiedlichen Anzahl übereinander angeordneter Stangen bestehen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen der am Umfang aufeinanderfolgenden Gruppen radial versetzt sind.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei am Umfang aufeinanderfolgenden Gruppen die Stangen der zahlenmäßig kleineren Gruppe radial zwischen zwei Stangen der zahlenmäßig größeren Gruppe angeordnet sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Stangen in der Wicklung der Filamentlunte verbleiben und Bestandteil der Armierung sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Stangen von der Wicklung der Filamentlunte getrennt und durch Faserlunten ersetzt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (10) um seine Achse in Drehung versetzt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die nden der Stangen, die den gebogenen Abschnitten (12) entgegengsetzt sind, eine Anschlagfläche (14) vorgesehen ist, und dadurch daß der Dorn entsprechend der Filamentluntenwicklung in Richtung der Anschlagfläche (14) verschoben wird.

13. Maschine zur Verwirklichung einer hohlen Faserarmierung mit Hilfe eines Dorns (10), mit einer Vielzahl flexibler Stangen und Wickelmitteln für mindestens eine endlose Filamentlunte, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die flexiblen Stangen (11) an einem ihrer Enden einen abgebogenen Abschnitt (12) haben und am Umfang des Dorns (10) verteilt sind, wobei zumindest die Enden mit den abgebogenen Abschnitten mit ihrem nach außen abstehenden abgebogenen Abschnitt am Dorn anliegen;

- die Wickelmittel die endlose Filamentlunte (26) um die gebogenen Abschnitte (12) der Stangen wickeln und

- Mittel vorgesehen sind, um die Stangen (11) entsprechend der Aufwicklung der Filamentlunte am Dorn (10) zu verschieben.

14. Maschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Aufwickeln der endlosen Filamentlunte Mittel (5,6,7; 47,48,49) haben, um den Dorn (10) um seine Achse in Drehung zu versetzen, und feststehende Mittel (19 bis 25; 50 bis 52), um die Filamentlunte (26) um die abgebogenen Abschnitte der Stangen am Drehdorn (10) zu legen.

15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Dorns (10) senkrecht verläuft.

16. Maschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verschiebung der Stangen am Dorn entsprechend der Filamentluntenwicklung eine Anschlagfläche (14) für die Enden der Stangen, die den abgebogenen Abschnitten (12) entgegengesetzt sind, und Mittel (2; 44 bis 46) zur Verschiebung des Dorns entsprechend der Filamentluntenwicklung in Richtung der Anschlagfläche (14) haben.

17. Maschine nach den Ansprüchen 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (14) die Form einer Schräge hat.

18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräge (14) schwingt.

19. Maschine nach den Ansprüchen 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, mit denen der Dorn (10) um seine Achse in Drehung versetzt wird, und die Mittel zur Verschiebung des Dorns in Richtung der Anschlagf läche (14) einen Arbeitszylinder (2) haben, der um seine Achse (Z-Z) in Drehung versetzt wird.

20. Maschine nach den Ansprüchen 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, mit denen der Dorn (10) um seine Achse in Drehung versetzt wird, und die Mittel zur Verschiebung des Dorns in Richtung der Anschlagfläche (14) eine Scheibe (47) haben, die drehbar gegenüber einer Platte (44) angebracht ist, die parallel zu ihrer Ebene verschoben werden kann.

21. Maschine nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl flexibler Stangen (11) aus mehreren Komplexen von Stangen (11.1 bis 11.7) besteht, wobei sich alle abgebogenen Abschnitte der Stangen eines Komplexes an der Achse des Dorns (10) in der gleichen Höhe befinden, die abgebogenen Abschnitte (12) der Stangen (11) jedes Komplexes jedoch eine andere Höhe als die der anderen Komplexe haben, und dadurch daß die Maschine mehrere Fadenführer (25) hat, die am Dorn um die abgebogenen Abschnitte der Stangen jeweils eine endlose Filamentlunte ablegen können.

22. Maschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführer (25) mechanisch miteinander verbunden sind.

23. Maschine nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Mittel zur Ablage der Filamentlunte am Drehdorn einen Ablagekopf (51) mit einem Sensor (60) zur Messung des Abstands zwischen dem Ablagekopf und dem Dorn, einen Sensor (61a,61b) zur Erfassung des Vorbeilaufs der Stangen (11) am Dornumfang und einen Sensor (62) zur Erfassung der abgebogenen Abschnitte der Stangen (11) haben.

24. Maschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablagekopf (51) mindestens einen Fadenführer (25) sowie Mittel (57,58,59) zur Verschiebung des Fadenführers parallel zu den Stangen (11) hat.

25. Maschine nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablagekopf (51) verstellbar ist.