DE102014016832B3

DE102014016832B3 - Braiding device and braiding method for braiding a braided core

Info

Publication number: DE102014016832B3
Application number: DE102014016832.8A
Authority: DE
Inventors: Daniel Denninger; Maik Berger
Original assignee: Technische Universitaet Chemnitz
Current assignee: Technische Universitaet Chemnitz
Priority date: 2014-11-14
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2034-11-15

Abstract

Die Erfindung stellt eine Flechtvorrichtung sowie ein Flechtverfahren zum Überflechten eines entlang einer Förderrichtung zu transportierenden Flechtkerns zur Verfügung. Die erfindungsgemäße Flechtvorrichtung umfasst: – mindestens einen ersten Spulenträgersatz und mindestens einen zweiten Spulenträgersatz, wobei zumindest einer der beiden Spulenträgersätze entlang einer Kreisbahn bewegbar ist, wobei zwischen den beiden Spulenträgersätzen beim Überflechten des Flechtkerns eine Relativbewegung ausführbar ist, und wobei durch die Relativbewegung die von den Spulenträgern der beiden Spulenträgersätze jeweils abgezogenen Fäden als sich kreuzende Schussfäden um den Flechtkern ablegbar sind, – mindestens einen dritten, ortsfest angeordneten Spulenträgersatz, und – mindestens ein Stellelement, wobei die beim Überflechten des Flechtkerns von den Spulenträgern des dritten Spulenträgersatzes abgewickelten Fäden durch das mindestens eine Stellelement in eine oszillierende Auf- und Abbewegung versetzbar und dabei als Kettfäden unter Ausbildung einer Bindung abwechselnd über und unter die Kreuzungsstellen der Schussfäden verlegbar sind. Durch das Abwickeln der Schussfadensysteme und die Bindungserzeugung durch ein separates Kettfadensystem wird eine vorteilhafte dreidimensionale Fadenablage mit geringer Ondulation ermöglicht.The invention provides a braiding device and a braiding method for braiding a braid core to be transported along a conveying direction. The braiding device according to the invention comprises: - at least one first coil support set and at least one second coil support set, wherein at least one of the two coil support sets is movable along a circular path, wherein between the two coil support sets in Überflechten the braid core, a relative movement is executable, and wherein by the relative movement of the Spool carriers of the two sets of spool carriers each withdrawn threads as crossing weft threads can be placed around the braided core, - at least one third, stationarily arranged coil support set, and - at least one control element, wherein the unwound from the spool carriers of the third Spulenträgersatzes when braiding the braided core threads through the at least one Actuator displaceable in an oscillating up and down movement and thereby be deployed as warp threads to form a bond alternately above and below the intersection of the weft threads. By unwinding the weft thread systems and the binding generation by a separate warp thread system, an advantageous three-dimensional yarn placement with low ondulation is made possible.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flechtvorrichtung zum Überflechten eines entlang einer Förderrichtung zu transportierenden Flechtkerns. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Flechtverfahren sowie ein nach einem solchen Verfahren hergestelltes geflochtenes, profilartiges Preform.The invention relates to a braiding device for braiding a braid core to be transported along a conveying direction. Furthermore, the invention relates to a corresponding braiding method and a braided, profile-like preform produced by such a method.

Heute auf dem Markt erhältliche Rotationsflechtmaschinen basieren zumeist noch auf den bereits zu Anfang des vergangenen Jahrhunderts von Guido Horn in Berlin-Weißensee entwickelten Schnellflechtmaschinen (siehe Prospekt ”Schnellflechtmaschinen (System Horn)” der Fa. Spezialmaschinenbau, Veröffentlichungsdatum 1/52; DE 317 415 A , DE 324 669 A und DE 178 305 A ). Bei diesen Schnellflechtmaschinen nach dem System ”Horn” laufen ein innerer und äußerer Satz von Spulenträgern kreisförmig um eine feststehende Hohlachse der Maschine um. Unter ”Spulenträger” ist hier und im Folgenden eine Vorrichtung zu verstehen, an welcher eine Spule mit Fadenmaterial um ihre Längsachse drehbar gelagert werden kann. Zusätzlich kann der Spulenträger zur Gewährleistung einer konstanten Fadenspannung mit einer Fadenlängenregulierung ausgerüstet sein.Most of the rotary braiding machines available on the market today are based on the fast braiding machines developed by Guido Horn in Berlin-Weissensee at the beginning of the last century (see brochure "Braiding machines (System Horn)" from Spezialmaschinenbau, publication date 1/52; DE 317 415 A . DE 324 669 A and DE 178 305 A ). In these "Horn" braiding machines, an inner and outer set of bobbins circulate around a fixed hollow axis of the machine. The term "coil carrier" is to be understood here and below as meaning a device on which a coil with thread material can be rotatably mounted about its longitudinal axis. In addition, the bobbin can be equipped to ensure a constant yarn tension with a thread length regulation.

Die Funktionsweise einer typischen Schnellflechtmaschine nach dem System ”Horn” ist in der beigefügten 3b dargestellt. Der Flechtvorgang läuft in einer gedachten Hohlkugel 1 ab. Der Mittelpunkt der Hohlkugel 1 ist der Flechtpunkt P. Spulenträger (Fadenspeicher) kreisen auf einem Breitengrad auf der Kugeloberfläche um den Flechtpunkt P. Jeder Faden hat somit vom Spulenträger bis zum Flechtpunkt P die gleiche Länge (Kugelradius), sodass sich zur Einhaltung einer gleichmäßigen Geflechtqualität ein kontinuierlicher und gleichmäßiger Fadenablauf einstellt. Beim Flechtvorgang laufen die Schussfäden 6 in entgegengesetzter Richtung der Kettfäden 7. Die Schussfäden 6 bewegen sich auf einem festen Breitengrad, während die Kettfäden 7 von einem tiefer gelegenen Breitengrad zu einem höher gelegenen Breitengrad und wieder zurück vom höher gelegenen Breitengrad zum tiefer gelegenen Breitengrad um den Schussfaden-Breitengrad in einer oszillierenden Auf- und Abbewegung schwingen. Somit entsteht die notwendige Bindung der Kett- und Schussfäden 6, 7, um das Geflecht 18 zu erzeugen.The operation of a typical braiding machine according to the system "horn" is in the attached 3b shown. The braiding process runs in an imaginary hollow sphere 1 from. The center of the hollow sphere 1 is the braiding point P. Spool carriers (yarn store) circle at a latitude on the spherical surface around the braiding point P. Each yarn thus has the same length (spherical radius) from the bobbin to the braiding point P, so that a continuous and uniform yarn run-off is ensured in order to maintain a uniform braiding quality established. During the braiding process, the weft threads run 6 in the opposite direction of the warp threads 7 , The weft threads 6 move on a fixed latitude while the warp threads 7 swing from a lower latitude to a higher latitude and back again from the higher latitude to the lower latitude around the weft latitude in an oscillating up and down motion. This creates the necessary binding of the warp and weft threads 6 . 7 to the braid 18 to create.

Zur Geflechtablage wird zumeist ein beliebig eigensteifer Flechtkern senkrecht zur Flechtebene eingeführt und in Förderrichtung durch den Flechtring 17 der Flechtmaschine bewegt. Durch das Zusammenziehen des Geflechtes 18 auf der Oberfläche wird der Kern fixiert.For braid deposition, an arbitrarily intrinsic braiding core is usually introduced perpendicular to the lichen plane and in the conveying direction through the braiding ring 17 the braiding machine moves. By contraction of the braid 18 on the surface the core is fixed.

Grundsätzlich ist aber auch die Fertigung von sogenannten Rundgeflechten ohne Flechtkern (hohle Schlauchgeflechte) möglich.In principle, however, the production of so-called round braids without braided core (hollow hose braids) is possible.

Je nach der Orientierung der Fäden wird zwischen biaxialer und triaxialer Flechtware unterschieden. Das einfache biaxiale Rundgeflecht 18 besteht aus den eigentlichen Flechtfäden, die theoretisch zwischen 0° und 90°, praktisch zwischen 20° und 80° abgelegt werden können (siehe 1b und 2b). Beim Auseinanderziehen verhält sich diese biaxiale Flechtware elastisch, wobei die resultierende Längenänderung eine gleichzeitige Änderung des Querschnittes zur Folge hat. Bekannt ist zudem triaxial aufgebaute Flechtware, bei der dem vorgenannten Effekt durch das Einbringen von sogenannten ”Stehfäden” (oder auch ”Zettelfäden”) in 0°-Orientierung entgegengewirkt wird. Stehfäden verlaufen entlang der Strukturhauptachse. Jedoch nehmen Stehfäden nicht aktiv am Geflecht teil.Depending on the orientation of the threads, a distinction is made between biaxial and triaxial woven goods. The simple biaxial round braid 18 consists of the actual braiding threads, which theoretically can be stored between 0 ° and 90 °, practically between 20 ° and 80 ° (see 1b and 2 B ). When pulled apart, this biaxial braid behaves elastically, with the resulting change in length resulting in a simultaneous change in the cross-section result. Also known is triaxially constructed braiding, in which the aforementioned effect is counteracted by the introduction of so-called "standing threads" (or else "warp threads") in the 0 ° orientation. Standing threads run along the main structural axis. However, standing threads do not actively participate in the mesh.

Bei bekannten Umlauf(rad)flechtmaschinen nach dem System ”Horn” (siehe zum Beispiel DE 199 25 941 B4 ) wird der innere Spulenträgersatz (Fadenspeicher für Schussfäden) auf einer kreisförmigen Bahn um die Maschinenachse geführt und mittels Kegelzahnrädern angetrieben. Der äußere Spulenträgersatz (Fadenspeicher für Kettfäden) rotiert mit der gleichen Geschwindigkeit in der entgegengesetzten Richtung zum inneren Spulenträgersatz. Die Fäden der äußeren Spulenträger werden durch jedem äußeren Spulenträger zugeordnete, um die Maschinenachse entgegen den inneren Spulenträgern auf einem festen Zahnkranz abrollende Kegelzahnräder (Umlaufräder) derart herumgeführt, dass durch das Abrollen der Umlaufräder auf dem Zahnkranz und durch an den Rändern der Kegelzahnräder angebrachte Führungsösen die Fäden eine zykloidenförmige Bahn beschreiben. Die Fäden der inneren Spulenträger werden direkt über an den Spulenträgern angebrachte Führungsrollen abgezogen. Umlauf(rad)flechtmaschinen ermöglichen es, gleichmäßige Geflechte mit einer Bindung 1 über 1, 2 über 1 oder 3 über 1 zu erzeugen. Die Fäden gelangen weitgehend torsionsfrei zum Flechtpunkt, so dass auch biegeempfindliche Materialien wie Aramide problemlos verarbeitet werden können.In known rotary (wheel) braiding machines according to the system "horn" (see, for example DE 199 25 941 B4 ), the inner coil carrier set (yarn store for weft threads) is guided on a circular path around the machine axis and driven by means of bevel gears. The outer spool carrier set (thread store for warp threads) rotates at the same speed in the opposite direction to the inner spool carrier set. The threads of the outer bobbin are by each outer bobbin associated, around the machine axis against the inner bobbins rolling on a fixed sprocket bevel gears (epicyclic) around such that by rolling the epicyclic gears on the sprocket and attached to the edges of the bevel gears guide eyelets Threads describe a cycloid-like trajectory. The threads of the inner bobbins are pulled directly over attached to the bobbins guide rollers. Circulation (wheel) braiding machines make it possible to produce uniform braids with a binding 1 over 1, 2 over 1 or 3 over 1. The threads are largely torsion-free to the braiding point, so that even bending-sensitive materials such as aramids can be processed easily.

Bei Hebelflechtmaschinen nach dem System ”Horn” (siehe zum Beispiel DE 10 2011 112 660 A1 ) wird der innere Spulenträgersatz (Fadenspeicher für Schussfäden) auf einer kreisförmigen Bahn um die Maschinenachse geführt und mittels Kegelzahnrädern angetrieben. Der äußere Spulenträgersatz (Fadenspeicher für Kettfäden) rotiert mit der gleichen Geschwindigkeit in der entgegengesetzten Richtung zum inneren Spulenträgersatz. Im Gegensatz zu den Umlauf(rad)flechtmaschinen werden die Fäden der äußeren Spulenträger durch jedem äußeren Spulenträger zugeordnete Fadenhebel entlang einer sinusähnlichen Verlegekurve geführt. Zur Erzeugung des Bewegungsverlaufs des Fadenhebels wird dieser zum einen in einer Kurvenführung eines feststehenden äußeren Nutkurvenrings und zum anderen beweglich am Kettfadenrotor gelagert. Die Kurvenführung bewirkt, dass sich der Fadenhebel oszillierend auf und ab bewegt und somit den Faden über bzw. unter den Schussfaden verlegt.For lever brakes according to the Horn system (see for example DE 10 2011 112 660 A1 ), the inner coil carrier set (yarn store for weft threads) is guided on a circular path around the machine axis and driven by means of bevel gears. The outer spool carrier set (thread store for warp threads) rotates at the same speed in the opposite direction to the inner spool carrier set. In contrast to the rotary (wheel) braiding machines, the threads of the outer bobbin carriers are associated with each outer bobbin associated thread levers along a sinusoidal laying curve led. To generate the course of movement of the thread lever this is stored on the one hand in a curve guide of a fixed outer Nutkurvenrings and on the other hand movable on Kettfadenrotor. The curve guide causes the thread lever to oscillate up and down and thus moves the thread over or under the weft thread.

Hebelflechtmaschinen ermöglichen es, gleichmäßige Geflechte mit einer Bindung 2 über 2 zu erzeugen.Lever weaving machines make it possible to produce even braids with a binding 2 over 2.

Primär kommen bei diesen speziellen Hebelflechtmaschinen nach dem System ”Horn” Metallfäden zum Einsatz, die besondere Eigenschaften bei ihrer Verarbeitung aufweisen. Typische Produkte sind Kabel mit Cu-Geflecht als Außenleiter oder Schläuche mit Stahlgeflecht zur Verstärkung der Struktur. Der technologische Vorteil des Systems ”Horn” liegt in der gänzlichen Vermeidung von Verdrillungen des Flechtmaterials bei der Kettfadenverlegung. Der Kettfaden wird entlang einer speziellen Verlegekurve geführt, die das gegeneinander Verwinden der einzelnen Fasern im Flechtmaterial verhindert. Eine typische Hebelflechtmaschine nach dem System ”Horn” wird abhängig von Produkt- und Anlagenkonfiguration bei maximal 185 U/min betrieben. Die Ausbringungsmenge ist zusätzlich vom Flechtwinkel und der zugehörigen Flechtsteigung abhängig.Primarily, metal threads are used on these special "Horn" lever-type weaving machines, which have special properties in their processing. Typical products are cables with Cu braid as outer conductor or hoses with steel braiding to reinforce the structure. The technological advantage of the system "Horn" lies in the complete avoidance of twists of the braiding material during the warp thread laying. The warp thread is guided along a special laying curve, which prevents the twisting of the individual fibers in the braiding material against each other. A typical "Horn" lever winder, depending on product and system configuration, operates at a maximum of 185 rpm. The output quantity is additionally dependent on the braiding angle and the associated braiding pitch.

Die heutige Herausforderung besteht darin, das Einsatzgebiet der Rotationsflechtmaschinen nach dem System ”Horn” zu erweitern und sich somit des Vorteils der verdrillungsfreien Kettfadenverlegung nicht nur bei der bekannten Herstellung von Schläuchen und Kabelarmierungen, sondern auch bei der Herstellung anderer Profile und langgestreckter Bauteile zu bedienen.Today's challenge is to expand the field of application of the "Horn" rotary braiding machines and thus to take advantage of the twist-free warp threading not only in the known production of hoses and cable reinforcements, but also in the production of other profiles and elongated components.

Ein noch unzureichend von Rundflechtverfahren erschlossenes Gebiet stellt hierbei die Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundmaterialien, insbesondere von Hochleistungsfaserverbund-Profilstrukturen dar. Solche Bauteile finden in den verschiedensten Bereichen der Technik, insbesondere in der Luftfahrt- und Automobilindustrie zunehmende Verbreitung. Beispielsweise werden Kohlenstofffasern, Glasfasern oder Aramidfasern eingesetzt, um gegenüber bisher üblicherweise verwendeten Metallteilen leichtere, gleichzeitig aber mindestens ebenso stabile Bauteile herzustellen. Bei derzeitigen Verfahren zur Herstellung solcher Bauteile wird zumeist ein aus (Kohlenstoff- oder anderen) Fasern gebildetes textiles Halbzeug zunächst flächig ausgelegt und erst anschließend die spätere Bauteilform herausgeschnitten. Dabei entsteht eine große Menge an Verschnitt sowie die Herausforderung des belastungsgerechten Preformings. Textile Halbzeuge bei automatisierter Fertigungsweise ideal belastungsgerecht herzustellen, erweist sich als sehr schwierig.An area still insufficiently developed by round braiding is in this case the production of components from fiber composite materials, in particular from high-performance fiber composite profile structures. Such components are becoming increasingly widespread in the most diverse fields of technology, in particular in the aerospace and automotive industries. For example, carbon fibers, glass fibers or aramid fibers are used in order to produce lighter, but at the same time at least equally stable components compared to previously commonly used metal parts. In current processes for the production of such components, a semi-finished textile product formed from (carbon or other) fibers is initially laid out flat and only then the later component shape is cut out. The result is a large amount of waste and the challenge of load-oriented preforming. Fabricating semifinished textile products with automated production methods that are ideally suited to the load proves to be very difficult.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines faserverstärkten Kunststoffteiles, bei dem bzw. bei der die Faserverstärkung durch Umflechten eines Kerns ausgebildet und das Fasergeflecht mit Kunstharz getränkt wird, ist aus der EP 2 189 273 A1 bekannt.A method and an apparatus for producing a fiber-reinforced plastic part, in which the fiber reinforcement is formed by braiding a core and the fiber braid is impregnated with synthetic resin, is known from EP 2 189 273 A1 known.

Eine Rotationsflechtvorrichtung zur Herstellung eines Filamentschlauches ist aus der US 2013/0092012 A1 bekannt.A rotary braiding apparatus for producing a filament tube is known from US 5,156,237 US 2013/0092012 A1 known.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demzufolge darin, eine Flechtvorrichtung und ein entsprechendes Flechtverfahren zum Überflechten eines entlang einer Förderrichtung zu transportierenden Flechtkerns anzugeben, die die Herstellung eines Rundgeflechtes erlauben, welches belastungsgerecht in verschiedenen Gebieten (zum Beispiel auch als Strukturbauteil im Flugzeug- oder Fahrzeugbau) zum Einsatz kommen kann.The object underlying the invention is therefore to provide a braiding device and a corresponding braiding method for braiding a braid core to be transported along a conveying direction, which permit the production of a round braid which can be loaded in various fields (for example as a structural component in aircraft or vehicle construction). can be used.

Gelöst wird die Aufgabe hinsichtlich der Vorrichtung durch eine Flechtvorrichtung zum Überflechten eines entlang einer Förderrichtung zu transportierenden Flechtkerns, umfassend:

– mindestens einen ersten Spulenträgersatz und mindestens einen zweiten Spulenträgersatz, wobei zumindest einer der beiden Spulenträgersätze entlang einer Kreisbahn bewegbar ist, wobei zwischen den beiden Spulenträgersätzen beim Überflechten des Flechtkerns eine Relativbewegung ausführbar ist, und wobei durch die Relativbewegung die von den Spulenträgern der beiden Spulenträgersätze jeweils abgezogenen Fäden als sich kreuzende Schussfäden um den Flechtkern ablegbar sind,
– mindestens einen dritten, ortsfest angeordneten Spulenträgersatz, und
– mindestens ein Stellelement, wobei die beim Überflechten des Flechtkerns von den Spulenträgern des dritten Spulenträgersatzes abgewickelten Fäden durch das mindestens eine Stellelement in eine oszillierende Auf- und Abbewegung versetzbar und dabei als Kettfäden unter Ausbildung einer Bindung abwechselnd über und unter die Kreuzungsstellen der Schussfäden verlegbar sind.

The problem is solved with respect to the device by a braiding device for braiding a braid core to be transported along a conveying direction, comprising:

- At least one first coil support set and at least one second coil support set, wherein at least one of the two coil support sets is movable along a circular path, wherein between the two coil support sets when Überflechten the wicker core, a relative movement is executable, and wherein by the relative movement of the coil carriers of the two coil support sets respectively withdrawn threads as crossing weft threads can be deposited around the core braid,
- At least a third, fixedly arranged coil carrier set, and
- At least one actuator, wherein the unwound from the braided core of the spool carriers of the third Spulenträgersatzes unwound threads through the at least one actuator in an oscillating up and down movement and thereby be deployed as warp threads to form a bond alternately above and below the intersection of the weft threads ,

Der kinematische Aufbau der erfindungsgemäßen Flechtvorrichtung umfasst demzufolge in einer Minimalkonfiguration drei interagierende Spulenträgersätze. Durch die Relativbewegung zwischen dem ersten und zweiten Spulenträgersatz werden zwei einander kreuzende Lagen von Schussfäden erzeugt. Durch den dritten (stationären) Spulenträgersatz werden Kettfäden bereitgestellt, die durch das zugeordnete Stellelement in eine oszillierende Bewegung versetzt und dabei über bzw. unter die Kreuzungsstellen der Schussfäden verlegt werden und so zur Ausbildung von Bindungen führen.The kinematic structure of the braiding device according to the invention consequently comprises, in a minimal configuration, three interacting coil carrier sets. Due to the relative movement between the first and second coil carrier set two intersecting layers of weft threads are generated. By the third (stationary) coil carrier set warp threads are provided by the associated actuator in an oscillating Movement and thereby moved over or under the intersection of the weft threads and thus lead to the formation of bonds.

Die dreidimensionale Fadenablage bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt vorteilhafterweise mit geringer Ondulation. Zur Bindungserzeugung muss lediglich das dem dritten Spulenträgersatz zugeordnete mindestens eine Stellelement eine oszillierende Führungsbewegungsaufgabe erfüllen, um den Kettfaden verdrillungsfrei abzulegen. Die vom ersten und zweiten Spulenträgersatz bereitgestellten Schussfäden können hingegen ondulationsfrei mit hoher Geschwindigkeit von den entsprechenden Spulenträgern quasi abgewickelt werden. Somit kann die Maschinenleistung gegenüber bekannten Rotationsflechtmaschinen erhöht werden und in Kombination mit einer kontinuierlichen Kerndurchführung wird eine Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung in eine serientaugliche kontinuierliche Produktionsanlage möglich.The three-dimensional yarn placement in the device according to the invention is advantageously carried out with low ondulation. For binding generation only the at least one adjusting element assigned to the third coil carrier set has to fulfill an oscillating guiding movement task in order to deposit the warp thread without twisting. On the other hand, the weft threads provided by the first and second coil carrier sets can be quasi unwinded at high speed by the corresponding coil carriers. Thus, the machine performance over known Rotationsflechtmaschinen can be increased and in combination with a continuous core feedthrough integration of the device according to the invention in a production-suitable continuous production plant is possible.

Zudem wirkt sich die geringe Ondulation vorteilhaft auf die strukturmechanischen Eigenschaften des durch die erfindungsgemäße Flechtvorrichtung hergestellten Rundgeflechtes aus. Die geringe Ondulation führt nämlich dazu, dass die positiven Eigenschaften der Fasern, zum Beispiel eine hohe Zug- und Drucksteifigkeit bzw. eine hohe Zug- und Druckfestigkeit, im Gegensatz zu stärker ondulierten, mit konventioneller Flechttechnik hergestellten Rundgeflechten besser ausgenutzt werden können. So kann bedingt durch den geringen Ondulationsgrad eine ideale Belastungsverteilung und optimale Verstärkungswirkung erzielt werden. Neben den verbesserten mechanischen Kennwerten kann aufgrund der geringen Ondulation zudem eine bessere Drapierbarkeit des Rundgeflechtes erreicht werden.In addition, the low ondulation has an advantageous effect on the structural mechanical properties of the round braid produced by the braiding device according to the invention. In fact, the low ondulation means that the positive properties of the fibers, for example a high tensile and compressive rigidity or a high tensile and compressive strength, can be better utilized, in contrast to more undulated round braids produced by conventional braiding technology. Thus, due to the low degree of ondulation an ideal load distribution and optimum gain effect can be achieved. In addition to the improved mechanical characteristics, a better drapability of the round braid can be achieved due to the low ondulation.

Des Weiteren kann dadurch, dass die Kettfäden von einem separaten, ortsfest angeordneten Spulenträgersatz abgezogen werden, die zwecks Bindungserzeugung notwendige oszillierende Auf- und Abbewegung der Kettfäden hinsichtlich ihrer mathematischen Beschreibung und ihrer Einordnung ins Gesamtsystem deutlich vereinfacht werden. Die engen geometrischen sowie zeitlichen Restriktionen in Bezug auf die Verlegebewegung der Kettfäden können demzufolge sicherer eingehalten werden, als es bei bekannten Hebelflechtmaschinen der Fall ist. Hier wird aufgrund der beweglichen Lagerung des Fadenhebels am Kettfadenrotor die Oszillationsbewegung mit einer Drehbewegung des Rotors überlagert. Dies macht es sehr schwierig, die Bewegungscharakteristik des Fadenhebels numerisch abzubilden und somit genau den strengen Anforderungen der Kettfadenverlegekurve anzupassen. Demzufolge ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur eine höhere Maschinenleistung, sondern auch eine höhere Qualität der durch sie hergestellten Produkte erreichbar.Furthermore, as a result of the warp threads being pulled off from a separate stationarily arranged coil carrier set, the oscillating up and down movement of the warp threads necessary for the purpose of bond formation can be significantly simplified with regard to their mathematical description and their classification into the overall system. The tight geometrical and temporal restrictions with respect to the laying movement of the warp threads can therefore be complied with safer, as is the case with known lever weaving machines. Here, due to the movable mounting of the thread lever on the warp thread, the oscillatory motion is superimposed with a rotational movement of the rotor. This makes it very difficult to numerically map the movement characteristics of the thread lever and thus precisely adapt to the stringent requirements of Kettfadenverlegekurve. Consequently, not only a higher machine performance, but also a higher quality of the products produced by them can be achieved by the device according to the invention.

Gleichzeitig wird mit den drei auf dem Flechtkern abgelegten Fadensystemen ein triaxiales Rundgeflecht erzeugt, dessen mindestens drei Fadensysteme – im Gegensatz zu bekannten triaxialen Geflechten mit sogenannten ”Stehfäden” – aus mindestens zwei natürlichen Unidirektionalfadensystemen (Schussfadensystemen) bestehen, sodass ein Geflecht von hoher Gleichmäßigkeit und hoher strukturmechanischer Festigkeit gebildet wird.At the same time, with the three thread systems deposited on the braid core, a triaxial round braid is produced whose at least three thread systems - in contrast to known triaxial braids with so-called "standing threads" - consist of at least two natural unidirectional thread systems (weft thread systems), so that a braid of high uniformity and high structural mechanical strength is formed.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Flechtvorrichtung sind die mindestens drei Spulenträgersätze und das mindestens eine Stellelement in ringförmiger Anordnung um den Flechtkern vorgesehen.According to a preferred embodiment of the braiding device according to the invention, the at least three coil support sets and the at least one control element are provided in a ring-shaped arrangement around the braided core.

Die ringförmige Anordnung ermöglicht große Schwenk- bzw. Kippwinkel bei der gesteuerten Bewegung des Flechtkerns durch den Flechtpunkt. Dadurch wird es möglich, flexible Bauteilquerschnitte durch den Flechtpunkt zu führen und eine kontinuierliche Fadenablage selbst bei großen Konturänderungen in Längsrichtung zu realisieren.The annular arrangement allows for large tilt angles in the controlled movement of the braid core through the braiding point. This makes it possible to guide flexible component cross sections through the braiding point and to realize a continuous strand placement even with large contour changes in the longitudinal direction.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäße Flechtvorrichtung einen ringförmigen Träger, der den zu überflechtenden Flechtkern ringförmig umgibt, wobei der ringförmige Träger an seinem Umfang die mindestens drei Spulenträgersätze und das mindestens eine Stellelement aufweist.In a further preferred embodiment, the braiding device according to the invention comprises an annular support which surrounds the braid core to be braided annularly, wherein the annular support has at its periphery the at least three coil support sets and the at least one control element.

Im Mittelpunkt des ringförmigen Trägers ist der Flechtkern angeordnet, auf den geflochten wird und der dabei parallel zur Mittelachse des Trägers bewegt werden kann, sodass je nach Bedarf eine oder mehrere Lagen Geflecht übereinander hergestellt werden können. Optional werden die Fäden über einen Flechtring (Flechtauge) auf den Kern umgelenkt.In the center of the annular support of the braid core is arranged, is braided on and it can be moved parallel to the central axis of the carrier, so that one or more layers of braid can be produced one above the other as needed. Optionally, the threads are deflected over a braiding ring (braiding eye) on the core.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Achsen der Spulenträger quer zur Mittelachse des ringförmigen Trägers verlaufen.In yet another preferred embodiment, it is provided that the axes of the coil carrier extend transversely to the central axis of the annular carrier.

Beispielsweise können die Spulenträger radial zur Mitte der Flechtvorrichtung gerichtet sein. So tritt eine Umlenkung des Fadenmaterials nicht auf und eine schädigungsarme Produktion des geflochtenen Preforms wird begünstigt. Solch eine Produktion kann zusätzlich durch ein speziell angepasstes reibungsarmes Fadenführungssystem mit Leitblechen garantiert werden.For example, the coil carriers can be directed radially to the center of the braiding device. Thus, a deflection of the thread material does not occur and a low-damage production of the braided preform is favored. Such a production can be additionally guaranteed by a specially adapted low-friction thread guide system with baffles.

Des Weiteren sind der mindestens eine erste und/oder der mindestens eine zweite Spulenträgersatz vorzugsweise entlang einer zur Förderrichtung des zu überflechtenden Flechtkerns konzentrisch verlaufenden Kreisbahn bewegbar.Furthermore, the at least one first and / or the at least one second coil carrier set are preferably movable along a circular path extending concentrically to the conveying direction of the braid core to be braided.

Die den Flechtkern umkreisende Bewegung des ersten und/oder zweiten Spulenträgersatzes führt bei einer gleichzeitig stattfindenden translatorischen Bewegung des Flechtkerns in Förderrichtung dazu, dass die von den Spulenträgern abgewickelten Schussfäden helixartig mit einer einstellbaren Steigung um den Umfang des Flechtkerns gelegt werden. The movement of the first and / or second coil carrier set, which orbits the braiding core, during a translatory movement of the braiding core in the conveying direction simultaneously causes the weft threads unwound from the coil carriers to be placed helically with an adjustable pitch around the circumference of the braiding core.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung sind der mindestens eine erste und der mindestens eine zweite Spulenträgersatz in zueinander entgegengesetzten Richtungen, entlang jeweils zur Förderrichtung des zu überflechtenden Flechtkerns konzentrisch verlaufenden Kreisbahnen bewegbar.In a particularly preferred embodiment, the at least one first and the at least one second coil carrier set are movable in mutually opposite directions, along circular paths extending in each case concentrically with respect to the conveying direction of the braiding core to be braided.

Durch zwei gegenläufige konzentrische Kreisbahnbewegungen um den zu überflechtenden Flechtkern wird erreicht, dass sich die Schussfäden der Spulenträger in positiver Drehrichtung mit denen der negativen Drehrichtung überkreuzen. Somit ergeben sich beim Umflechten des Flechtkerns zwei übereinander angeordnete Lagen von helixartigen Schussfäden, die sich in unterschiedliche Richtungen erstrecken und folglich zwischen sich Kreuzungsstellen bilden. Vorteilhafterweise sind die beiden gegenläufigen Kreisbahnbewegungen des ersten und zweiten Spulenträgersatzes aber mit keinerlei weiteren Bewegungen überlagert, da die Bindung nicht durch diese gegenläufigen Kreisbahnbewegungen, sondern erst durch die vom separaten dritten Spulenträgersatz abgezogenen und vom Stellelement oszillierend eingeführten Kettfäden verwirklicht wird.By two opposite concentric orbits around the braid core to be braided, it is achieved that the weft threads of the coil carriers cross in the positive direction of rotation with those of the negative direction of rotation. Thus, when braiding the braid core, two superimposed layers of helical weft threads are created which extend in different directions and thus form intersections between them. Advantageously, the two counter-revolving circular path movements of the first and second coil support set are superimposed with no further movements, since the binding is not realized by these counter-circular orbits, but only by the withdrawn from the separate third coil support set and oscillating introduced by the actuator warp threads.

Weiter weist die Kreisbahn, entlang welcher sich der mindestens eine erste und/oder der mindestens eine zweite Spulenträgersatz bewegen, bevorzugt Fächer zur Verlegung der von den Spulenträgern des mindestens einen dritten Spulenträgersatzes abgezogenen Fäden durch oszillierende Auf- und Abbewegung auf.Further, the circular path along which move the at least one first and / or the at least one second coil support set, preferably compartments for laying the withdrawn from the bobbins of the at least one third coil support set threads by oscillating up and down movement.

Somit können die Kettfäden aufgrund der vom Stellelement erzeugten oszillierenden Auf- und Abbewegung während der Überflechtung des Flechtkerns in die zwischen den Schussfäden vorgesehenen Fächer eingeführt werden, um so die gewünschte Bindung zu erzeugen.Thus, due to the oscillatory up-and-down motion produced by the actuator during the braid core braiding, the warp yarns may be inserted into the inter-weft fan compartments to produce the desired weave.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die durch das mindestens eine Stellelement bewirkte oszillierende Auf- und Abbewegung gezielt steuerbar, um dadurch die Bindungsstruktur zu variieren.In a preferred embodiment, the oscillating up and down movement caused by the at least one adjusting element can be controlled in a controlled manner, in order thereby to vary the binding structure.

Eine Änderung der durch das Stellelement erzeugten oszillierenden Auf- und Abbewegung der Kettfäden führt zu einer Änderung der Anzahl der Bindungen zwischen den Kett- und Schussfäden. Durch eine gezielte Steuerung der Oszillationsbewegung kann somit eine gewünschte Bindungsstruktur eingestellt werden. Die strukturmechanischen Eigenschaften eines Geflechtes hängen wiederum entscheidend von der Bindungsstruktur ab, sodass durch die Steuerung der Oszillationsbewegung indirekt auf diese Eigenschaften Einfluss genommen werden kann. Zudem ist die textiltechnologische Bindungsstruktur ausschlaggebend für die Schadenstoleranz der Geflechte.A change in the oscillating up and down motion of the warp yarns produced by the actuator results in a change in the number of bonds between the warp and weft yarns. By a targeted control of the oscillatory motion thus a desired bonding structure can be adjusted. In turn, the structural properties of a network depend crucially on the bond structure, so that the control of the oscillatory motion can indirectly influence these properties. In addition, the textile-technological binding structure is decisive for the damage tolerance of the braids.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die oszillierende Auf- und Abbewegung der von den Spulenträgern des mindestens einen dritten Spulenträgersatzes abgezogenen Fäden durch mindestens ein nichtlinear angetriebenes Fadenstellelement und mindestens eine gestellfeste Führung erzeugt.In a further preferred embodiment, the oscillating up and down movement of the threads withdrawn from the reel carriers of the at least one third reel carrier set is produced by at least one non-linearly driven thread setting element and at least one frame-fixed guide.

In vorteilhafter Weise kann das Fadenstellelement ortsfest an dem den Flechtkern umgebenden ringförmigen Träger angebracht sein. Somit wird die oszillierende Auf- und Abbewegung der vom dritten Spulenträgersatz abgezogenen Kettfäden von der rotatorischen Bewegung der vom ersten und zweiten Spulenträgersatz abgezogenen Schussfäden getrennt. Die feste Anordnung des Fadenstellelements mit Trennung von oszillatorischer und rotatorischer Bewegung erleichtert die Berechnung bzw. Simulation und somit Einstellung der Flechtvorrichtung, wodurch optimale Flechtergebnisse erzielt werden können.Advantageously, the thread regulating element can be fixedly attached to the annular support surrounding the braiding core. Thus, the oscillating up and down movement of the withdrawn from the third coil carrier set warp threads is separated from the rotational movement of the withdrawn from the first and second coil carrier set weft threads. The fixed arrangement of the thread adjusting element with separation of oscillatory and rotational movement facilitates the calculation or simulation and thus adjustment of the braiding device, whereby optimum braiding results can be achieved.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Flechtkern durch ein Profil oder langgestrecktes Bauteil ausgebildet ist, das einen rotationssymmetrischen, in Förderrichtung variablen Querschnitt aufweist, und sieht weiter vor, dass die Flechtvorrichtung eine steuerbare Verstelleinrichtung umfasst, die den Innendurchmesser der Flechtvorrichtung auf den jeweiligen Querschnitt des Profils oder langestreckten Bauteils am Ablagepunkt der Fäden abstimmt.A further preferred embodiment provides that the braided core is formed by a profile or elongated component which has a rotationally symmetrical, variable in the conveying direction cross section, and further provides that the braiding device comprises a controllable adjusting device, the inner diameter of the braiding device to the respective Cross-section of the profile or elongate component at the storage point of the threads tunes.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet somit die Möglichkeit zur definierten Flechtfadenablage auf inkonstanten Querschnitten von Flechtkernen. So können Profile und langgestreckte Bauteile überflochten werden, die entlang ihrer Längserstreckung unterschiedlichste Querschnittssprünge oder -übergänge aufweisen. Die Aufgabe, die Flechtverhältnisse auch bei variierendem Durchmesser des Flechtkerns konstant zu halten, kann durch eine steuerbare Verstelleinrichtung gelöst werden, die einen Innendurchmesser der Flechtvorrichtung, insbesondere den Innendurchmesser eines zur Fadenführung vorgesehenen Flechtrings verstellt und an das jeweilige aktuelle Profil des Flechtkerns am Ablagepunkt der Fäden anpasst. Durch dieses Prinzip wird es ermöglicht, flexible Bauteilquerschnitte durch den Flechtpunkt zu führen und dennoch eine kontinuierliche Fadenablage bei großen Konturänderungen in Längsrichtung zu realisieren.The device according to the invention thus offers the possibility of defined braiding thread placement on non-constant cross sections of braided cores. Thus, profiles and elongate components can be braided, which have along their longitudinal extent a variety of cross-sectional jumps or transitions. The task of keeping the braiding conditions constant even with varying diameter of the braiding core can be achieved by a controllable adjusting device which adjusts an inner diameter of the braiding device, in particular the inner diameter of a braiding ring provided for the thread guide, and to the respective current profile of the braiding core at the laying point of the threads adapts. This principle makes it possible to guide flexible component cross sections through the braiding point and yet one to realize continuous filing with large contour changes in the longitudinal direction.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Flechtvorrichtung eine über eine Steuereinheit ansteuerbare Transporteinrichtung zum kontinuierlichen Transport des Flechtkerns in Förderrichtung.According to yet another preferred embodiment, the braiding device according to the invention comprises a transport device controllable via a control unit for the continuous transport of the braided core in the conveying direction.

Dabei kann die Transporteinrichtung einen Roboterarm aufweisen, der außerhalb des ringförmigen Trägers der Flechtvorrichtung angeordnet ist und der mit dem Flechtkern zum Beispiel derart verbunden ist, dass dieser einen Endabschnitt der Flechtkerns abschnittsweise mit einem Greifer umgreift.In this case, the transport device may have a robot arm, which is arranged outside the annular support of the braiding device and which is connected to the braid core, for example, such that it engages around an end portion of the braid core in sections with a gripper.

Bevorzugt trägt jeder Spulenträger des mindestens einen ersten und/oder des mindestens einen zweiten Spulenträgersatzes eine Spule von Unidirektionalfadenmaterial, während jeder Spulenträger des mindestens einen dritten Spulenträgersatzes eine Spule von Flechtfadenmaterial trägt.Each coil carrier of the at least one first and / or the at least one second coil carrier set preferably carries a coil of unidirectional thread material, while each coil carrier of the at least one third coil carrier set carries a coil of braided thread material.

Durch die Verwendung des Schussfadens aus Unidirektionalfadenmaterial ist es möglich, die gewünschten physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise Dichtigkeit, Verformbarkeit, Packbarkeit oder Temperaturbeständigkeit, einzustellen, ohne dass die strukturelle Festigkeit des Rundgeflechtes wesentlich benachteiligt wird, da die Festigkeit des Rundgeflechtes überwiegend durch den Kettfaden aus dem im Vergleich zum Unidirektionalfaden-material festeren und stabileren Flechtfadenmaterial bereitgestellt wird.By using the weft thread of unidirectional yarn material, it is possible to adjust the desired physical properties, such as tightness, deformability, packability or temperature resistance, without the structural strength of the round braid is significantly disadvantaged, since the strength of the round braid predominantly by the warp thread from the compared to the unidirectional thread material stronger and more stable braid material is provided.

Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, Spulenträger des mindestens einen ersten und/oder des mindestens einen zweiten und/oder des mindestens einen dritten Spulenträgersatzes jeweils durch Vorratsspulen mit Fadenmaterial zu versorgen.Further preferably, it can be provided to supply spool carriers of the at least one first and / or the at least one second and / or the at least one third spool carrier set in each case by supply spools with thread material.

Die Fäden werden von den Vorratsspulen möglichst ohne Verdrehung und Vorbeschädigungen abgezogen. Den Vorratsspulen können zudem Fadenspannungscontroller nachgeschaltet sein, um die Fäden mit einer vorgebbaren konstanten Fadenspannung abzuziehen, die für eine optimale Streckung der Fasern sorgen soll, um ein vollständiges oder teilweises Abheben des Rundgeflechtes vom Kern an Kernkrümmungen oder an Querschnittsänderungen des Kerns zu verhindern.The threads are deducted from the supply spools as possible without twisting and pre-damage. The supply spools can also be followed by thread tension controllers to pull the threads with a predetermined constant thread tension, which is to provide optimum stretching of the fibers to prevent complete or partial lifting of the round braid from the core to core curvatures or cross-sectional changes of the core.

Weiterhin wird die obengenannte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Flechtverfahren zum Überflechten eines entlang einer Förderrichtung zu transportierenden Flechtkerns gelöst, umfassend:

– Abziehen von Fäden von den Spulenträgern mindestens eines ersten Spulenträgersatzes und von den Spulenträgern mindestens eines zweiten Spulenträgersatzes, wobei zumindest einer der beiden Spulenträgersätze entlang einer Kreisbahn bewegt wird, und wobei zwischen den beiden Spulenträgersätzen eine Relativbewegung derart ausgeführt wird, dass die von den Spulenträgern der beiden Spulenträgersätze jeweils abgezogenen Fäden als sich kreuzende Schussfäden um den Flechtkern abgelegt werden, und gleichzeitiges
– Abziehen von Fäden von den Spulenträgern mindestens eines dritten, ortsfest angeordneten Spulenträgersatzes, wobei die Fäden durch mindestens ein Stellelement jeweils in eine oszillierende Auf- und Abbewegung versetzt werden und dabei als Kettfäden unter Ausbildung einer Bindung abwechselnd über und unter die Kreuzungsstellen der Schussfäden verlegt werden.

Furthermore, the above-mentioned object is achieved according to the invention by a braiding method for braiding a braid core to be transported along a conveying direction, comprising:

Pulling off threads from the coil carriers of at least one first coil carrier set and from the coil carriers of at least one second coil carrier set, wherein at least one of the two coil carrier sets is moved along a circular path, and wherein between the two coil carrier sets a relative movement is carried out such that the coil carriers of the both spool carrier sets each deducted threads are deposited as crossing weft threads around the core braid, and simultaneous
- Pulling threads from the bobbins at least a third, fixedly arranged coil support set, the threads are offset by at least one actuator in each case in an oscillating up and down movement and are laid as warp threads to form a bond alternately above and below the intersection of the weft threads ,

Das erfindungsgemäße Verfahren kann die Produktivität bei der Herstellung von Rundgeflecht-Prefoms aufgrund geringer Ondulation durch das quasi Abwickeln der Schussfadensysteme und die Bindungserzeugung durch ein separates Kettfadensystem deutlich erhöhen. Zudem zeichnet sich das Verfahren in vorteilhafter Weise durch wenig Verschnitt (Abfall), durch eine kostengünstige Preformfertigung aufgrund der direkten Verwendung von Rovings, durch die Realisierbarkeit geometrisch komplexer Profilstrukturen, durch die Herstellbarkeit von Strukturen mit nahezu beliebiger Krümmung, durch die nahezu unbegrenzte Formenvielfalt in der Querschnittsform der Struktur (rund, elliptisch, dreieckig oder rechteckig; geschlossene oder offene Profile), wobei sich die Querschnittsform über die Struktur hinweg verändern kann, sowie durch wenige Handhabungsschritte in der Preformherstellung und damit eine hohe Prozessstabilität aus.The inventive method can significantly increase the productivity in the production of round braid Prefoms due to low ondulation by the quasi unwinding of the weft yarn systems and the bond formation by a separate warp thread system. In addition, the method is advantageously characterized by little waste (waste), by a cost preform production due to the direct use of rovings, by the feasibility of geometrically complex profile structures, by the manufacturability of structures with almost any curvature, by the almost unlimited variety of forms in the Cross-sectional shape of the structure (round, elliptical, triangular or rectangular, closed or open profiles), whereby the cross-sectional shape can change over the structure, as well as by few handling steps in preform production and thus high process stability.

Mögliche Einsatzgebiete für das erfindungsgemäße Verfahren bestehen in der kontinuierlichen und automatisierten Fertigung von Preforms im Flugzeug- und Fahrzeugbau mit speziellen variierenden Querschnitten sowie in der Fertigung von konfektionierten Dichtungen mit konturadaptiver Fadenablage.Possible fields of application for the method according to the invention are the continuous and automated production of preforms in aircraft and vehicle construction with special varying cross-sections, as well as in the manufacture of prefabricated seals with contour-adaptive thread placement.

Weiter stellt die Erfindung ein geflochtenes, profilartiges Preform, insbesondere Preform für den Flugzeug- oder Fahrzeugbau, zur Verfügung, welches durch das Überflechten eines Profils oder eines langgestreckten Bauteils mit einem in Förderrichtung variablen Querschnitt nach einem vorhergehend beschriebenen Verfahren hergestellt ist.Furthermore, the invention provides a braided, profile-like preform, in particular a preform for aircraft or vehicle construction, which is produced by braiding a profile or an elongated component with a conveying section variable in cross section according to a previously described method.

Geflochtene Preforms mit verschiedensten geometrischen Formfaktoren und unterschiedlichsten Flechtkernmaterialien (Schaum, Metall, Wachs, Blasformen etc.) können beispielsweise als Strukturbauteile in der Karosserie aber auch im Fahrwerk von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.Braided preforms with a wide variety of geometrical shape factors and various braid core materials (foam, metal, wax, blow molding, etc.) can be used for example as structural components in the body but also in the chassis of motor vehicles.

Nachfolgend werden die Erfindung und der Stand der Technik anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: The invention and the prior art will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Showing:

1a und 1b jeweils in einer schematischen Draufsicht die Fadenführung und -ablage bei einer erfindungsgemäßen Flechtvorrichtung und bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Hebelflechtmaschine, 1a and 1b each in a schematic plan view of the thread guide and tray in a braiding device according to the invention and in a known from the prior art lever weaving machine,

2a und 2b jeweils in einer schematischen Schnittansicht senkrecht zur Flechtebene die Fadenführung und -ablage bei der erfindungsgemäßen Flechtvorrichtung nach 1a und bei der aus dem Stand der Technik bekannten Hebelflechtmaschine nach 1b, 2a and 2 B in each case in a schematic sectional view perpendicular to the lichen plane, the thread guide and -ablage in the braiding device according to the invention after 1a and in the known from the prior art lever-type weaving machine 1b .

3a und 3b Flechtvorgang in einer gedachten Hohlkugel bei einer erfindungsgemäßen Flechtvorrichtung und bei einer bekannten Schnellflechtmaschine nach dem System ”Horn”. 3a and 3b Braiding in an imaginary hollow sphere in a braiding device according to the invention and in a known Schnellflechtmaschine after the system "Horn".

Anhand der Zeichnungen soll der erfindungswesentliche Fadenverlegemechanismus während des Überflechtprozesses verdeutlicht werden. Demzufolge sind die Zeichnungen in schematisierter Weise auf den erfindungswesentlichen Bereich der Fadenführung und -ablage der jeweiligen Flechtvorrichtung beschränkt. Alle erfindungsunwesentlichen Vorrichtungsteile (wie Gestell- oder sonstige Leitelemente) sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt worden.Reference to the drawings, the thread-laying mechanism essential to the invention during the Überflechtprozesses should be illustrated. Accordingly, the drawings are limited in a schematic way to the essential to the invention range of thread guide and storage of the respective braiding. All invention essential device parts (such as rack or other guide elements) have not been shown for clarity.

Der Hebelflechtmaschine nach dem Stand der Technik und der Flechtvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gemein ist, dass zur Ausführung eines Überflechtprozesses ein Flechtkern K in einer zur Flechtebene E senkrechten Förderrichtung 3 durch die jeweilige Flechtmaschine bzw. -vorrichtung hindurch gezogen wird. Die Flechtachse A stimmt dabei mit der Achse des vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildeten Flechtkerns K überein. Üblicherweise wird der Flechtkern K, beispielsweise mittels eines Roboterarms oder einer sonstigen Transporteinrichtung, relativ zu dem feststehenden Flechtmaschinenrumpf in Förderrichtung 3 durch die Flechtmaschine bewegt, wobei sich die Flechtfäden von den entsprechenden Spulenträgern abspulen und nach einer Umlenkung an einem (nicht dargestellten) Flechtring über entsprechende Überkreuzungen an dem Flechtpunkt P auf dem Flechtkern K abgelegt werden.Common to the prior art lever weaving machine and the braiding apparatus according to the present invention is that, in order to carry out a braiding process, a braid core K is disposed in a conveying direction perpendicular to the braiding plane E. 3 is pulled through the respective braiding machine or device. The braiding axis A coincides with the axis of the preferably rotationally symmetrical braided core K. Usually, the braided core K, for example by means of a robot arm or other transport device, relative to the fixed braiding machine body in the conveying direction 3 moved by the braiding machine, wherein the braiding threads unwind from the corresponding bobbins and after a deflection on a (not shown) braiding ring over corresponding crossings at the braiding point P are deposited on the braid core K.

Zudem verlaufen sowohl bei der konventionellen Hebelflechtmaschine als auch bei der erfindungsgemäßen Flechtvorrichtung die Spulenachsen jeweils in einer zur Flechtachse A senkrechten Ebene, um Umlenkungen der abgespulten Fäden und somit Faserschädigungen während des Überflechtprozesses zu minimieren.In addition, both in the conventional lever braiding machine and in the braiding device according to the invention, the coil axes each extend in a plane perpendicular to the braiding axis A in order to minimize deflections of the unwound threads and thus fiber damage during the braiding process.

1b und 2b zeigen den Verlegemechanismus bei einer konventionellen Hebelflechtmaschine. Diese ist mit zwei Spulenträgersätzen, einem ersten Spulenträgersatz mit mehreren Spulenträgern 1 zum jeweiligen Abziehen eines Schussfadens 6 und einem zweiten Spulenträgersatz mit mehreren Spulenträgern 2 zum jeweiligen Abziehen eines Kettfadens 7 ausgerüstet. 1b and 2 B show the laying mechanism in a conventional lever weaving machine. This is equipped with two coil carrier sets, a first coil carrier set with several coil carriers 1 for each removal of a weft thread 6 and a second coil carrier set with a plurality of coil carriers 2 for each removal of a warp thread 7 equipped.

Damit am Ablagepunkt P des Flechtkerns K ein Geflecht 18 gebildet werden kann, erfüllen die Spulenträger 1, 2 der beiden Spulenträgersätze hinsichtlich Anordnung und Kinematik bestimmte Bedingungen.Thus at the storage point P of the braided core K a braid 18 can be formed, meet the coil carrier 1 . 2 the two sets of coil carriers in terms of arrangement and kinematics certain conditions.

Die Spulenträger 1 für die Schussfäden 6 und die Spulenträger 2 für die Kettfaden 7 sind zunächst jeweils ringförmig um die zentrale Flechtachse A in zwei zueinander in Richtung der Flechtachse A versetzten Ebenen angeordnet. Vorzugsweise sind die Spulenträger 1, 2 hierzu auf einem (aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten) ringförmigen Träger montiert. Sowohl die Spulenträger 1 für die Schussfäden 6 als auch die Spulenträger 2 für die Kettfaden 7 sind dabei durch entsprechende Antriebseinheiten entlang einer geschlossenen Kreisbahn um die Flechtachse A herum bewegbar.The coil carriers 1 for the weft threads 6 and the coil carriers 2 for the warp thread 7 are initially each arranged in a ring around the central braiding axis A in two mutually offset in the direction of the braiding A planes. Preferably, the coil carriers 1 . 2 for this purpose mounted on a (not shown for clarity) annular support. Both the coil carriers 1 for the weft threads 6 as well as the coil carriers 2 for the warp thread 7 are movable by corresponding drive units along a closed circular path about the braiding axis A around.

Während des Überflechtprozesses führen die Spulenträger 1 für die Schussfäden 6 eine Kreisbahnbewegung in einer festgelegten (gemäß 1b nach rechts, gemäß 2b in die Zeichnungsebene hinein weisenden) Drehrichtung um die Flechtachse A herum aus. Gleichzeitig führen die Spulenträger 2 für die Kettfaden 7 eine Kreisbahnbewegung in einer zu den Schussfäden 8 entgegensetzen (gemäß 1b nach links, gemäß 2b aus der Zeichnungsebene heraus weisenden) Drehrichtung um die Flechtachse A herum aus.During the Überflechtprozesses lead the coil carriers 1 for the weft threads 6 a circular path movement in a fixed (according to 1b to the right, according to 2 B pointing in the plane of the drawing in) direction of rotation about the braiding A from around. At the same time lead the coil carrier 2 for the warp thread 7 a circular path movement in one of the weft threads 8th oppose (according to 1b to the left, according to 2 B pointing out of the plane of the drawing) rotation direction about the braiding A around.

Diese zueinander entgegengesetzten Kreisbahnbewegungen der Spulenträger 1, 2 für die Schuss- und Kettfaden 6, 7 sind jedoch nicht ausreichend, um eine Bindung von Schuss- und Kettfaden 6, 7 und somit die Bildung eines Geflechts 18 am Ablagepunkt P zu erreichen. Zur geflechtbildenden Bindung muss der Kettfaden 7 vielmehr zusätzlich zu der um die Flechtachse A gerichteten Kreisbahnbewegung eine im Wesentlichen parallel zur Flechtachse A des Flechtkerns K gerichtete sinusähnliche Auf- und Abbewegung zur Fachbildung beim Flechten ausführen.These mutually opposite circular path movements of the coil carrier 1 . 2 for the weft and warp thread 6 . 7 However, they are not sufficient to bind weft and warp 6 . 7 and thus the formation of a network 18 to reach the storage point P. For the braiding bond must be the warp thread 7 Rather, in addition to the orbital motion directed about the braiding axis A, a sinusoidal up-and-down motion directed to the shed formation, in a direction substantially parallel to the braiding axis A of the braided core K, is performed.

Der Kettfaden 7, der von dem um die Flechtachse A rotierenden Spulenträger 2 abgezogen wird, wird hierzu gemäß 1b und 2b durch die Öse 5 eines sogenannten Fadenhebels 4 (oder Schwingungshebels) geführt. Zur Erzeugung einer sinusähnlichen Verlegekurve für den Kettfaden 7 ist der Fadenhebel 4 über ein entsprechendes Eingriffsglied in einer feststehenden Kurvenführung 16 des ringförmig um den Flechtkern K angeordneten Trägers der Hebelflechtmaschine gelagert. Diese Kurvenführung 16 bewirkt, dass sich der Fadenhebel 4 während der Kreisbahnbewegung periodisch wiederkehrend auf und ab bewegt, wodurch der Kettfaden 7 in eine entsprechende oszillierende Bewegung versetzt wird. Diese oszillierende Bewegung ermöglicht es wiederum, dass der Kettfaden 7 am Ablagepunkt P abwechselnd unter bzw. über den Schussfaden 6 springt, und erzeugt somit die für die Geflechtbildung notwendige Bindung von Schuss- und Kettfaden 6, 7.The warp thread 7 , that of the coil carrier rotating about the braid axis A. 2 is deducted, this is according to 1b and 2 B through the eyelet 5 a so-called thread lever 4 (or vibration lever) out. For generating a sinusoidal laying curve for the warp thread 7 is the thread lever 4 via a corresponding engaging member in a fixed curve guide 16 of the annularly arranged around the braid core K carrier of the lever bracing machine stored. This curve guide 16 causes the thread lever 4 periodically moving up and down during the circular path movement, causing the warp thread 7 is placed in a corresponding oscillating motion. This oscillating movement in turn allows the warp thread 7 at the storage point P alternately under or over the weft thread 6 jumps, and thus produces the necessary for the braid formation of weft and warp 6 . 7 ,

Ein nicht dargestellter Fadenlängenregulierungsmechanismus sorgt dafür, dass die Schuss- und Kettfaden 6, 7 immer gespannt bleiben, was insbesondere für die Kettfaden 7 aufgrund des sich durch die Sinusbewegung des Fadenhebels 4 ständig verändernden Abstands zwischen dem Abzug vom Spulenträger 2 und dem Ablagepunkt P notwendig ist.An unillustrated thread length regulating mechanism ensures that the weft and warp threads 6 . 7 always stay curious, especially for the warp thread 7 due to the sinusoidal movement of the thread lever 4 constantly changing distance between the trigger from the bobbin 2 and the storage point P is necessary.

Nachteilhafterweise muss bei der bekannten Hebelflechtmaschine nach 1b und 2b der Fadenhebel 4 nicht nur in der Kurvenführung 16 des ringförmigen Trägers (zwecks Erzeugung der oszillatorischen Auf- und Abbewegung für den Kettfaden 7) gelagert sein, sondern muss außerdem noch die rotatorische Bewegung des Spulenträgers 2 für den Kettfaden 7 begleiten. Aus diesem Grund ist der Fadenhebel 4 zusätzlich beweglich am Kettfadenrotor gelagert. Infolge der Überlagerung der Rotationsbewegung der Kettfaden-Spulenträger 2 mit der oszillatorischen Auf- und Abbewegung des Fadenhebels 4 ergibt sich für den Kettfaden 7 eine hochkomplexe, schwer zu beherrschende zykloidenförmige Verlegekurve.Disadvantageously, in the known lever-type weaving machine 1b and 2 B the thread lever 4 not only in the curve guide 16 of the annular carrier (for generating the oscillatory up and down motion for the warp thread 7 ), but must also still the rotational movement of the bobbin 2 for the warp thread 7 accompany. For this reason, the thread lever 4 additionally movably mounted on the warp thread rotor. Due to the superposition of the rotational movement of the warp thread bobbins 2 with the oscillatory up and down movement of the thread lever 4 results for the warp thread 7 a highly complex, difficult-to-control cycloid-shaped laying curve.

1a und 2a zeigen schematisch in einer Draufsicht und in einer senkrecht zur Flechtebene E verlaufenden Schnittansicht eine erfindungsgemäße Flechtvorrichtung im Bereich der Fadenzuführung und -ablage auf dem Flechtkern K. Zur Erzeugung eines gleichmäßigen, hochfesten Rundgeflechts 19 umfasst die erfindungsgemäße Flechtvorrichtung drei Spulenträgersätze. 1a and 2a show schematically in a plan view and in a direction perpendicular to the lichen plane E sectional view of a braiding device according to the invention in the field of yarn feeding and -ablage on the braided core K. To produce a uniform, high-strength round braid 19 the braiding device according to the invention comprises three spool carrier sets.

Der erste und zweite Spulenträgersatz sind jeweils aus mehreren Spulenträgern 8, 9 zusammengesetzt. Wie bereits in der bekannten Hebelflechtmaschine gemäß 1b und 2b der Fall, sind diese beiden Spulenträgersätze auf zwei zueinander in Richtung der Flechtachse A versetzten Ebenen angeordnet. Zudem sind sowohl die Spulenträger 8 des ersten Spulenträgersatzes als auch die Spulenträger 9 des zweiten Spulenträgersatzes jeweils auf einer kreisförmigen Bahn um die Flechtachse A herum bewegbar.The first and second coil carrier set each consist of several coil carriers 8th . 9 composed. As already in the known levering machine according to 1b and 2 B In the case, these two coil support sets are arranged on two mutually offset in the direction of the braiding A planes. In addition, both the coil carrier 8th of the first coil carrier set as well as the coil carrier 9 of the second coil support set in each case on a circular path about the braiding axis A around.

Die Spulenträger 8, 9 des ersten und zweiten Spulenträgersatzes dienen jeweils dem Abziehen von Schussfäden 11, 12. Um die Schussfäden 11, 12 dieser beiden Spulenträgersätze in unterschiedlichen Richtungen auf den Flechtkern K abzulegen und somit die Ausbildung sich überlappender Kreuzungsstellen zwischen den Schussfäden 11, 12 zu ermöglichen, weisen die Kreisbahnbewegung der Spulenträger 8 des ersten Spulenträgersatzes und die Kreisbahnbewegung der Spulenträger 9 des zweiten Spulenträgersatzes zueinander entgegengesetzte Drehrichtungen auf. Die entgegengesetzten Drehrichtungen der beiden Kreisbahnbewegungen sind anhand der Bewegungspfeile in 1a und der Symbole in 2a (Kreis mit Kreuz = in die Zeichnungsebene hinein weisende Bewegung; Kreis mit Punkt = aus der Zeichnungsebene heraus weisende Bewegung) verdeutlicht.The coil carriers 8th . 9 each of the first and second coil carrier set serve to remove weft threads 11 . 12 , To the weft threads 11 . 12 store these two sets of spool carriers in different directions on the core K and thus the formation of overlapping intersections between the weft threads 11 . 12 to allow to show the orbit movement of the coil carrier 8th of the first coil carrier set and the circular path movement of the coil carrier 9 of the second coil support set mutually opposite directions of rotation. The opposite directions of rotation of the two orbits are based on the movement arrows in 1a and the symbols in 2a (Circle with cross = movement pointing into the plane of the drawing, circle with point = movement pointing out of the plane of the drawing).

Durch die entgegengesetzten Kreisbahnbewegungen des ersten und zweiten Spulenträgersatzes werden die Schussfäden 11, 12 am Flechtpunkt P in zwei übereinander liegenden Lagen mit zueinander entgegengesetzten Flechtwinkeln (= Winkel der Fäden 11, 12 zur Flechtachse A) um den Flechtkern K herum abgelegt. Somit sind zwischen den übereinander liegenden Schussfäden 11, 12 des ersten und zweiten Spulenträgersatzes jeweils Kreuzungsstellen gebildet.By the opposite circular path movements of the first and second coil carrier set the weft threads 11 . 12 at the braiding point P in two superimposed layers with mutually opposite braiding angles (= angle of the threads 11 . 12 to Flechtachse A) placed around the braid core K around. Thus, between the superimposed weft threads 11 . 12 of the first and second coil carrier set each intersection formed.

Im Gegensatz zur konventionellen Hebelflechtmaschine kommt es jedoch durch die vom ersten und zweiten Spulenträgersatz abgezogenen Fäden 11, 12 nicht zur Ausbildung von Bindungen, da die Spulenträger 8, 9 dieser beiden Spulenträgersätze reine Kreisbahnbewegungen ausführen und die Fäden 11, 12 nicht mit einer zusätzlichen oszillatorischen Bewegungskomponente in Flechtachsenrichtung beaufschlagt werden. Demzufolge liegen die Fäden 11, 12 des ersten und zweiten Spulenträgersatzes an allen Kreuzungsstellen in jeweils gleicher Reihenfolge übereinander. Eine bindungserzeugende Verkreuzung (d. h. ein abwechselndes Unter- und Überlaufen) der Fadensysteme des ersten und zweiten Spulenträgersatzes liegt aber nicht vor.In contrast to the conventional lever braiding machine, however, it comes from the withdrawn from the first and second coil carrier set threads 11 . 12 not for the formation of bonds, since the coil carriers 8th . 9 of these two sets of spool carriers perform pure circular path movements and the threads 11 . 12 are not subjected to an additional oscillatory motion component in Flechtachsenrichtung. As a result, the threads are 11 . 12 of the first and second coil carrier set at each intersection in the same order on each other. A binding-generating crossing (ie, an alternating underflow and overflow) of the thread systems of the first and second coil carrier set is not available.

Zur Erzeugung von Bindungen muss daher noch ein zusätzliches drittes Fadensystem, nämlich ein sich mit den beiden Schussfadensystemen verbindendes Kettfadensystem auf den Flechtkern K abgelegt werden. Erfindungsgemäß werden die Kettfäden 13 hierzu kontinuierlich von mindestens einem nicht umlaufenden, sondern ortsfest angeordneten Spulenträger 10 abgezogen. Diese stationären Spulenträger 10 für die Kettfäden 13 sind dabei bevorzugt wie die gegenläufig zueinander rotierenden Spulenträger 8, 9 für die Schussfäden 11, 12 an einem die Flechtachse A ringförmig umgebenden Träger befestigt.To create bonds, therefore, an additional third thread system, namely a warp thread system which connects to the two weft thread systems, must be deposited on the core K. According to the invention, the warp threads 13 this continuously from at least one non-rotating, but fixedly arranged coil carrier 10 deducted. These stationary coil carriers 10 for the warp threads 13 are preferred as the opposite direction to each other rotating coil carrier 8th . 9 for the weft threads 11 . 12 attached to a braid A ring surrounding the carrier.

Der vom stationären Spulenträger 10 abgezogene Kettfaden 13 wird von einem (beispielweise mit einer gestellfesten Kurvenführung gekoppelten) Stellelement 14 jeweils in eine nichtlineare oszillatorische Auf- und Abbewegung versetzt. Durch diese oszillatorische Auf- und Abbewegung, die eine vorwiegend in und entgegengesetzt zur Förderrichtung 3 weisende Bewegungskomponente besitzt, wird der Kettfaden 13 jeweils abwechselnd unterhalb und oberhalb der am Ablagepunkt P zwischen den Schussfäden 11, 12 gebildeten Kreuzungsstellen verlegt. Daraus resultiert ein triaxiales Geflecht 19 mit zwei Schuss- und einem Kettfadensystem. The from stationary coil carrier 10 withdrawn warp thread 13 is from a (for example coupled with a frame-fixed cam guide) actuator 14 each offset in a non-linear oscillatory up and down movement. Due to this oscillatory up and down movement, the one predominantly in and opposite to the conveying direction 3 has pointing motion component, the warp thread 13 alternately below and above the storage point P between the weft threads 11 . 12 misplaced crossing points. This results in a triaxial mesh 19 with two weft and one warp thread system.

Wie aus der Draufsicht nach 1a ersichtlich, sind zwischen den in entgegengesetzten Richtungen um die Flechtachse A rotierenden Spulenträgern 8, 9 des ersten und zweiten Spulenträgersatzes Fächer 15 zum Eintrag der Kettfäden 13 vorgesehen, wobei sich die Fächer 15 jeweils parallel zur Flechtachse A unterhalb und oberhalb der Flechtebene E erstrecken. Bei der gegenläufigen Rotation der beiden Schussfaden-Spulenträgersätze um die Flechtachse A erreicht der ortsfest angeordnete Spulenträger 10 für den Kettfaden 13 jeweils nacheinander die verschiedenen Fächer 15 zwischen den Schussfaden-Spulenträgern 8, 9. Der Eintrag des Kettfadens 13 in die Fächer 15 zwischen den Schussfaden-Spulenträgern 8, 9 erfolgt dabei derart, dass von Fach 15 zu Fach 15 eine unterschiedlich gerichtete Bewegung parallel zur Flechtachse A ausgeführt wird. Erreicht der Kettfaden 13 ein Fach 15, so springt der Kettfaden 13 gemäß 1a unter Einwirkung des Stellelements 14 zum Beispiel von einer (in Flechtachsenrichtung gesehen) unterhalb der Flechtebene E befindlichen Ebene auf eine (in Flechtachsenrichtung gesehen) oberhalb der Flechtebene E befindliche Ebene. Erreicht der Kettfaden 13 das nächste Fach 15, so springt der Kettfaden 13 wieder zurück von der Ebene oberhalb der Flechtebene E auf die Ebene unterhalb der Flechtebene E. Beim nächsten Fach 15 kehrt sich diese Bewegung wieder um, sodass von Fach 15 zu Fach 15 ein alternierendes Hin- und Herspringen des Kettfadens 13 stattfindet.As seen from the top view 1a can be seen, between the in opposite directions about the braid axis A rotating bobbins 8th . 9 of the first and second coil carrier sets of compartments 15 to the entry of the warp threads 13 provided, whereby the subjects 15 each extend parallel to the braiding axis A below and above the lichen plane E. In the opposite rotation of the two weft-spool carrier sets around the braiding axis A reaches the stationarily arranged coil carrier 10 for the warp thread 13 successively the different subjects 15 between the weft bobbins 8th . 9 , The entry of the warp thread 13 into the subjects 15 between the weft bobbins 8th . 9 takes place in such a way that of Fach 15 to subject 15 a differently directed movement parallel to the braiding A is performed. Reach the warp thread 13 easy 15 , so the warp thread jumps 13 according to 1a under the action of the actuating element 14 for example, from a plane (seen in the direction of wicker axis) below the lichen plane E to a plane (seen in the direction of the braiding axis) above the lichen plane E. Reach the warp thread 13 the next subject 15 , so the warp thread jumps 13 back from the plane above the lichen plane E to the plane below the lichen plane E. At the next compartment 15 This movement reverses again so that of Fach 15 to subject 15 an alternating jumping back and forth of the warp thread 13 takes place.

Durch das vorbeschriebene vom Stellelement 14 erzeugte Hin- und Herspringen des Kettfadens 13 in den Fächern 15, kommt der Kettfaden 13 abwechselnd unter- und oberhalb der sich in der Flechtebene E befindenden Kreuzungsstellen zwischen den beiden Schussfäden 11, 12 zum Liegen. Durch eine Steuerung des oszillatorischen Bewegungsverlaufs des Kettfaden-Stellelements 14 kann auf die erzeugte Bindungsstruktur Einfluss genommen werden. Insbesondere kann je nachdem, ob gemäß 1a ein Springen des Kettfadens 13 zwischen den Ebenen unter- und oberhalb der Flechtebene E in jedem Fach 15, jedem zweiten Fach 15, jedem dritten Fach 15 usw. erfolgt, die Anzahl der Bindungen zwischen den Schuss- und Kettfadensystemen variiert werden. So kann gezielt eine gewünschte Bindungsstruktur (zum Beispiel eine Bindung 1 über 1, 2 über 1 oder 3 über 1) eingestellt werden.By the above-described by the actuator 14 generated jumping back and forth of the warp thread 13 in the subjects 15 , comes the warp thread 13 alternately below and above the crossing points located in the lichen plane E between the two weft threads 11 . 12 for lying. By controlling the oscillatory movement of the warp thread actuator 14 can be influenced on the generated binding structure. In particular, depending on whether in accordance with 1a a jumping of the warp 13 between the levels below and above the lichen plane E in each compartment 15 , every second subject 15 , every third subject 15 etc., the number of bindings between the weft and warp threads systems is varied. Thus, a desired binding structure (for example a binding 1 over 1, 2 over 1 or 3 over 1) can be set in a targeted manner.

Im Gegensatz zu bekannten mit sogenannten ”Stehfäden” durchzogenen triaxialen Geflechten nehmen im erfindungsgemäß erzeugten Geflecht 19 alle drei Fadensysteme an der Bindung und somit aktiv am Geflecht 19 teil. Auf diese Weise wird ein gleichmäßiges und hochfestes triaxiales Rundgeflecht 19 erzeugt.In contrast to known triaxial braids, which are traversed with so-called "standing threads", braids used in accordance with the invention grow 19 all three thread systems on the binding and thus active on the mesh 19 part. In this way, a uniform and high-strength triaxial round braid 19 generated.

Zudem kann aufgrund der Trennung von rotatorischer Bewegung der Schussfaden-Spulenträger 8, 9 und oszillatorischer Auf- und Abbewegung der Stellelemente 14, die Durchsatzleistung der erfindungsgemäßen Flechtvorrichtung gegenüber konventionellen Rundflechtmaschinen gesteigert werden. Insbesondere können aufgrund der reinen Kreisbahnbewegung die Schussfäden 11, 12 von den jeweiligen Spulenträgern 8, 9 quasi abgewickelt werden, was vorteilhafterweise mit einer hohen Abzugsgeschwindigkeit erfolgen kann.In addition, due to the separation of rotational movement of the weft coil carrier 8th . 9 and oscillatory up and down movement of the control elements 14 , the throughput of the braiding device according to the invention over conventional round braiding machines are increased. In particular, due to the pure circular path movement, the weft threads 11 . 12 from the respective bobbins 8th . 9 quasi settled, which can be done advantageously with a high take-off speed.

Zudem ist im erfindungsgemäß hergestellten Rundgeflecht 19 im Vergleich zu bekannten Rundgeflechten 18 nur eine minimale Ondulation vorhanden, da nur eines der drei beteiligten Fadensysteme, nämlich das vom Stellelement 14 bewegte Kettfadensystem eine Ondulation aufweist, während die beiden übrigen Schussfadensysteme gestreckt in das Geflecht 19 einlaufen und somit quasi keine Ondulation besitzen. Die Vorteile dieser geringen Ondulation liegen in einer höheren Schadenstoleranz im Vergleich zu stark ondulierten Geflecht-architekturen.In addition, in the round braid according to the invention 19 in comparison to known round braids 18 Only a minimal ondulation available, since only one of the three thread systems involved, namely that of the actuator 14 moving warp yarn system has an ondulation, while the other two weft yarn systems stretched in the braid 19 come in and thus have virtually no ondulation. The benefits of this low ondulation are higher damage tolerance compared to heavily undulating mesh architectures.

Da die Kettfäden 13 in der erfindungsgemäßen Flechtvorrichtung jeweils von einem ortsfest angeordneten Spulenträger 10 abgezogen werden, lässt sich zudem der Bewegungsablauf des zugeordneten Stellelements 14 einfacher berechnen und ggf. simulieren, als es bei der konventionellen Hebelflechtmaschine der Fall ist, wo die Kettfadenverlegekurve eine rotatorische Bewegungskomponente (bedingt durch die Kreisbahnbewegung der Kettfaden-Spulenträger 2) und eine oszillatorische Bewegungskomponente (bedingt durch die Auf- und Abbewegung des Fadenhebels 4) aufweist. Zudem wirken erfindungsgemäß auf den Kettfaden 13 aufgrund der fehlenden rotatorischen Bewegungskomponente geringere Belastungen ein, sodass Faserschädigungen und Qualitätseinbußen vorgebeugt werden kann.Because the warp threads 13 in the braiding device according to the invention in each case by a stationarily arranged coil carrier 10 can be deducted, also allows the movement of the associated control element 14 easier to calculate and possibly simulate, as is the case with the conventional lever weaving machine, where the warp thread laying curve a rotational movement component (due to the orbital motion of the warp thread bobbin 2 ) and an oscillatory component of motion (due to the up and down movement of the thread lever 4 ) having. In addition, according to the invention act on the warp 13 due to the lack of rotational movement component lower loads, so that fiber damage and loss of quality can be prevented.

3a und 3b zeigen den Flechtvorgang in einer gedachten Hohlkugel 1 bei einer erfindungsgemäßen Flechtvorrichtung (3a) und bei einer Schnellflechtmaschine nach dem System ”Horn” (3b). Der Mittelpunkt der Kugel 1 ist jeweils der Flechtpunkt P. Spulenträger (Fadenspeicher) kreisen jeweils auf einem Breitengrad auf der Kugeloberfläche um den Flechtpunkt P. Jeder Faden hat somit vom Spulenträger bis zum Flechtpunkt P die gleiche Länge (Kugelradius), wodurch sich ein kontinuierlicher und gleichmäßiger Fadenablauf einstellt. 3a and 3b show the braiding process in an imaginary hollow sphere 1 in a braiding device according to the invention ( 3a ) and in a quick braiding machine according to the system "horn" ( 3b ). The center of the sphere 1 each is the braiding point P. Spool carriers (yarn store) each revolve at a latitude on the spherical surface around the braiding point P. Each yarn thus has the same length (ball radius) from the bobbin to the braiding point P, whereby a continuous and uniform yarn flow occurs.

Beim Flechtvorgang in einer konventionellen Schnellflechtmaschine des Systems ”Horn” gemäß 3b laufen die Schussfäden 6 in entgegengesetzter Richtung der Kettfäden 7 um den Flechtring 17 (bzw. das Flechtauge) herum. Die Schussfäden 5 bewegen sich auf einem festen Breitegrad, während die Kettfäden 6 abwechselnd von einem höher gelegenen zu einem tiefer gelegenen und von einem tiefer gelegenen wieder zurück zu einem höher gelegenen Breitengrad um den Schussfaden-Breitengrad auf- und abschwingen, sodass eine Bindung der Fäden 6, 7 gebildet wird, um das Geflecht 18 entstehen zu lassen.When braiding in a conventional braiding machine of the system "horn" according to 3b the wefts are running 6 in the opposite direction of the warp threads 7 around the braiding ring 17 (or the lichen eye) around. The weft threads 5 move on a fixed latitude while the warp threads 6 alternately swinging up and down from a higher to a lower level and from a lower level back to a higher latitude around the weft latitude, allowing for a binding of the threads 6 . 7 is formed to the mesh 18 let develop.

Beim Flechtvorgang in einer erfindungsgemäßen Flechtvorrichtung gemäß 3a laufen die beiden Schussfäden 11, 12 in entgegengesetzten Richtungen jeweils auf einem festen Breitengraden um den Flechtring 17 herum. Der Kettfaden 13 führt hingegen lediglich eine translatorische Auf- und Abbewegung von einem Breitengrad unterhalb der bei Schussfäden-Breitengrade zu einem Breitengrad oberhalb der beiden Schussfäden-Breitengrade und umgekehrt aus, um die für die Geflechtbildung notwendige Bindung der Schuss- und Kettfäden 11, 12, 13 zu erzeugen. Durch die Trennung von rotatorischer Bewegung der beiden Schussfäden 11, 12 einerseits und translatorischer Auf- und Abbewegung des Kettfadens 13 andererseits entfällt vorteilhafterweise eine komplexe, schwer zu handhabende Kettfadenverlegekurve, wie sie sich in der konventionellen Flechtmaschine gemäß 3b infolge der Überlagerung der rotatorischen Bewegung mit der translatorischen Auf- und Abbewegung einstellt.When braiding in a braiding according to the invention according to 3a run the two weft threads 11 . 12 in opposite directions, each on a fixed latitude around the braiding ring 17 around. The warp thread 13 On the other hand, only a translational up and down movement from a latitude below the weft latitude to a latitude above the two weft latitudes and vice versa leads to the binding of the weft and warp threads necessary for braiding 11 . 12 . 13 to create. By the separation of rotational movement of the two weft threads 11 . 12 on the one hand and translational up and down movement of the warp thread 13 On the other hand advantageously eliminates a complex, difficult to handle Kettfadenverlegekurve, as in the conventional braiding according to 3b due to the superposition of the rotational movement with the translational up and down movement sets.

Im Ergebnis werden somit durch die erfindungsgemäße Flechtvorrichtung sowohl in wirtschaftlicher Hinsicht dank höchster Produktivität, als auch in qualitativer Hinsicht dank genau einstellbarer und schonender Kettfadenführung im Vergleich zu konventionellen Rotationsflechtmaschinen deutliche Vorteile erzielt.As a result, significant advantages are achieved by the braiding device according to the invention both in economic terms, thanks to maximum productivity, as well as in terms of quality thanks to precisely adjustable and gentle warp thread guide compared to conventional rotary braiding machines.

Claims

Braiding device for braiding one along a conveying direction ( 3 ) to be transported to braid core (K), comprising: - at least one first coil support set and at least one second coil support set, wherein at least one of the two coil support sets is movable along a circular path, wherein between the two coil support sets when Überflechten the braid core (K) is a relative movement executable, and wherein by the relative movement of the coil carriers ( 8th . 9 ) of the two spool carrier sets respectively withdrawn threads as crossing weft threads ( 11 . 12 ) can be deposited around the braided core (K), - at least one third, stationarily arranged coil carrier set, and - at least one actuating element ( 14 ), wherein the braiding core (K) is braided from the bobbins ( 10 ) of the third coil carrier set unwound threads ( 13 ) by the at least one actuating element ( 14 ) in an oscillating up and down movement and thereby as warp threads ( 13 ) forming a bond alternately above and below the crossing points of the weft threads ( 11 . 12 ) can be laid.

Braiding device according to claim 1, characterized in that the at least three coil support sets and the at least one control element ( 14 ) are provided in a ring-shaped arrangement around the braid core (K).

Weaving device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises an annular support which surrounds the braiding core (K) to be braided annularly, wherein the annular support at its periphery the at least three coil support sets and the at least one control element ( 14 ) having.

Braiding device according to at least one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the axes of the coil carriers ( 8th . 9 . 10 ) extend transversely to the central axis (A) of the annular carrier.

Braiding device according to at least one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the at least one first and / or the at least one second coil carrier set along a to the conveying direction ( 3 ) of the braiding core (K) to be braided concentrically extending circular path is movable.

Braiding device according to at least one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the at least one first and the at least one second coil carrier set in mutually opposite directions, along each to the conveying direction ( 3 ) of the braiding core (K) to be braided concentrically extending circular paths are movable.

Braiding device according to at least one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the circular path along which moves the at least one first and / or the at least one second coil support set, compartments ( 15 ) for laying the coil carriers ( 10 ) of the third coil carrier set withdrawn threads ( 13 ) by oscillating up and down movement.

Weaving device according to at least one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that by the at least one adjusting element ( 14 ) caused oscillating up and down movement is selectively controllable, thereby varying the bonding structure.

Braiding device according to at least one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the oscillating up and down movement of the coil carriers ( 10 ) of the at least one third coil carrier set withdrawn threads ( 13 ) by at least one non-linearly driven thread adjusting element ( 14 ) And at least one frame-fixed guide can be generated.

Braiding device according to at least one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the braided core (K) is formed by a profile or elongate component which has a rotationally symmetrical, in the conveying direction ( 3 ) has variable cross-section.

Braiding device according to claim 10, characterized in that the braiding device comprises a controllable adjusting device, the inner diameter of the braiding device on the respective cross-section of the profile or elongate member at the deposition point (P) of the threads ( 11 . 12 . 13 ) votes.

Braiding device according to at least one of the preceding claims 1 to 11, characterized in that it comprises a transport device which can be controlled via a control unit for the continuous transport of the braided core (K) in the conveying direction ( 3 ).

Braiding device according to at least one of the preceding claims 1 to 12, characterized in that each bobbin carrier ( 8th . 9 ) of the at least one first and / or the at least one second coil support set carries a coil of Unidi-rektionalfadenmaterial.

Braiding device according to at least one of the preceding claims 1 to 13, characterized in that each bobbin carrier ( 10 ) of the at least one third coil support set carries a coil of braid thread material.

Braiding device according to at least one of the preceding claims 1 to 14, characterized in that the coil carriers ( 8th . 9 . 10 ) of the at least one first and / or the at least one second and / or the at least one third coil carrier set can each be supplied by supply spools with thread material.

Braiding method for braiding a braid core (K) to be transported along a conveying direction, comprising: - pulling off threads ( 11 . 12 ) from the bobbins ( 8th ) at least one first coil carrier set and from the coil carriers ( 9 ) at least one second coil support set, wherein at least one of the two coil support sets is moved along a circular path, and wherein between the two coil support sets a relative movement is carried out such that the of the coil carriers ( 8th . 9 ) of the two spool carrier sets each deducted threads ( 11 . 12 ) as crossing weft threads ( 11 . 12 ) are deposited around the core (K), and at the same time - removal of threads ( 13 ) from the bobbins ( 10 ) at least one third, stationarily arranged coil carrier set, wherein the threads ( 13 ) by at least one actuator ( 14 ) are each set in an oscillating up and down movement and thereby as warp threads ( 13 ) forming a bond alternately above and below the crossing points of the weft threads ( 11 . 12 ).

Braided, profile-like preform, in particular preform for aircraft and vehicle construction, characterized in that it is made by braiding a profile or an elongate member having a variable in the conveying direction cross-section according to a claimed in the preceding claim 16 method.