Variable Fadenanzahl in Flechtmaschinen

Sekundäre Flügelradebene für automatisierte Fadenmanipulation in Radialflechtmaschinen für das Umflechten von Bauteilen mit stark variierenden Durchmessern.

• Starke Variation der Bauteilumfänge bei konstantem Flechtwinkel möglich
• Automatisierte Änderung der Anzahl und Art der Flechtfäden im laufenden Prozess
• Minimierung der Einrolleffekte bei Verwendung von Stehfäden
• Als Nachrüstsatz oder optionales Positioniermodul für Radial- und Standardflechtmaschinen
• Verbesserte Anpassbarkeit des Geflechts an komplexe Geometrien

Automatisiertes Umflechten von Bauteilen mit stark variierenden Umfängen.

Flechtmaschinen kommen in der Herstellung diverser Produkte zum Einsatz. Sie werden bspw. zur Fertigung von Seilen, Drahtgeflechten und schlauchförmigen Produkten aus faserverstärkten Kunststoffen eingesetzt. Vor allem in der Luft- und Raumfahrttechnik, in der Automobilindustrie und im Maschinenbau werden immer mehr metallische Bauteile und Komponenten durch Leichtbauteile aus Faserverbundwerkstoffen ersetzt.

Bei herkömmlichen Flechtmaschinen kann die Fadenzahl bislang nur manuell bei Maschinenstillstand verändert werden. Für viele Bauteile ist es aber sinnvoll, die Fadenanzahl auch während des Flechtprozesses variieren zu können. Bisherige Ansätze basieren meist auf einem Parken von Klöppeln. Dabei wird aber der Faden nicht wirklich aus dem Prozess entfernt.

Am Institut für Flugzeugbau (IFB) der Universität Stuttgart wurde eine neue Flechtmaschine mit Fadenpositioniereinheit nahe am Flechtzentrum entwickelt.
Die Erfindung kann auch durch Implementierung eines Positioniermoduls in herkömmliche Radial- oder Standardflechtmaschinen realisiert werden. Dieses Positioniermodul bildet eine sekundäre Flügelradebene, die sich synchron mit der gängigen ersten Flügelradebene bewegt. Dabei führt sie die Garne durch die sekundäre Ebene hindurch zum Flechtzentrum. Die Bewegungssynchronizität der Flügelradebenen sorgt dafür, dass die Position jedes einzelnen Fadens nahe am Flechtzentrum klar definiert ist.
Dies ist die Grundvoraussetzung dafür, dass man auf spezifische Fäden im laufenden Prozess zugreifen kann. Für die Manipulation der Fäden kann bspw. ein weiteres Modul eingesetzt werden, welches entweder separat oder als Bestandteil des Positioniermoduls punktgenau auf die spezifischen Fäden zugreift und einzelne Fäden unter Aufrechterhaltung der Fadenspannung abschneidet oder dem Flechtprozess neu zuführt, um eine Anpassung des Geflechts an eine Änderung des Querschnitts in axialer Richtung zu erreichen. Es ist auch denkbar, durch Austausch oder Beschichtung einzelner Fäden im laufenden Prozess die Materialeigenschaften des Endproduktes zu variieren.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der Einsatz einer sekundären Flügelradebene die Reibung zwischen Stehfaden und Flechtfaden verringert. Diese Reibung führt zum Einrollen des Stehfadens und generell zu einer Belastung der Fasern.