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Dokumentenidentifikation DE10204212A1 14.08.2003
Titel Flechtmaschine
Anmelder Schnellflechter Berlin GmbH, 13086 Berlin, DE
Erfinder Lache, Jürgen, Dipl.-Ing., 13156 Berlin, DE
Vertreter COHAUSZ DAWIDOWICZ HANNIG & PARTNER, 12489 Berlin
DE-Anmeldedatum 28.01.2002
DE-Aktenzeichen 10204212
Offenlegungstag 14.08.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.08.2003
IPC-Hauptklasse D04C 3/00
IPC-Nebenklasse D04C 3/40   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Flechtmaschine, insbesondere Rotationsmaschine, zur Herstellung von selbsthaltenden Geflechten, mit einem äußeren und inneren Lieferspulen aufweisenden Flechtkopf, einer Schlittenbahn mit vertikalen und horizontalen Führungsflächen, auf der die Lieferspulen entlang einer sinusförmigen Kulisse geführt sind, mit einer Abzugsscheibe zum Abziehen des strangförmigen Gutes vom Flechtkopf, mit einem Antrieb für den Flechtkopf und die Abzugsscheibe, mit einer automatischen Schmiereinrichtung, mit als Kompakt- oder Hohlkörper ausgebildeten Hebeln zum Führen der Stränge, wobei die Lieferspulenanordnung außerhalb der Ebene der Gleitbahnfläche, und mit einem Maschinengestell, an dem die einzelnen Baugruppen angeordnet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistungsfähigkeit, insbesondere die Arbeitsgeschwindigkeit, bei gleichzeitiger Reduzierung der Maschinenmasse, der Verbesserung der Schmierung, Bedienbarkeit und Wartung unter Vereinfachung des Antriebs der Maschine und bei Kostensenkung signifikant zu erhöhen.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass zur Kippmomentbalance der Lieferspulen 34, 35 die vertikalen Führungsflächen a, b auf das 1,5- bis 2fache in radialer Richtung der Maschinenachse (Z) vergrößert und die Spulenachse AS in Richtung Gleitbahnebene E auf das 0,1- bis 0,2fache des Abstandes x von der Gleitbahnebene E angenähert angeordnet ist, und dass die einzelnen Dosierkolben 39 des Schmierstoffversorgungsmechanismus ...

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Flechtmaschine, insbesondere Rotationsflechtmaschine zur Herstellung von selbsthaltenden Geflechten, mit einem Flechtkopf, bestehend aus einer um eine Maschinenachse in einer Richtung kreisförmig rotierenden Gruppe von äußeren, in Trägern gehaltenen Lieferspulen und einer ebenfalls kreisförmig rotierenden Gruppe von inneren, in Trägern gehaltenen Lieferspulen, die zu den äußeren Lieferspulen eine entgegengesetzte Drehbewegung ausführen, sowie einer Schlittenbahn mit vertikalen und horizontalen Führungsflächen, auf der die Lieferspulen entlang einer sinusförmigen Kulisse geführt sind, mit einer Abzugsscheibe zum Abziehen des strangförmigen Gutes vom Flechtkopf, mit einem Antrieb für den Flechtkopf und die Abzugscheibe, mit einer automatischen Schmiereinrichtung, wobei ein zentraler stationärer Schmierstoffversorgungsmechanismus vorhanden ist, der eine Hohlachse und ein Kopfteil umfasst, wobei das Kopfteil in eine abgedichtete Ringnut mündet, die sich an der äußeren Gleitfläche am äußeren Umfang des Kopfteiles und einem auf dem Kopfteil passfähig aufgesetzten und drehbar gelagerten Verteilerstern befindet und am Umfang des Verteilersterns entsprechend der Anzahl der Schmierstellen Anschlüsse vorgesehen sind, die über Dosierkolben und Stehbolzen mit den Schmierstellen strömungsseitig in Verbindung stehen, mit als Kompakt- oder Hohlkörper ausgebildete Hebel zum Führen der Stränge, wobei die Hebel am Hebelständer einerends dreh- und schwingbar gelagert sind, mit diesem und den äußeren Lieferspulen um die Maschinenachse kreisen und anderenends eine Aufnahme für eine Rolle zur Fadenführung aufweisen, wobei die Lieferspulenanordnung außerhalb der Ebene der Gleitbahnfläche, und mit einem Maschinengestell, an dem die einzelnen Baugruppen angeordnet sind.

Flechtmaschinen dienen der Herstellung von Geflechten aus Metalldrähten, Textilfäden oder Kunststoffgarnen, beispielsweise für die Ummantelung von Kabeln oder Schläuchen sowie für die Herstellung von Litzen oder Seilen.

Dabei müssen die Flechtstränge zur Ausbildung des Geflechtes gegenläufig verkreuzt werden. Hierzu hat die Flechtmaschine einerseits Spulenträger, die im Uhrzeigersinn umlaufen, und andererseits Spulenträger, die im Gegenuhrzeigersinn umlaufen, sowie eine Strangführungsvorrichtung mit der die zu verkreuzenden gegenläufigen Stränge zur gewünschten Geflechtbindung aneinander vorbeigeführt werden.

Weiterhin muss zur Ausbildung des Geflechts eine translative Abzugbewegung realisiert werden, durch die das als Geflecht vorliegende verkreuzte Strangmaterial vom Flechtpunkt in zugeordnetem Maße wegtransportiert wird und damit die Geflechtstruktur (Flechtwinkel der Stränge bzw. Flechtsteigung) in vorwählbarer Weise geformt wird.

Benötigt wird allgemein auch eine Schmiervorrichtung zur effektiven Schmierstoffversorgung für die stationären und rotierenden Schmierstellen im Interesse einer langen Lebensdauer der Maschinenteile.

Zur Realisierung der genannten Maschinenfunktionen müssen die notwendigen Funktionsbaugruppen so an einem Maschinengestell angeordnet sein, dass die Flechtprozesse einfach und effektiv vorbereitet und durchgeführt werden können.

Aus der DE 44 46 559 C1 bzw. EP 0 726 347 A2 ist eine Flechtmaschine, insbesondere zum Herstellen von Draht- und Textilgeflechten, bekannt, bei der an einem Gestell eine Säule fest angeordnet ist, die einen rotierend angetriebenen Gleitbahnträger aufnimmt, der um eine Rotationsachse drehbar ist und wenigstens eine untere Spule aufweist, und bei der um die Rotationsachse ein Innenkranz rotierend angeordnet ist, der wenigstens eine obere Spule zur unteren Spule gegenläufig antreibt, wobei der Gleitbahnträger und der Innenkranz mittels zumindest einem starr gekoppelten Zahnradpaar antriebsverbunden sind. Das wenigstens eine Zahnradpaar ist an wenigstens einer zur Säule feststehenden Konsole gelagert.

Der Gleitbahnträger wird über einen Motor und einem Zahnriementrieb angetrieben. Er ist schüsselförmig ausgebildet und trägt an seiner Peripherie den Gleitbahnring. Die unteren Spulen werden somit über Zahnriemen, Zahnriemenrad, Gleitbahnträger und Gleitbahnring angetrieben. Die oberen Spulen erfahren ihren Antrieb über einen Bewegungsabzweig hinter den zuvor genannten Antriebselementen, Zahnriemen, Zahnriemenrad und Gleitbahnträger.

So wird die Drehbewegung vom Gleitbahnträger über einen mit ihm fest verbundenen koaxialen Zahnkranz an in einer gestellfest angeordneten Konsole drehbar gelagerte Zahnräder weitergeleitet.

Diese Konsole nimmt mindestens ein Zahnradpaar, vorzugsweise vier Zahnradpaare, auf. Das jeweilige obere Zahnrad der Zahnradpaare treibt über einen weiteren koaxialen drehbaren Zahnkranz einen mit ihm fest verbundenen verzahnten Innenkranz an.

Der Innenkranz leitet die Bewegung über im Gleitbahnring drehbar gelagerte Zwischenräder an Zahnsegmente weiter und bewirkt dabei eine gegenläufige Rotation derselben gegenüber dem Gleitbahnring.

Jedes Zahnsegment ist mit einem Gleitschlitten und einem Spulenträger verschraubt, der eine obere Spule aufnimmt und diese in die gegenläufige Drehrichtung trägt.

Bei dieser bekannten Anordnung ist problematisch, dass der Gleitbahnträger mit seinem schmierflüssigkeitsaufnehmenden Bereich ein äußerst kompliziertes Bauteil ist und ein großer Ölvorrat beim Arbeiten der Flechtmaschine mitrotieren muss, wodurch sich Nachteile in der Maschinendynamik und in der Leistungsfähigkeit ergeben. Außerdem ist die Abdichtung gegen Ölverlust und ein Wechsel der Dichtungen bei Verschleiß mit größeren Aufwand verbunden.

Darüber hinaus bringt die bekannte Maschinenkonfiguration mit vier Radpaarungen für den Antrieb des Innenkranzes zu den oberen Spulen die Anordnung vieler Antriebselemente und eine erhebliche Gewichtsbelastung für den Flechtrotor mit sich.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser bekannten Flechtmaschinen besteht des weiteren darin, dass durch die unzureichende Balance an der Gleitführung der oberen Spulen zwischen den Kippmomenten infolge der Gewichtsbelastung einerseits und der Fliehkraftbelastung andererseits sowie durch das Massenträgheitsmoment der umlaufend schwingenden Hebelarme die Arbeitsgeschwindigkeit deutlich begrenzt bleibt.

Des weiteren ist die unzureichende Balance in diesen Kippmomenten auch die Ursache für den erhöhten Verschleiß der Gleitbahnpartner und eine erhöhte Betriebstemperatur der Gleitbahnpaarung.

Diesem Verschleiß und den auftretenden Temperaturspitzen versucht die DE 196 14 605 A1 dadurch zu begegnen, dass unter Verwendung üblicher geringer Schmierstoffmengen die Tragfähigkeit der Gleitbahnpartner erhöht wird, in dem die Gleitbahnpaarung in Richtung der Relativbewegung zwischen der Gleitbahnpaarung unter den auftretenden Kippmomenten und unter Berücksichtigung des Schmierspaltes entlang zumindest einer Paarung aus tragfähigen Ringsegmentflächen flächig geführt ist.

Diese bekannte Lösung ermöglicht unter Benutzung komplizierter aufwendiger Querschnittsformen der Gleitführung zwar eine gewisse Vergleichmäßigung der Tragfähigkeit und der Flächenpressung, kann aber keinen befriedigenden Balanceausgleich der Kippmomente herbeiführen.

Schmiervorrichtungen sind aus der DE 41 11 553 A1, DE 195 26 744 A2 bekannt, die einen zentralen stationären Schmierstoffversorgungsmechanismus mit Pumpe und Vorratsbehälter aufweist. Ein Zuleitungsrohr ist von dem zentralen Schmierstoffversorgungsmechanismus durch eine feststehende Hohlachse in ein stirnseitig der Hohlachse aufgesetztes, zylindrisches Kopfteil mit Durchführungsbohrung geführt und mündet in eine Ringnut, die sich an der Gleitfläche am äußeren Umfang des Kopfteiles und einem auf den Kopfteil passfähig aufgesetzten und drehbar gelagerten Verteilerstern befindet und am Unfang des Verteilersterns entsprechend der Anzahl der Schmierstellen Anschlussstücke mit Durchführungsbohrungen, die mit der Ringnut in Verbindung stehen, angeordnet sind. An den Anschlussstücken sind Dosierkolben angesetzt, die wiederum in Rohrleitungen übergehen und diese in mit Ölführungsbohrungen versehenen Stehbolzen befestigt sind, wobei die Stehbolzen in einen drehbaren Tragkörper innenseitig eingesetzt sind und die Ölführungskanäle der Stehbolzen mit den Schnierstellen durchflussgerecht montiert sind. Der Verteilerstern ist mittels an den Stehbolzen und am Verteilerstern befestigten Verbindungselementen zwangsgeführt.

Bei der Ölversorgung der rotierenden Schmierstellen gemäß dieser bekannten Lösung ergeben sich Probleme dadurch, dass die Dosiervorrichtungen unmittelbar hinter der Drehdurchführung für den Ölübergang vom stationären in den rotierenden Bereich angeordnet sind und sich damit in einiger Entfernung zu den Schmierstellen befinden. Da die Rohrleitungen zwischen den Dosiervorrichtungen und den Schmierstellen sogenannte "offene" Leitungen sind, dringt infolge der Fliehkraftwirkung auf den Schmierstoff und der Saugwirkung beim Überfahren der offenen Schmierstellen durch die gleitenden Schlitten Luft in Form von Luftblasen in die Rohrleitungen ein. Die Luftblasen bzw. -einschlüsse führen zu Unregelmäßigkeiten oder zum Ausfall der Schmierstoffversorgung an den betroffenen Stellen, wodurch unzulässige Temperaturerhöhungen bzw. ein erhöhter Verschleiß verursacht werden.

Zu einer merklichen Reduzierung der Masse von in Flechtmaschinen eingesetzten Strangführungshebeln hat die Lösung nach DE 100 14 433 A1 beigetragen, bei der der Strangführungshebel einerends am Hebelständer dreh- und schwinkbar in einem sich in Längsrichtung erstreckenden Hebelkörper angeordneten Lagerauge gelagert ist, mit diesem und den äußeren Lieferspulen um die Maschinenachse kreist und anderenends eine Aufnahme für eine Rolle zur Fadenführung aufweist, wobei im Hebelkörper ein Führungsstift mit aufgepasstem Gleitstein vorgesehen ist. Der Strangführungshebel ist als ein geschlossener Hohlkörper oder als ein Kompaktkörper ausgebildet, die aus einer ein- bzw. mehrschichtigen Schale geformt sind.

Es hat sich gezeigt, dass der schalenförmige Hebel insbesondere bei sehr hohen Arbeitsgeschwindigkeiten in Schwingrichtung wesentlich höher belastet wird als in Richtung der Maschinenachse z. So ergeben sich durch die Massenträgheit des Hebels Steuerkräfte für die funktionsbedingte Auslenkung des Strangführungshebels, die ein Vielfaches der Zugkräfte in den Flechtsträngen bei der Führung über die Rollen am Hebel zum zentralen Flechtpunkt F betragen. So wurde deutlich, dass der schalenförmige Hebel im Bereich der Einpassung des Gleitsteins hohe Biege- und Torsionskräfte aufnehmen muss und der vordere die Fadenführungsrolle haltende Hebelteil keine ausreichende Verwindungssteifigkeit besitzt. Dadurch sind die sehr hohen Arbeitsgeschwindigkeiten, beispielweise mit einer Schwingfrequenz von etwa 12 Hz, trotz merklicher Reduzierung der Massenträgheitsmomente bei diesem bekannten Strangführungshebel nicht immer beherrschbar.

Der Grundaufbau der zuvor beschriebenen Flechtmaschinen besteht im wesentlichen aus einem aus Stahlprofilen gebildeten Tisch, einem Maschinengehäuse aus Eisenguss, einem kompliziert aufgebauten Tragarm aus Eisenguss oder Stahlprofil sowie einer Abzugseinrichtung mit einer verzahnten Abzugscheibe und einem mehrfach verzweigten Abzugsscheibenantrieb.

Allen diesen Flechtmaschinen ist der Nachteil gemeinsam, dass die Auslegung des Maschinengehäuses und der Abzugsvorrichtung technisch aufwendig ist und sich eine große Maschinenmasse ergibt, insbesondere der Funktionsbereich um die Lieferspulen herum schlecht zugänglich und damit die Bedienung und Wartung erschwert sowie der Abzugsscheibenantrieb mit seinen vorzugsweise freiliegenden Antriebselementen störanfällig und wartungsaufwendig ist.

Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Flechtmaschine der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Leistungsfähigkeit, insbesondere ihre Arbeitsgeschwindigkeit, bei gleichzeitiger Reduzierung der Maschinenmasse, der Verbesserung der Schmierung, Bedienbarkeit und Wartung unter Vereinfachung des Antriebs und bei Kostensenkung signifikant erhöht wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Maschine der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Maschine sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Die erfindungsgemäße Maschine zeichnet sich dadurch aus, dass es gegenüber den Maschinen des Standes der Technik trotz Leichtbauweise erstmals möglich wird, die Arbeitsgeschwindigkeit, das heißt die Rotationsgeschwindigkeit der umlaufenden Teile, um bis zu 20% gegenüber den aktuellen internationalen Spitzenwert zu erhöhen. Die sichere Beherrschung der mit der Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit einhergehenden Zunahme der Fliehkräfte wird einerseits durch die flächenmäßige Vergrößerung der Gleitfläche bis auf das Doppelte der ursprünglichen Gleitfläche und durch eine fluchtende Anordnung der oberen Lieferspulen in die Nähe der Mitte der radialen Führungsfläche des Gleitringes erreicht, wodurch die Flächenpressungen gleichmäßiger verteilt sind und die Kippmomentbalance entscheidend verbessert wird.

Andererseits wird die Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit durch die Gestaltung des Strangführungshebels als betonter Flachkörper mit erhöhtem Biegewiderstand in Schwingrichtung und durch die bananenförmige gebogene und zusätzlich verschlankte Form der Strangführungshebel erreicht, die eine weitere Senkung des Massenträgheitsmomentes ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Maschine zeichnet sich ferner dadurch aus, dass durch die Verlegung der Dosiervorrichtungen in die unmittelbare Nähe der Schmierstellen ein Eindringen von Luft in die offenen Leitungen sicher verhindert wird, so dass eine gleichmäßige Schmierung ohne Störung erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Maschine verwirklicht des weiteren ein einfaches robustes, zugleich verschleißarmes Antriebskonzept mit Stirnradpaarungen, das ohne Abzweigung mit wesentlich weniger Getriebeelementen, insbesondere Kegelzahnradpaarungen, auskommt. Dies ist mit dem Vorteil verbunden, dass der Montageaufwand deutlich reduziert, der Verschleiß merklich gesenkt, die Lebensdauer des Antriebes trotz höherer Arbeitsgeschwindigkeiten erhöht und die Wartung vereinfacht wird. Der Direktantrieb der Abzugsscheibe ermöglicht auch, das Spiel im Antriebsverlauf zu verkleinern, die Abzugkräfte besser zu dosieren und damit die Flechtqualität gezielt zu verbessern.

Die erfindungsgemäße Maschine ist kompakt und einfach im Aufbau, die Funktionseinheiten sind übersichtlich und für Montage- und Wartungszwecke frei zugänglich angeordnet.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Es zeigt bzw. zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Flechtmaschine mit Ausschnitt des Maschineninneren,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Flechtkopf der erfindungsgemäßen Flechtmaschine nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Detailansicht der Gleitfläche des Gleitbahnringes mit Darstellung der erfindungsgemäßen Kippmomentenbalance,

Fig. 4 einen Detailschnitt durch die Drehdurchführung und den Schmierstellenanschluss des Schmierstoffversorgungssystems,

Fig. 5 einen Hebelständer mit einem erfindungsgemäßen Strangführungshebel,

Fig. 6 einen Strangführungshebel in der Draufsicht der Einbaulage gemäß Fig. 5 und

Fig. 7 einen Strangführungshebel in der Vorderansicht vom Maschinenzentrum aus gesehen.

Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Flechtmaschine 1 mit ihren wichtigsten Funktionsbaugruppen und Funktionselementen.

Die erfindungsgemäße Flechtmaschine 1 basiert auf einem Maschinengestell 13 mit einem Tisch 2 und einer Tischplatte 3. Auf die Tischplatte 3 ist eine runde Grundplatte 4 aufgeschraubt, die den gesamten Flechtkopf 5 zentrisch aufnimmt und zusätzlich über drei Stützen 30 einen Kurvenring 31 trägt, der auf seiner Innenseite eine nicht dargestellte sinusförmige Kulissenbahn zur Führung der Strangführungshebel 29 hat, mit dem in bekannter Weise Drähte oder Fäden von Lieferspulen bewegt werden.

Benachbart zur Grundplatte 4 und Flechtkopf 5 ist auf die Tischplatte 3 weiterhin ein Tragarm 25 aufgeschraubt, der den gesamten Abzug 26 aufnimmt.

Das Kernstück des Flechtkopfes 5 ist eine stationäre Führungssäule 14, die auf der Grundplatte 4 zentrisch befestigt ist und alle Bauteile des Flechtkopfes 5 bis zu den unteren Lieferspulen 32 auf Spulenträgern 33 und den oberen Lieferspulen 34 auf Spulenträgern 35 sowie den Verteilerstern 27 für die Schmierstoffverteilung trägt.

Der Antrieb 6 für den Flechtkopf 5 ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. Von einem drehzahlveränderlichen Motor 7 wird über Zahnriemen 8 ein Vorgelege 15 mit zwei Zahnrädern 9 und 10 angetrieben, wobei in bekannter Weise die Zahnräder 9 und 10 mit dem Zahnriemenrad auf der Vorgelegewelle drehfest verbunden sind. Die Zahnräder 9 und 10 treiben die drehbar gelagerten Zahnräder 11 und 12 an, wobei der Quotient der Übersetzungsverhältnisse beispielsweise gleich 3 ist. Das Zahnrad 11 ist über den Zwischenflansch 18 mit dem Gleitbahnträger (Mittelkörper) 19 und dem Gleitbahnring (Schlittenbahnring) 20 verbunden, von dessen Peripherie die unteren Lieferspulen 32 mittels Spulenträger 33 getragen werden und somit in eine erste Drehrichtung rotieren. Das Zahnrad 12 ist über die Laufbuchse 16 und dem Innenkranz 17 mit dem Zahnkranz 21 verbunden und bewegt diesen in die gleiche Richtung wie den Gleitbahnring 20, jedoch mit der dreifachen Drehzahl.

Über die im Gleitbahnring 20 drehbar gelagerten Zwischenräder 22 erfolgt eine Drehrichtungsumkehr für die Zahnsegmente 23 und die mit ihnen fest verbundenen Schlitten 24, wodurch die an den Schlitten 24 mittels Spulenträger 35 aufgehängten oberen Lieferspulen 34 letztendlich gegenläufig zu den unteren Lieferspulen 32 mit gleicher Drehzahl umlaufen.

Der Antrieb für den Flechtkopf 5 wird somit durch vier Stirnräder realisiert, deren Lagerung sich in Gestellnähe befindet und dadurch stabil ist.

Der Ölbehälter für die Antriebselemente ist stationär und befindet sich direkt am Gestell, so dass hier vorteilhafte Bedingungen hinsichtlich Maschinendynamik, gesicherter Schmierung und einfacher Wartung bestehen.

Der Abzug 26 ist an einem winkelförmigen Tragarm 25 angeordnet. Auf dem oberen querliegenden Schenkel des Tragarmes 25 ist ein drehzahlveränderlicher Getriebemotor 36 aufgesetzt, auf dessen Antriebswellenzapfen die Abzugsscheibe 37 drehfest aufgepasst ist.

Mit diesem Direktantrieb und der platzsparenden Anordnung des Tragarmes gibt es keine freiliegenden Antriebselemente und keine Erschwernisse bei der Bedienung und Wartung. Die gesamte erfindungsgemäße Flechtmaschine 1 ist mit einer Schutzhaube schallisolierend und staubdicht gekapselt, wobei die Schutzhaube auf die Tischplatte aufgesetzt ist.

Die Fig. 3 zeigt eine Detailansicht der Gleitfläche des Gleitbahnringes mit Darstellung der erfindungsgemäßen Kippmomentenbalance.

An der Umlaufbewegung der oberen Lieferspulen 34 sind der Spulenträger 35, das Zahnsegment 23 und der Schlitten 24 beteiligt, wobei Zahnsegment 23 und Schlitten 24 mit dem Gleitbahnring 20 eine Gleitpaarung bilden. Die Gleitpaarung wird mittels der Führungsflächen a, b, c, d und d geführt und durch das Schmierstoffversorgungssystem gemäß Fig. 4 an den vier Flächen mit Öl geschmiert. Da die Lieferspule außerhalb der Gleitpaarung liegt und den Hauptanteil der umlaufenden Masse ausmacht, spielt ihre Positionierung bei der Ausbildung von Kippmomenten die entscheidende Rolle.

Die erfindungsgemäße Maschine ist eine Schnellflechtmaschine mit hoher Umlaufgeschwindigkeit, bei der die Zentrifugalbeschleunigung α (α = ω2 × r, mit Winkelgeschwindigkeit ω und Umlaufradius r) im Bereich der Fünf- bis Zehnfachen der Erdbeschleunigung g liegt.

Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, liegt die Spulenachse AS außerhalb der Mitte der radialen Führungsfläche (Gleitbahnebene E) und ergibt aus m.g.x ein rechtsdrehendes Kippmoment und aus m.α.y ein linksdrehendes Kippmoment.

Für eine gute Kippmomentbalance wird somit die Spulenachse AS bei etwa 0,15× unterhalb der Gleitbahnebene E angeordnet.

Fig. 4 zeigt einen Teil des Schmierstoffversorgungsmechanismus mit Verteilerstern 27, Rohrleitung 38, Dosierkolben 39, Stehbolzen 40 und Schmierstelle 41 am Gleitbahnring 20. Von einem stationär angeordneten Ölversorgungsbehälter mit motorisch betriebener Pumpe wird Öl unter Druck in vorwählbaren Intervallen zum Ölkanal 45 in das stationäre Kopfteil 44 der Drehdurchführung gefördert.

Vom Ölkanal 45 wird das Öl in die Ringnut 42 des rotierenden Verteilersterns 27 gedrückt, der beidseitig durch druckstabile Abdichtungen 43 gekapselt ist. Das Öl gelangt unter Druck durch die Rohrleitung 38 zum Dosierkolben 39. Der druckbeaufschlagte Dosierkolben 39 gibt bei jedem Schmiertakt eine definierte Menge Öl über den Schmierkanal im Stehbolzen 40 und im Gleitbahnring 20 zur Schmierstelle 41.

Da der Dosierkolben 39 erfindungsgemäß unmittelbar vor der Schmierstelle 41 angeordnet ist, wird die Bildung von Lüfteinschlüssen vermieden und der gewünschte Schmiervorgang unbeeinträchtigt verlaufen.

In den Fig. 5 bis 7 ist ein Hebelständer 28 mit den Funktionselementen für die Strangführung dargestellt. Am Hebelständer 28 ist der erfindungsgemäß bananenförmig geformte Strangführungshebel 29 zur Führung der Draht- oder Fadenstränge zum zweckgerichteten Verkreuzen dreh- und schwinkbar aufgehängt. Die Bewegung wird vom Kurvenring 31 über den Gleitstein 46, der in der sinusförmigen Kulissekurve des Kurvenringes gesteuert wird, auf den Strangführungshebel übertragen.

Der Strangführungshebel 29 hat eine leicht gebogene Form ohne Knickübergänge und besteht aus einem Flachkörper 47. Der Flachkörper 47 besteht aus einer Kunststoff-Faser- Laminatschale und weist ein Lagerauge 48 zur Aufhängung, eine Zwischenrolle 49 und an der Spitze eine Rolle 50 zur Führung auf.

Das Hebelteil 51 ist im Bereich zwischen dem Gleitstein 46 und der Spitze verschlankt ausgebildet und verläuft bananenförmig gebogen, um die Verwindungssteifheit zu erhöhen und zugleich Kollisionen mit den oberen Lieferspulen 34 zu vermeiden.

Der erfindungsgemäße Strangführungshebel 29 besitzt ein außerordentlich geringes Massenträgheitsmoment und einen erhöhten Biegewiderstand durch eine Vergrößerung der Hebelbreite in Schwingrichtung bei gleichzeitiger Reduzierung der Hebeldicke zum Flachkörper sowie der Verschlankung zur Hebelspitze im Interesse eines weiter reduzierten Massenträgheitsmomentes. Das Verhältnis von Hebelbreite zu Hebeldicke beträgt etwa das 6fache. Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Flechtmaschine

2 Tisch

3 Tischplatte

4 Grundplatte

5 Flechtkopf

6 Antrieb

7 Motor

8 Zahnriemen

9 Stirnrad

10, 11, 12 Stirnrad

13 Maschinengestell

14 Führungssäule

15 Vorgelege

16 Laufbuchse

17 Innenkranz

18 Zwischenflansch

19 Gleitbahnträger (Mittelkörper)

20 Gleitbahnring (Schlittenbahnring)

21 Zahnkranz

22 Zwischenrad (Innenrad)

23 Zahnsegment

24 Schlitten

25 Tragarm

26 Abzug

27 Verteilerstern

28 Hebelständer

29 Strangführungshebel

30 Stützen

31 Kurvenring

32 Untere Lieferspulen

33 Spulenträger von 32

34 Obere Lieferspulen

35 Spulenträger von 34

36 Getriebemotor

37 Abzugscheibe

38 Rohrleitung

39 Dosierkolben

40 Stehbolzen

41 Schmierstellen

42 Ringnut

43 Abdichtung

44 Kopfteil

45 Ölkanal

46 Gleitstein

47 Flachkörper

48 Lagerauge

49 Zwischenrolle

50 Rolle

51 Hebelteil

AS Spulenachse

F Flechtpunkt

Z Maschinenachse

E Gleitbahnebene

a, b, c, d Führungsflächen

m Spulenmasse

g Erdbeschleunigung

ω Winkelbeschleunigung

x, y Abstand

Anspruch[de]
  1. 1. Flechtmaschine, insbesondere Rotationsflechtmaschine zur Herstellung von selbsthaltenden Geflechten, mit einem Flechtkopf, bestehend aus einer um eine Maschinenachse in einer Richtung kreisförmig rotierenden Gruppe von äußeren, in Trägern gehaltenen Lieferspulen und einer ebenfalls kreisförmig rotierenden Gruppe von inneren, in Trägern gehaltenen Lieferspulen, die zu den äußeren Lieferspulen eine entgegengesetzte Drehbewegung ausführen, sowie einer Schlittenbahn mit vertikalen und horizontalen Führungsflächen, auf der die Lieferspulen entlang einer sinusförmigen Kulisse geführt sind, mit einer Abzugsscheibe zum Abziehen des strangförmigen Gutes vom Flechtkopf, mit einem Antrieb für den Flechtkopf und die Abzugscheibe, mit einer automatischen Schmiereinrichtung, wobei ein zentraler stationärer Schmierstoffversorgungsmechanismus vorhanden ist, der eine Hohlachse und ein Kopfteil umfasst, wobei das Kopfteil in eine abgedichtete Ringnut mündet, die sich an der äußeren Gleitfläche am äußeren Umfang des Kopfteiles und einem auf dem Kopfteil passfähig aufgesetzten und drehbar gelagerten Verteilerstern befindet und am Umfang des Verteilersterns entsprechend der Anzahl der Schmierstellen Anschlüsse vorgesehen sind, die über Dosierkolben und Stehbolzen mit den Schmierstellen strömungsseitig in Verbindung stehen, mit als Kompakt- oder Hohlkörper ausgebildete Hebel zum Führen der Stränge, wobei die Hebel am Hebelständer einerends dreh- und schwingbar gelagert sind, mit diesem und den äußeren Lieferspulen um die Maschinenachse kreisen und anderenends eine Aufnahme für eine Rolle zur Fadenführung aufweisen, wobei die Lieferspulenanordnung außerhalb der Ebene der Gleitbahnfläche, und mit einem Maschinengestell, an dem die einzelnen Baugruppen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kippmonentenbalance der umlaufenden Lieferspulen (34; 35) die vertikalen Führungsflächen (a; b) auf das 1,5 bis 2fache in radialer Richtung der Maschinenachse (Z) vergrößert und die Spulenachse (AS) in Richtung Gleitbahnebene (E) auf das 0,1 bis 0,2fache des Abstandes (x) von der Gleitbahnebene (E) angenähert angeordnet ist, und dass die einzelnen Dosierkolben (39) des Schmierstoffversorgungsmechanismus unmittelbar an die einzelnen Schmierstellen (41) zugeordneten Stehbolzen (40) angeschlossen sind, wobei jeder Dosierkolben durch eine Rohrleitung (38) mit dem Verteilerstern (27) direkt in Verbindung steht, und dass der Kompakt- oder Hohlkörper als ein Flachkörper (47) mit einem vom Gleitstein (46) bananenförmig gekrümmten, zusätzlich zur Spitze verschlankter Hebelteil (51) ohne Knickübergänge ausgebildet ist, wobei das Verhältnis aus Hebelbreite zu Hebeldicke mindestens das 3,5 bis 6fache beträgt, und dass zum Übertragen des Drehmomentes des Motors abzweiglose Stirnräder (9, 10, 11, 12) vorgesehen sind.
  2. 2. Flechtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Antrieb (6) des Flechtkopfes (5) ein drehzahlveränderlicher Motor (7), ein Zahnriemen (8) und vorzugsweise vier Stirnräder vorgesehen sind.
  3. 3. Flechtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Flechtkopf (5) und der Abzugsscheibe (37) jeweils ein separater Motor (7; 36) zugeordnet ist, wobei der Motor für die Abzugsscheibe (37) ein Direktantrieb ist.
  4. 4. Flechtmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoren frequenzgeregelt sind.
  5. 5. Flechtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (42) eine dem Verteilerstern (27) zugeordnete beidseitige Abdichtung (43) gegenüber dem Kopfteil (44) aufweist.
  6. 6. Flechtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachkörper (47) ein Schalenkörper ist, der aus einem mit Fasern, vorzugsweise Kohlenstoff-, Glas-, Metall- oder Whiskerfasern, verstärktem Kunststoff-Laminat besteht.
  7. 7. Flechtmaschine nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern als Gewebe vorliegen.
  8. 8. Flechtmaschine nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalenkörper mindestens zwei Schichten aus einem mit Fasern, vorzugsweise Kohlenstoff-, Glas-, Metall- oder Whiskerfasern verstärkten Laminat, und einer Stabilisierungsschicht aus Schaumstoff, vorzugsweise Polyurethan-Schaumstoff, umfasst.
  9. 9. Flechtmaschine nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachkörper (47) ein Hohlkörper ist, in dem ein Kern aus einem Schaumstoff, vorzugsweise Polyurethan-Schaumstoff angeordnet ist.
  10. 10. Flechtmaschine nach Anspruch 1, 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalenkörper sich vom Lagerauge (48) bis zur Aufnahme der Rolle (50) unsymmetrisch zu seiner Längsachse in Längsrichtung verläuft.
  11. 11. Flechtmaschine nach Anspruch 1, 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Imprägnierung der Kohlenstoff-Fasergewebe verwendete Harz ein Epoxidharz, Polyimidharz, Phenolharz oder Polyesterharz ist.
  12. 12. Flechtmaschine nach Anspruch 1, 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Inserts für Befestigung am Hebelständer, der Führungsrollen, der Gleitsteinhalterung zwischen den Gewebelagen eingelegt sind.
  13. 13. Flechtmaschine nach Anspruch 1, 6 bis 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Inserts aus Metall, vorzugsweise Aluminium, Aluminiumlegierungen oder Kunststoff, bestehen.
  14. 14. Flechtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengestell (13) aus einem Tisch (2) mit Tischplatte (3) besteht, auf der der Flechtkopf (5) mit seiner Grundplatte (4), einen Tragarm (25) für den Abzug (26) mit freiem Zugang zum Flechtkopf (5) und den Spulenträgern (33; 35) zentrisch montiert ist, wobei auf der Tischplatte (3) eine Schutzhaube schallisolierend und staubdichtend abnehmbar aufgesetzt gehalten ist.
  15. 15. Flechtmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhaube auf ihrer Innenseite mit einer Schallabsorptionsschicht versehen ist.
  16. 16. Flechtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Lieferspulen ein Leerspulenerkennungssystem zugeordnet ist, das aus je einem Sensor für die innere und äußere Lieferspulen, einen als Näherungsinitiator ausgebildeten Triggersensor und einer Verarbeitungseinrichtung für die aus den Sensoren gewonnenen Signale besteht.
  17. 17. Flechtmaschine nach Anspruch 1 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren jeweils auf die Mitte der Lieferspulen justiert sind.
  18. 18. Flechtmaschine nach Anspruch 1, 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Infrarottaster sind.






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