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EP3018245B1 - Klöppel für eine flechtmaschine, flechtmaschine sowie verfahren zum regeln einer auf ein flechtmaterial aufgebrachten spannung - Google Patents

Klöppel für eine flechtmaschine, flechtmaschine sowie verfahren zum regeln einer auf ein flechtmaterial aufgebrachten spannung Download PDF

Info

Publication number
EP3018245B1
EP3018245B1 EP15003178.9A EP15003178A EP3018245B1 EP 3018245 B1 EP3018245 B1 EP 3018245B1 EP 15003178 A EP15003178 A EP 15003178A EP 3018245 B1 EP3018245 B1 EP 3018245B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
braiding
carriage
bobbin
tension
braiding material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15003178.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3018245A1 (de
Inventor
Marc O. Braeuner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Admedes Schuessler GmbH
Original Assignee
Admedes Schuessler GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=54478544&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3018245(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Admedes Schuessler GmbH filed Critical Admedes Schuessler GmbH
Publication of EP3018245A1 publication Critical patent/EP3018245A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3018245B1 publication Critical patent/EP3018245B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
    • D04C3/00—Braiding or lacing machines
    • D04C3/02—Braiding or lacing machines with spool carriers guided by track plates or by bobbin heads exclusively
    • D04C3/14—Spool carriers

Definitions

  • the present invention relates to a bobbin for a braiding machine, a braiding machine and a method for controlling a tension applied to a braiding material.
  • a tension applied to a braiding material such as a thread
  • a tension applied to a braiding material must be mechanically controlled so as to avoid sagging of the braiding material and, on the other hand, not apply excessive tension to the braiding material.
  • a bobbin for a braiding machine with a bobbin which is associated with a brake system with at least one brake shoe and a thread tensioning device.
  • the brake system further has a trigger to trigger the brake system after reaching a predetermined voltage and supply a predetermined thread length.
  • the tension applied to the braiding material or thread varies from a point of time shortly after release until the braking system is re-engaged and thereafter until the trigger is released again.
  • the braiding material must be wound onto the bobbin before braiding.
  • the braiding angle of a product to be braided can not be changed because braided material unwound from the bobbin can no longer be wound up by itself.
  • the voltage applied to the braiding material or the thread tension is fixed by the built-in brake system spring and can not be varied or varied only by disassembling the brake system and replacing the spring.
  • US 4,972,756 A discloses a braiding machine with self-propelled bobbins.
  • DE 101 15 952 A1 discloses a braiding process for the automatic production of braids and a braiding machine for carrying out the process.
  • the object of the invention is thus to provide a bobbin and a braiding machine, which allow a more flexible braiding without remodeling of the bobbin or braiding and appropriate set-up time.
  • the carriage is displaced by the tension applied to the braiding material and the position of the carriage can be precisely detected by the position sensor.
  • the tension applied to the braiding material can be detected in accordance with the displacement of the carriage.
  • braiding material can be supplied to reduce the voltage, or braiding material can be resumed by the material storage to increase the voltage.
  • more material is supplied from the material reservoir to reduce the tension of the braid material.
  • less braiding material is fed during the braiding process or resumed through the material reservoir to increase the tension of the braiding material.
  • the bobbin By the tension of the braided material on the communication module of the bobbin is arbitrarily predetermined, the bobbin can be adapted to a braiding process of another product with respect to braid angle and tension of the braiding material in a simple manner and in particular there is no set-up time for changing the bobbins of the braiding machine. In other words, only a different tension of the braiding material is input via the communication module to adjust the bobbins with respect to an alternative braiding operation.
  • the carriage is urged to a neutral position by at least one first biasing means and is displaceable out of this neutral position by a force applied to the carriage in two substantially opposite directions.
  • the bobbin on an energy storage, such as a battery or a rechargeable battery, and / or a computing unit in communication with the communication module.
  • an energy storage such as a battery or a rechargeable battery
  • At least a second biasing means for urging or displacing the carriage is provided, which exerts a higher restoring force on the carriage than the first biasing means.
  • a tension of the braiding material over the Communication module arbitrarily specified.
  • the drive unit is drivable in two substantially opposite directions to supply the braid material from the material storage and return to the material storage.
  • the braiding material can not only be fed from the material reservoir to the braiding process, but also returned to the material reservoir, which is advantageous when the braiding angle in a product is to be changed.
  • the flexibility of a braiding operation is considerably increased.
  • the material storage on at least one coil for winding and / or unwinding of the braiding material is configured to be easily replaceable.
  • a braiding machine comprising a control device for prescribing a tension to be applied to the braiding material and at least one clapper described above.
  • the braiding machine comprises a plurality of bobbins configured and constructed as described above.
  • the braiding machine can also have conventional clappers with a mechanical thread tensioning device and / or a mechanical brake system.
  • the above-described bobbins can be combined with the conventional bobbins in any order or arrangement.
  • a desired voltage of the braiding material is arbitrarily adjustable or predetermined by the voltage of the braiding material is controlled or regulated to the desired voltage.
  • the method comprises a step of receiving a braiding material onto a material reservoir of a bobbin and feeding the braid material therefrom, wherein the material reservoir is further driven to receive or supply the braiding material.
  • the method comprises guiding the braiding material about a deflection roller of a carriage, which is displaceable or displaceable on or in the clapper. Furthermore, the position of the carriage is preferably detected, and further preferably data concerning the position of the carriage (and possibly data relating to a braiding material, a quantity of material and / or a power state of the power supply) is transmitted and / or received by means of a communication module.
  • the carriage can be displaced or displaced by the tension applied to the braiding material and / or the position of the carriage can be precisely detected by the position sensor.
  • the tension applied to the braiding material can be detected and / or influenced in accordance with the displacement of the carriage.
  • braiding material can be supplied to reduce the voltage, or braiding material can be resumed through the material storage to increase the voltage.
  • more material may be supplied from the material reservoir to reduce the tension of the braiding material.
  • less braiding material may be supplied during braiding or resumed through the material storage to increase the tension of the braiding material.
  • the tension of the braiding material (in particular via the communication module of the bobbin) is arbitrarily predetermined or determinable, a braiding process with respect to braid angle and tension of the braiding material on be easily adapted to another product and in particular there is no set-up time for changing the bobbins of the braiding machine. In other words, only a different tension of the braiding material can be adjusted, in particular to adapt the clappers with respect to an alternative braiding process.
  • the method further comprises biasing the carriage (in particular by at least first biasing means) toward a neutral position whereby the carriage can be displaced out of that neutral position in two substantially opposite directions by a force applied to the carriage.
  • the method comprises the provision of an energy storage, such as a battery or a rechargeable accumulator, and / or by a computing unit in communication with the communication module.
  • an energy storage such as a battery or a rechargeable accumulator
  • the method comprises second biasing (in particular by at least one second biasing means) of the carriage provided with a higher restoring force on the carriage than the restoring force applied by the first biasing means.
  • a voltage of the braiding material (in particular via the communication module) is arbitrarily specified.
  • the drive unit is drivable in two substantially opposite directions to supply the braid material from the material storage and return to the material storage.
  • the braiding material can not only be supplied from the material storage to the braiding process, but also returned to the material storage, which is advantageous when the braiding angle in a product is to be changed.
  • the flexibility of a braiding operation is considerably increased.
  • the braiding material is wound on at least one coil of the material storage and / or unwound from this.
  • the material can be transferred from a bobbin with a full bobbin to an adjacent bobbin with an empty bobbin.
  • This method is necessary in the production of so-called closed-loop braids, i. Braids that have no wire ends on one side, so that injury or perforation of a body vessel can be avoided.
  • the clapper of the embodiment has a movably arranged carriage 20 which is arranged displaceably on the clapper 1 or displaceable.
  • a displaceable guide roller 22 is fixed, which shifts in accordance with the displacement of the carriage 20.
  • the clapper 1 has a pair of fixed deflection rollers 24, 24, around which a non-illustrated braiding material is wound. Due to the tension applied to the braiding material, a force is applied to the displaceable deflection roller 22, which can displace the carriage 20 accordingly. Depending on the magnitude of the applied voltage, the carriage 20 is displaced from its neutral position in a first direction or in a second opposite direction.
  • a voltage in the range of about 0.05 N to about 20 N is applied, preferably a voltage of about 2 N to about 10 N, most preferably in a range of about 5 N to about 8 N.
  • a first biasing means 30 is arranged, for example in the form of a spiral spring, which moves the carriage 20 in the neutral position or to this, when no voltage is applied to the braid material. By applying a tension to the braiding material, the carriage 20 is displaced out of its neutral position against the bias of the first biasing means 30.
  • end position sensors (not shown) can also be arranged.
  • the clapper 1 has a material storage 12, for example in the form of a coil, for receiving and unwinding a braiding material.
  • the braiding material is guided from the material storage 12 via the fixed deflection rollers 24, 24 and the displaceable deflection roller 22 and fed to a braiding or the like (not shown).
  • the material storage 12 is further coupled to a drive 14, which causes the material storage 12 for feeding or for resuming the braiding material.
  • the drive 14 is designed as an electric motor with a corresponding gear (in the illustrated embodiment, the gear is preferably angularly configured by means of two bevel gears) to rotate the material storage 12 in the form of a coil in one direction or in the opposite direction.
  • the clapper has a frame on which all components except the carriage 20 can be fixedly mounted or attached.
  • the carriage 20 is disposed along a guide attached to the frame, such as a rail, a guide groove or the like, displaceable or movable.
  • the drive 14 is designed as a stepper motor, which can be operated accurately without additional sensor for position feedback.
  • a stepper motor which can be operated accurately without additional sensor for position feedback.
  • Stepper motor can be rotated incrementally by a minimum angle or a multiple of the angle (step).
  • the stepping motor can be designed as a reluctance stepping motor, permanent stepping motor, hybrid stepping motor, single-phase stepping motor, servomotor or the like.
  • the invention is not limited thereto and the material storage 12 may also be designed differently and have a different drive 14, as long as they are suitable for supplying the braiding material to the braiding process and / or again through the material storage 12, for example to increase the braiding angle to change.
  • the clapper 1 further comprises at least one energy store 16, for example in the form of a battery or a rechargeable battery.
  • the energy store 16 serves to supply energy to the drive 14 and / or to the energy supply of a communication module 18, which is likewise arranged in the bobbin 1, for receiving and transmitting data to a control device (not shown) for prescribing a voltage to be applied to the braiding material.
  • accumulator in particular, a nickel-metal hybrid accumulator, a lithium-ion accumulator, a nickel-cadmium accumulator or the like is suitable.
  • the clapper 1 can be designed so that no Engergie notes 16 must be used when the clapper gets the power via sliding contacts or via an alternating electric field directly from the machine.
  • the clapper 1 has a second biasing means (not shown) which applies a different bias voltage to the bias of the first biasing means 30.
  • this second biasing means By arranging this second biasing means, the tension of the braiding material can be more precisely controlled because an overall spring rate resulting from the combination of the two different biasing means can be made variable.
  • the second biasing means leads to a larger force range.
  • the first biasing means 30 may be designed as a tension spring and the second biasing means may be designed as a compression spring.
  • the springs are preferably arranged on the opposite sides of the carriage 20.
  • the energy storage 16 can be supplied from the outside with the appropriate energy, for example via sliding contacts and / or by induction and / or by storage of kinetic energy and / or by a charging device in the case of training the energy storage device 16 as a rechargeable battery.
  • At least one position sensor for detecting the position of the carriage 20 is arranged on the clapper 1.
  • this position sensor is used to measure the distance or the displacement of the carriage 20 from its neutral position.
  • the position sensor can be designed as a potentiometer transmitter with a slider on a resistor and the position can be detected by detecting the electrical resistance.
  • the position sensor can also be designed as an inductive sensor or as a capacitive sensor, in which the inductance of a coil or the capacitance of a capacitor changes.
  • Another possibility of forming the position sensor is an optical position sensor or an incremental encoder, which can detect corresponding pulses, for example from teeth of a rack. An incremental sensor and a magnetic tape which has alternately arranged magnets can also be used.
  • a braiding angle and a desired tension of the braiding material are inputted via a control device (not shown). These data and optionally further data are output by the control or regulating device to at least one bobbin 1 or a plurality of bobbins 1 and received via the communication module 18 of the bobbin 1.
  • the communication module 18 controls or regulates the drive 14 in order to supply corresponding braiding material to the braiding process.
  • a force is applied to the displaceable diverting pulley 22 which causes the carriage 20 to shift from the neutral position against the biasing force of the first biasing means 30.
  • the position sensor detects the displaced position of the carriage 20 and the signal of the position sensor is received by the communication module 18.
  • the communication module 18 controls the drive 14 such that more or less braiding material is supplied to the braiding process, thereby changing the tension of the braiding material.
  • the predetermined desired voltage of the braiding material can be regulated by the communication module 18.
  • the communication module 18 may send the data regarding the position of the carriage 20 or the tension of the braiding material to the central control device, and the central control device may send corresponding data to the communication module 18 to control the drive 14 accordingly , so that the predetermined target voltage is achieved in the braiding material.
  • the communication module 18 sends a desired position to a motor controller 19 and the motor controller 19 controls the actual position to the predetermined target position of the carriage 20th
  • the movable deflection roller 22 is at least partially wrapped with the braiding material or the braiding material is placed around the movable deflection roller 22 at a specific angle. Due to the tension occurring in the braiding material, a force is exerted on the movable guide roller 22 attached to the carriage 20, which displaces the carriage 20 in its guide.
  • the position sensor (not shown) detects the position of the carriage 20 and sends a corresponding signal to the communication module 18 or the control device. From the signal concerning the position of the carriage 20, the tension of the braiding material is calculated.
  • the tension of the braiding material can be increased by driving the material reservoir 12 by the drive unit 14, in that the material reservoir 12 feeds less braiding material to the braiding process or resumes braiding material in order to increase the tension.
  • the tension of the braiding material can be reduced by driving the material reservoir 12 so as to supply more braiding material.
  • the communication module 18 or the control or regulating device can control the voltage of the braiding material by detecting the voltage and driving or driving the material storage 12. In this way, the tension of the braiding material can be controlled or regulated very precisely and can be varied as desired, because only a corresponding input can be made in the control and regulating device that sends or transmits corresponding setpoint values to the communication module 18 of the bobbin 1 ,
  • the clappers 1 can thus contribute to a very flexible braiding and vary the voltage generated in the braiding material as desired. In particular, no conversion of the clappers 1 is required in order to vary a tension or to change a braiding angle in a braiding process.
  • the clappers 1 of the embodiment thus lead to an improved lichen product, the fast and flexible way with little or no set-up time can be produced.
  • a further advantage is that the braiding angle can be changed rapidly even during the braiding process by resuming the braiding material through the material reservoir 12 while substantially maintaining the predetermined material tension.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Braiding, Manufacturing Of Bobbin-Net Or Lace, And Manufacturing Of Nets By Knotting (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klöppel für eine Flechtmaschine, eine Flechtmaschine sowie ein Verfahren zum Regeln einer auf ein Flechtmaterial aufgebrachten Spannung.
  • Herkömmlich muss eine auf ein Flechtmaterial, wie beispielsweise einen Faden, aufgebrachte Spannung auf mechanische Weise gesteuert werden, so dass ein Durchhängen des Flechtmaterials vermieden wird und andererseits keine übermäßig hohe Spannung auf das Flechtmaterial aufgebracht wird. Hierzu beschreibt DE 10 2008 033 561 A1 einen Klöppel für eine Flechtmaschine mit einem Spulenträger, dem ein Bremssystem mit wenigstens einer Bremsbacke und einer Fadenspanneinrichtung zugeordnet ist. Das Bremssystem weist des weiteren einen Auslöser auf, um das Bremssystem nach dem Erreichen einer vorgegebenen Spannung auszulösen und eine vorgegebene Fadenlänge zuzuführen.
  • Bei diesem Klöppel schwankt die auf das Flechtmaterial bzw. den Faden aufgebrachte Spannung von einem Zeitpunkt kurz nach dem Auslösen bis zum Wiederineingriffbringen des Bremssystems und danach bis zum erneuten Auslösen des Auslösers. Darüber hinaus muss das Flechtmaterial vor dem Flechten auf den Spulenträger aufgewickelt werden. Bei einem derartigen Klöppel kann der Flechtwinkel eines zu flechtenden Produkts nicht geändert werden, weil vom Spulenträger abgewickeltes Flechtmaterial nicht mehr selbständig aufgewickelt werden kann. Darüber hinaus ist die auf das Flechtmaterial bzw. den Faden aufgebrachte Spannung durch die in das Bremssystem eingebaute Feder fest vorgegeben und kann nicht variiert werden bzw. nur durch Zerlegen des Bremssystems und Austauschen der Feder variiert werden.
  • Es wäre jedoch wünschenswert, einen Klöppel zur Verfügung zu stellen, mit dem ein Flechtvorgang auf flexiblere Weise durchgeführt werden kann, ohne ein Zerlegen und entsprechende Rüstzeiten der Klöppel der Flechtmaschine zu erfordern.
  • US 4 972 756 A offenbart eine Flechtmaschine mit selbstangetriebenen Klöppelträgern.
  • DE 101 15 952 A1 offenbart ein Flechtverfahren zur automatischen Herstellung von Geflechten und eine Flechtmaschine zur Durchführung des Verfahrens.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Schaffung eines Klöppels und einer Flechtmaschine, die einen flexibleren Flechtvorgang ohne Umbau der Klöppel bzw. der Flechtmaschine und entsprechender Rüstzeit ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Klöppel für eine Flechtmaschine bereitgestellt, der folgendes aufweist:
    • einen Materialspeicher zum Aufnehmen und Zuführen eines Flechtmaterials,
    • eine Antriebseinheit zum Antreiben des Materialspeichers derart, dass Flechtmaterial aufgenommen oder zugeführt wird,
    • einen Schlitten, der an oder in dem Klöppel verlagerbar oder verschiebbar angeordnet ist und eine Umlenkrolle für das Flechtmaterial aufweist,
    • zumindest einen Positionssensor zum Erfassen der Lage des Schlittens,
    • ein Kommunikationsmodul zum Empfangen und Senden von Daten betreffend die Lage des Schlittens und eventuell Daten betreffend das Flechtmaterial, Materialmenge, Energiezustand der Energieversorgung etc.
  • Der Schlitten wird durch die auf das Flechtmaterial aufgebrachte Spannung verlagert bzw. verschoben und die Lage des Schlittens kann durch den Positionssensor präzise erfaßt werden. Somit kann die auf das Flechtmaterial aufgebrachte Spannung in Übereinstimmung mit der Verlagerung des Schlittens detektiert werden. Durch entsprechende Dateneingabe in das Kommunikationsmodul kann Flechtmaterial zugeführt werden, um die Spannung zu verringern, oder es kann Flechtmaterial durch den Materialspeicher wieder aufgenommen werden, um die Spannung zu vergrößern. In anderen Worten wird beim Auftreten einer übermäßigen Spannung mehr Material aus dem Materialspeicher zugeführt, um die Spannung des Flechtmaterials zu verringern. Im Gegensatz hierzu wird beim Detektieren einer zu geringen Spannung des Flechtmaterials weniger Flechtmaterial während dem Flechtvorgang zugeführt bzw. durch den Materialspeicher wieder aufgenommen, um die Spannung des Flechtmaterials zu erhöhen.
  • Indem die Spannung des Flechtmaterials über das Kommunikationsmodul des Klöppels beliebig vorgebbar ist, kann der Klöppel an einen Flechtvorgang eines anderen Produkts bezüglich Flechtwinkel und Spannung des Flechtmaterials auf einfache Weise angepaßt werden und es tritt insbesondere keine Rüstzeit zum Verändern der Klöppel der Flechtmaschine auf. In anderen Worten wird lediglich eine andere Spannung des Flechtmaterials über das Kommunikationsmodul eingegeben, um die Klöppel bezüglich eines alternativen Flechtvorgangs anzupassen.
  • Vorzugsweise wird der Schlitten durch zumindest ein erstes Vorspannmittel zu einer Neutralposition gedrängt und ist durch eine auf den Schlitten aufgebrachte Kraft in zwei im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen aus dieser Neutralposition heraus verlagerbar.
  • Weiter bevorzugt weist der Klöppel des weiteren einen Energiespeicher, wie beispielsweise eine Batterie oder einen wiederaufladbaren Akkumulator, und/oder eine Recheneinheit in Kommunikationsverbindung mit dem Kommunikationsmodul auf.
  • Vorzugsweise ist zumindest ein zweites Vorspannmittel zum Drängen bzw. Verlagern des Schlittens vorgesehen, das eine höhere Rückstellkraft auf den Schlitten ausübt als das erste Vorspannmittel.
  • Vorzugsweise ist eine Spannung des Flechtmaterials über das Kommunikationsmodul beliebig vorgebbar.
  • Weiter bevorzugt ist die Antriebseinheit in zwei im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen antreibbar, um das Flechtmaterial aus dem Materialspeicher zuzuführen und zu dem Materialspeicher zurückzuführen.
  • Indem die Antriebseinheit in zwei im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen antreibbar ist, kann das Flechtmaterial nicht nur aus dem Materialspeicher zu dem Flechtvorgang zugeführt werden, sondern kann auch in den Materialspeicher hinein zurückgeführt werden, was vorteilhaft ist, wenn der Flechtwinkel in einem Produkt geändert werden soll. Somit wird die Flexibilität eines Flechtvorgangs beträchtlich erhöht.
  • Weiter bevorzugt weist der Materialspeicher zumindest eine Spule zum Aufwickeln und/oder Abwickeln des Flechtmaterials auf. Vorzugweise ist die Spule konfiguriert, um leicht austauschbar zu sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Flechtmaschine zur Verfügung gestellt, die eine Regelvorrichtung zum Vorgeben einer auf das Flechtmaterial aufzubringenden Spannung und zumindest einen vorstehend beschriebenen Klöppel aufweist. Vorzugsweise weist die Flechtmaschine eine Vielzahl von Klöppeln auf, die wie vorstehend beschrieben, konfiguriert und ausgebildet sind.
  • Die Flechtmaschine kann jedoch auch herkömmliche Klöppel mit einer mechanischen Fadenspanneinrichtung und/oder einem mechanischen Bremssystem aufweisen. Dabei können die vorstehend beschriebenen Klöppel mit den herkömmlichen Klöppel in beliebiger Reihenfolge oder Anordnung kombiniert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Regeln einer auf ein Flechtmaterial aufgebrachten Spannung mit den Schritten:
    • Anordnen einer Umlenkrolle auf einem Schlitten, der an einem Klöppel verlagerbar angeordnet ist, zumindest teilweises Umschlingen der Umlenkrolle mit dem Flechtmaterial, Bestimmen einer Bewegung bzw. Verlagerung der beweglichen Umlenkrolle aufgrund der Spannung des Flechtmaterials, und Aufnehmen oder Abgeben von Flechtmaterial durch einen Materialspeicher zum Verändern der Spannung des Flechtmaterials.
  • Vorzugsweise ist eine Soll-Spannung des Flechtmaterials beliebig einstellbar bzw. vorgebbar, indem die Spannung des Flechtmaterials auf die Soll-Spannung gesteuert oder geregelt wird.
  • Insbesondere umfasst das Verfahren einen Schritt des Aufnehmens eines Flechtmaterials auf einen Materialspeicher eines Klöppels und des Zuführens des Flechtmaterials hiervon, wobei der Materialspeicher ferner angetrieben wird, um das Flechtmaterial aufzunehmen oder zuzuführen.
  • Ferner umfasst das Verfahren ein Führen des Flechtmaterials um eine Umlenkrolle eines Schlittens, der an oder in dem Klöppel verlagerbar oder verschiebbar angeordnet ist. Ferner wird bevorzugt die Lage des Schlittens erfasst, und weiter bevorzugt Daten betreffend die Lage des Schlittens (und eventuell Daten betreffend ein Flechtmaterial, einer Materialmenge und/oder eines Energiezustandes der Energieversorgung) mittels eines Kommunikationsmoduls gesendet und/oder empfangen.
  • Der Schlitten kann durch die auf das Flechtmaterial aufgebrachte Spannung verlagert bzw. verschoben werden und/oder die Lage des Schlittens kann durch den Positionssensor präzise erfaßt werden. Somit kann die auf das Flechtmaterial aufgebrachte Spannung in Übereinstimmung mit der Verlagerung des Schlittens detektiert und/oder beeinflußt werden.
  • Durch entsprechende Dateneingabe in das Kommunikationsmodul kann Flechtmaterial zugeführt werden, um die Spannung zu verringern, oder es kann Flechtmaterial durch den Materialspeicher wieder aufgenommen werden, um die Spannung zu vergrößern. In anderen Worten kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bei einem Auftreten einer übermäßigen Spannung mehr Material aus dem Materialspeicher zugeführt werden, um die Spannung des Flechtmaterials zu verringern. Umgekehrt kann bevorzugt beim Detektieren einer zu geringen Spannung des Flechtmaterials weniger Flechtmaterial während dem Flechtvorgang zugeführt bzw. durch den Materialspeicher wieder aufgenommen werden, um die Spannung des Flechtmaterials zu erhöhen.
  • Indem die Spannung des Flechtmaterials (insbesondere über das Kommunikationsmodul des Klöppels) beliebig vorgebbar bzw. bestimmbar ist, kann ein Flechtvorgang bezüglich Flechtwinkel und Spannung des Flechtmaterials auf einfache Weise an einen anderes Produkt angepaßt werden und es tritt insbesondere keine Rüstzeit zum Verändern der Klöppel der Flechtmaschine auf. In anderen Worten kann lediglich eine andere Spannung des Flechtmaterials eingestellt werden, um insbesondere die Klöppel bezüglich eines alternativen Flechtvorgangs anzupassen.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner ein Vorspannen des Schlittens (insbesondere durch zumindest ein erstes Vorspannmittel) zu einer Neutralposition hin, wobei der Schlitten durch eine auf den Schlitten aufgebrachte Kraft in zwei im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen aus dieser Neutralposition heraus verlagert werden kann.
  • Weiter bevorzugt umfasst das Verfahren das Vorsehen von einem Energiespeicher, wie beispielsweise eine Batterie oder ein wiederaufladbarer Akkumulator, und/oder von einer Recheneinheit in Kommunikationsverbindung mit dem Kommunikationsmodul.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein zweites Vorspannen (insbesondere durch zumindest ein zweites Vorspannmittel) des Schlittens vorgesehen mit einer höheren Rückstellkraft auf den Schlitten als jene durch das erste Vorspannmittel aufgebrachte Rückstellkraft.
  • Vorzugsweise wird eine Spannung des Flechtmaterials (insbesondere über das Kommunikationsmodul) beliebig vorgegeben.
  • Weiter bevorzugt ist die Antriebseinheit in zwei im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen antreibbar, um das Flechtmaterial aus dem Materialspeicher zuzuführen und zu dem Materialspeicher zurückzuführen. Indem die Antriebseinheit in zwei im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen angetrieben wird, kann das Flechtmaterial nicht nur aus dem Materialspeicher zu dem Flechtvorgang zugeführt werden, sondern kann auch in den Materialspeicher hinein zurückgeführt werden, was vorteilhaft ist, wenn der Flechtwinkel in einem Produkt geändert werden soll. Somit wird die Flexibilität eines Flechtvorgangs beträchtlich erhöht.
  • Weiter bevorzugt wird das Flechtmaterial auf zumindest einer Spule des Materialspeichers aufgewickelt und/oder von diesem abgewickelt.
  • Weiter bevorzugt kann das Material von einem Klöppel mit voller Materialspule auf einen benachbarten Klöppel mit leerer Spule übertragen werden. Dieses Verfahren ist notwendig bei der Herstellung von sogenannten Closed-Loop Geflechten, d.h. Geflechte, die auf einer Seite keine Drahtenden haben, so dass eine Verletzung oder Perforation eines Körpergefäßes vermieden werden kann.
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
    • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Klöppels.
    • Fig. 2 zeigt den Klöppel von Fig. 1 von der anderen Seite ebenfalls in einer perspektivischen Ansicht.
    • Fig. 3 zeigt eine Draufsicht sowie eine Seitenansicht des Klöppels aus Fig. 1.
  • Wie insbesondere in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, weist der Klöppel des Ausführungsbeispiels einen beweglich angeordneten Schlitten 20 auf, der an dem Klöppel 1 verschiebbar bzw. verlagerbar angeordnet ist. An dem Schlitten 20 ist eine verlagerbare Umlenkrolle 22 fixiert, die sich entsprechend der Verlagerung des Schlittens 20 verlagert.
  • Des weiteren weist der Klöppel 1 ein Paar fixe Umlenkrollen 24, 24 auf, um die ein nicht dargestelltes Flechtmaterial geschlungen wird. Durch die auf das Flechtmaterial aufgebrachte Spannung wird eine Kraft auf die verlagerbare Umlenkrolle 22 aufgebracht, die den Schlitten 20 entsprechend verlagern kann. Je nach Größe der aufgebrachten Spannung wird der Schlitten 20 aus seiner Neutralposition in eine erste Richtung oder in eine zweite entgegengesetzte Richtung verlagert.
  • Es wird dabei eine Spannung im Bereich von etwa 0,05 N bis etwa 20 N aufgebracht, vorzugsweise eine Spannung von etwa 2 N bis etwa 10 N, am besten in einem Bereich von etwa 5 N bis etwa 8 N.
  • Vorzugsweise ist ein erstes Vorspannmittel 30 beispielsweise in der Gestalt einer Spiralfeder angeordnet, das den Schlitten 20 in die neutrale Position bzw. zu dieser verschiebt, wenn keine Spannung auf das Flechtmaterial aufgebracht wird. Durch Aufbringen einer Spannung auf das Flechtmaterial wird der Schlitten 20 gegen die Vorspannung des ersten Vorspannmittels 30 aus seiner neutralen Position heraus verschoben.
  • Um eine Referenz für die Position des Schlittens 20 zu erhalten, können auch (nicht gezeigte) Endlagesensoren angeordnet sein.
  • Des weiteren weist der Klöppel 1 einen Materialspeicher 12, beispielsweise in der Gestalt einer Spule, zum Aufnehmen und Abwickeln eines Flechtmaterials auf. Somit wird das Flechtmaterial von dem Materialspeicher 12 über die fixen Umlenkrollen 24, 24 sowie die verlagerbare Umlenkrolle 22 geführt und zu einem Flechtvorgang bzw. einem Flechtdorn oder dergleichen zugeführt (nicht gezeigt).
  • Der Materialspeicher 12 ist des weiteren mit einem Antrieb 14 gekoppelt, der den Materialspeicher 12 zum Zuführen bzw. zum Wiederaufnehmen des Flechtmaterials veranlaßt. Vorzugsweise ist der Antrieb 14 als Elektromotor mit entsprechendem Getriebe (in der gezeigten Ausführungsform ist das Getriebe mittels zwei Kegelzahnrädern bevorzugt winkelig ausgestaltet) ausgebildet, um den Materialspeicher 12 in der Gestalt einer Spule in eine Richtung oder in die entgegengesetzte Richtung zu drehen.
  • Vorzugsweise weist der Klöppel einen Rahmen auf, auf dem alle Komponenten, außer dem Schlitten 20 fix montiert bzw. angebracht werden können. Der Schlitten 20 ist entlang einer an dem Rahmen angebrachten Führung, wie beispielsweise einer Schiene, einer Führungsnut oder dergleichen, verlagerbar oder beweglich angeordnet.
  • Vorzugsweise ist der Antrieb 14 als Schrittmotor ausgebildet, der ohne zusätzlichen Sensor zur Positionsrückmeldung genau betrieben werden kann. Ein derartiger
  • Schrittmotor kann schrittweise um einen minimalen Winkel oder ein Vielfaches des Winkels (Schritts) gedreht werden. Dabei kann der Schrittmotor je nach seiner Bauform als Reluktanzschrittmotor, Permanentschrittmotor, Hybridschrittmotor, Einphasenschrittmotor, Servomotor oder dergleichen ausgebildet sein.
  • Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt und der Materialspeicher 12 kann auch anders ausgebildet sein und einen anderen Antrieb 14 aufweisen, solange wie diese dazu geeignet sind, das Flechtmaterial dem Flechtvorgang zuzuführen und/oder wieder durch den Materialspeicher 12 aufzunehmen, um beispielsweise den Flechtwinkel zu ändern.
  • Zum Ändern des Flechtwinkels kannfolgender Vorgang durchgeführt werden:
    • Zunächst wird der Flechtprozess unterbrochen, um anschließend den Flechtdorn zu verlagern. Bei einer Verringerung des Flechtwinkels wird Flechtmaterial zugeführt bzw. bei einer Erhöhung des Flechtwinkels wird Material aufgenommen, wobei sich der Flechtdorn in Richtung zu dem Klöppel 1 bewegt. Währenddessen wird die Spannung aufrechterhalten, indem der Materialspeicher 12 entsprechend angetrieben wird. Schließlich kann der Flechtvorgang wiederaufgenommen werden.
  • Vorzugsweise weist der Klöppel 1 des weiteren zumindest einen Energiespeicher 16 beispielsweise in der Gestalt einer Batterie oder eines Akkumulators auf. Der Energiespeicher 16 dient der Energiezufuhr des Antriebs 14 und/oder der Energiezufuhr eines ebenfalls in dem Klöppel 1 angeordneten Kommunikationsmoduls 18 zum Empfangen und Senden von Daten zu einer (nicht gezeigten) Steuer- bzw. Regelvorrichtung zum Vorgeben einer auf das Flechtmaterial aufzubringenden Spannung.
  • Als Akkumulator eignet sich insbesondere ein Nickel-Metallhybrid-Akkumulator, ein Lithium-Ionen-Akkumulator, ein Nickel-Cadmium-Akkumulator oder dergleichen.
  • Weiter kann der Klöppel 1 so gestaltet sein, dass kein Engergiespeicher 16 verwendet werden muss, wenn der Klöppel die Energie über Schleifkontakte oder über ein elektrisches Wechselfeld direkt von der Maschine bekommt.
  • Weiter bevorzugt weist der Klöppel 1 ein zweites Vorspannmittel (nicht gezeigt) auf, das eine unterschiedliche Vorspannung gegenüber der Vorspannung des ersten Vorspannmittels 30 aufbringt. Durch das Anordnen dieses zweiten Vorspannmittels kann die Spannung des Flechtmaterials noch präziser geregelt bzw. gesteuert werden, weil eine Gesamt-Federrate, die sich aus der Kombination der zwei unterschiedlichen Vorspannmittel ergibt, variabel bzw. progressiv gestaltet werden kann. Darüber hinaus führt das zweite Vorspannmittel zu einem größeren Kraftbereich. Das erste Vorspannmittel 30 kann als Zugfeder ausgeführt sein und das zweite Vorspannmittel kann als Druckfeder ausgeführt sein. Die Federn sind dabei vorzugsweise auf den entgegengesetzten Seiten des Schlittens 20 angeordnet.
  • Der Energiespeicher 16 kann beispielsweise über Schleifkontakte von außen mit der entsprechenden Energie versorgt werden und/oder durch Induktion und/oder durch Speicherung von Bewegungsenergie und/oder durch eine Ladevorrichtung im Falle der Ausbildung des Energiespeichers 16 als wiederaufladbarer Akkumulator.
  • Des weiteren ist vorzugsweise zumindest ein (nicht gezeigter) Positions- bzw. Wegsensor zum Erfassen der Position des Schlittens 20 an dem Klöppel 1 angeordnet. Dabei dient dieser Positionssensor der Messung des Abstands bzw. der Verlagerung des Schlittens 20 aus seiner Neutralposition heraus. Der Positionssensor kann insbesondere als Potentiometergeber mit einem Schleifer auf einem Widerstand ausgebildet sein und die Position durch Detektieren des elektrischen Widerstands erfaßt werden. Der Positionsgeber kann jedoch auch als induktiver Sensor oder als kapazitiver Sensor ausgebildet sein, bei denen sich die Induktivität einer Spule bzw. die Kapazität eines Kondensators ändert. Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung des Positionssensors ist ein optischer Positionssensor oder ein Inkrementalgeber, der entsprechende Impulse beispielsweise von Zähnen einer Zahnstange erfassen kann. Ein inkrementaler Sensor und ein Magnetband, welches Magnete im Wechsel angeordnet hat, können auch verwendet werden.
  • Ein Flechtvorgang mit dem Klöppel 1 des Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.
  • Zunächst wird über eine (nicht gezeigte) Steuer- bzw. Regelvorrichtung ein Flechtwinkel sowie eine Sollspannung des Flechtmaterials eingegeben erfasst. Diese Daten sowie optional weitere Daten werden von der Steuer- bzw. Regelvorrichtung an zumindest einen Klöppel 1 oder eine Vielzahl von Klöppeln 1 ausgegeben und über das Kommunikationsmodul 18 des Klöppels 1 empfangen.
  • Das Kommunikationsmodul 18 steuert bzw. regelt den Antrieb 14, um entsprechendes Flechtmaterial dem Flechtvorgang zuzuführen. Durch Auftreten der Spannung in dem Flechtmaterial wird eine Kraft auf die verlagerbare Umlenkrolle 22 aufgebracht, die den Schlitten 20 zu einer Verlagerung aus der Neutralposition entgegen der Vorspannkraft des ersten Vorspannmittels 30 veranlaßt. Der Positionssensor erfaßt die verlagerte Position des Schlittens 20 und das Signal des Positionssensors wird von dem Kommunikationsmodul 18 empfangen.
  • Wenn die verlagerte Position des Schlittens 20 nicht der vorgegebenen Sollspannung des Flechtmaterials entspricht, steuert das Kommunikationsmodul 18 den Antrieb 14 derart, dass mehr oder weniger Flechtmaterial dem Flechtvorgang zugeführt wird, um hierdurch die Spannung des Flechtmaterials zu verändern. Durch Erfassen einer entsprechend veränderten Position des Schlittens 20 kann die vorgegebene Soll-Spannung des Flechtmaterials durch das Kommunikationsmodul 18 geregelt werden.
  • Alternativ kann das Kommunikationsmodul 18 die Daten betreffend die Position des Schlittens 20 bzw. die Spannung des Flechtmaterials an die zentrale Steuer- und Regelvorrichtung senden und die zentrale Regel- und Steuervorrichtung kann entsprechende Daten an das Kommunikationsmodul 18 senden, um den Antrieb 14 entsprechend zu steuern, so dass die vorgegebene Soll-Spannung im Flechtmaterial erzielt wird.
  • Als weitere Alternative sendet das Kommunikationsmodul 18 eine Soll-Position an einen Motorregler 19 und der Motorregler 19 regelt die Ist-Position auf die vorgebebene Soll-Position des Schlittens 20.
  • Zum Steuern bzw. Regeln der auf das Flechtmaterial aufgebrachten Spannung wird die bewegliche Umlenkrolle 22 mit dem Flechtmaterial zumindest teilweise umschlungen bzw. das Flechtmaterial wird in einem bestimmten Winkel um die bewegliche Umlenkrolle 22 herumgelegt. Aufgrund der in dem Flechtmaterial auftretenden Spannung wird eine Kraft auf die an dem Schlitten 20 angebrachten beweglichen Umlenkrolle 22 ausgeübt, die den Schlitten 20 in dessen Führung verlagert bzw. verschiebt.
  • Der (nicht gezeigte) Positionssensor erfasst die Position des Schlittens 20 und schickt ein entsprechendes Signal an das Kommunikationsmodul 18 bzw. die Steuer- bzw. Regelvorrichtung. Aus dem Signal betreffend die Position des Schlittens 20 wird die Spannung des Flechtmaterials berechnet bzw. geschätzt bzw. bestimmt.
  • Die Spannung des Flechtmaterials kann durch Antreiben des Materialspeichers 12 durch die Antriebseinheit 14 erhöht werden, indem der Materialspeicher 12 weniger Flechtmaterial dem Flechtvorgang zuführt bzw. Flechtmaterial wieder aufnimmt, um die Spannung zu erhöhen. Andererseits kann die Spannung des Flechtmaterials verringert werden, indem der Materialspeicher 12 so angetrieben wird, um mehr Flechtmaterial zuzuführen.
  • Das Kommunikationsmodul 18 bzw. die Steuer- bzw. Regelvorrichtung kann die Spannung des Flechtmaterials durch Erfassen der Spannung und Antreiben bzw. Ansteuern des Materialspeichers 12 steuern bzw. regeln. Auf diese Weise kann die Spannung des Flechtmaterials sehr präzise gesteuert bzw. geregelt werden und kann beliebig variiert werden, weil lediglich eine entsprechende Eingabe in die Steuer- und Regelvorrichtung vorgenommen werden kann, die entsprechende Sollwerte an das Kommunikationsmodul 18 des Klöppels 1 sendet bzw. übermittelt.
  • Die Klöppel 1 können somit zu einem sehr flexiblen Flechtvorgang beitragen und die in dem Flechtmaterial erzeugte Spannung beliebig variieren. Es ist insbesondere kein Umbau der Klöppel 1 erforderlich, um eine Spannung zu variieren bzw. einen Flechtwinkel bei einem Flechtvorgang zu verändern. Die Klöppel 1 des Ausführungsbeispiels führen somit zu einem verbesserten Flechterzeugnis, das auf schnelle und flexible Weise mit geringer bzw. keiner Rüstzeit herstellbar ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Flechtwinkel selbst während des Flechtvorgangs auf schnelle Weise geändert werden kann, indem das Flechtmaterial durch den Materialspeicher 12 wieder aufgenommen wird und dabei die vorgegebene Materialspannung im wesentlichen aufrechterhalten wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Klöppel
    12
    Materialspeicher (Spule)
    14
    Antrieb
    16
    Energiespeicher
    18
    Kommunikationsmodul
    19
    Motorregler
    20
    Schlitten
    22
    verlagerbare Umlenkrolle
    24
    fixe Umlenkrolle
    30
    erstes Vorspannmittel

Claims (10)

  1. Klöppel (1) für eine Flechtmaschine mit:
    einem Materialspeicher (12) zum Aufnehmen und Zuführen eines Flechtmaterials,
    einer Antriebseinheit (14) zum Antreiben des Materialspeichers (12),
    gekennzeichnet durch
    einen Schlitten (20), der an oder in dem Klöppel (1) verlagerbar oder verschiebbar angeordnet ist und eine Umlenkrolle (22) für das Flechtmaterial aufweist,
    zumindest einen Positionssensor zum Erfassen der Lage des Schlittens (20), und
    ein Kommunikationsmodul (18) zum Empfangen und Senden von Daten.
  2. Klöppel (1) nach Anspruch 1, wobei der Schlitten (20) durch zumindest ein erstes Vorspannmittel (30) zu einer Neutralposition gedrängt wird und durch eine auf den Schlitten (20) aufgebrachte Kraft in zwei im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen aus dieser Neutralposition heraus verlagerbar ist.
  3. Klöppel (1) nach Anspruch 2, wobei zumindest ein zweites Vorspannmittel zum Drängen des Schlittens (20) vorgesehen ist, das eine größere Rückstellkraft auf den Schlitten (20) ausübt als das erste Vorspannmittel (30).
  4. Klöppel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, des weiteren aufweisend einen Energiespeicher (16), wie beispielsweise eine Batterie oder einen wiederaufladbaren Akkumulator, und/oder eine Recheneinheit in Kommunikationsverbindung mit dem Kommunikationsmodul (18).
  5. Klöppel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Spannung des Flechtmaterials über das Kommunikationsmodul (18) beliebig vorgebbar ist.
  6. Klöppel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Antriebseinheit (14) in zwei im wesentlichen entgegengesetzten Richtungen antreibbar ist, um das Flechtmaterial aus dem Materialspeicher (12) zuzuführen und zu dem Materialspeicher (12) zurückzuführen.
  7. Klöppel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Materialspeicher (12) zumindest eine Spule zum Aufwickeln und/oder Abwickeln des Flechtmaterials aufweist.
  8. Flechtmaschine mit einer Regelvorrichtung zum Vorgeben einer auf das Flechtmaterial aufzubringenden Spannung und zumindest einem Klöppel nach einem der vorherigen Ansprüche.
  9. Verfahren zum Regeln einer auf ein Flechtmaterial aufgebrachten Spannung mit den kennzeichnenden Schritten:
    Anordnen einer Umlenkrolle (22) auf einem Schlitten (20), der an einem Klöppel (1) verlagerbar angeordnet ist,
    zumindest teilweises Umschlingen der Umlenkrolle (22) mit dem Flechtmaterial,
    Bestimmen der Spannung des Flechtmaterials aufgrund einer Verlagerung des Schlittens (20),
    Aufnehmen oder Abgeben von Flechtmaterial durch einen Materialspeicher (12) zum Verändern der Spannung des Flechtmaterials.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Soll-Spannung des Flechtmaterials beliebig einstellbar bzw. vorgebbar ist.
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