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Patent Searching and Data


Title:
DEFLECTION DEVICE FOR FIBERS ON A BOBBIN CORE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/202854
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a deflection device for fibers on a bobbin core. Said deflection device (1, 1') comprises a support (2) with spaced-apart pins (3). On the surface (22) facing the bobbin core, the support (2) has elements (4, 4') that are resilient in the radial direction. Furthermore, the pins (3) and the elements (4, 4') that are resilient in the radial direction are integrally molded onto the support (2).

Inventors:
LEPPER MARTIN (DE)
ULBRICHT ANDREAS (DE)
HOSCHÜTZKY STEFAN (DE)
WEBER GLENN (DE)
VOCKE RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/062435
Publication Date:
November 30, 2017
Filing Date:
May 23, 2017
Export Citation:
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Assignee:
LEICHTBAU-ZENTRUM SACHSEN GMBH (DE)
International Classes:
B29C53/80; B29C53/62
Domestic Patent References:
WO2009133417A22009-11-05
Foreign References:
US5468329A1995-11-21
EP2190651B12012-03-07
US5468329A1995-11-21
DE4212135A11993-10-14
DE102004058331A12005-06-30
EP2190651B12012-03-07
DE1276417B1968-08-29
DE2856066A11980-07-10
US5266137A1993-11-30
Attorney, Agent or Firm:
KAILUWEIT & UHLEMANN PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Vorrichtung zum Umlenken von Fasern auf einem Wickelkern, aufweisend voneinander beabstandete Stifte (3) auf einem Träger (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) an seiner zum Wickelkern weisenden Oberfläche (22) in radialer Richtung federnde Elemente (4,4') aufweist und die Stifte (3) sowie die in radialer Richtung federnden Elemente (4,4') integral an den Träger (2) angeformt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die voneinander beabstandeten Stifte (3) gleichmäßig über den gesamten Umfang des Trägers (2) verteilt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Ruhelage der federnden Elemente (4,4') gebildeten inneren Abmessungen der Vorrichtung (1 ,1 ',1 ") Übermaß bezüglich der äußeren Abmessungen des Wickelkerns aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in radialer Richtung federnden Elemente (4) eine segmentierte oder umlaufende Federlippe (41 ) umfassen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in radialer Richtung federnden Elemente (4') einseitig mit der zum Wickelkern weisenden Oberfläche (22) des Trägers (2) verbundene Blattfedern (42) umfassen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) eine Umfangsunterbrechung aufweist, wobei die Umfangsunterbrechung ein Element zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung (5, 51, 6, 61 ) umfasst.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche (21 ) des Trägers (2) durch die geschlossene Umfangsunterbrechung ungestört ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung mindestens ein lösbarer und wiederverschließbarer Schnapphaken (5) mit passendem Gegenstück (51 ) oder eine Einrastverbindung (6) mit passendem Gegenstück (61 ) ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (3) bezüglich der äußeren Oberfläche (21 ) des Trägers (2) abgewinkelt sind, wobei die Längsachse der Stifte (3) nicht orthogonal zur Mittelachse des Trägers (2) liegt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Elemente der Vorrichtung (1 ,1 ',1 ") oder zumindest die Elemente zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung (5, 51 , 6, 61 ) integral an den Träger (2) angeformt sind.

1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass alle Elemente der Vorrichtung (1 ,1 ',1 ") oder zumindest die folgenden Elemente:

- Träger (2),

- Stifte (3),

in radialer Richtung federnde Elemente (4,4'),

Elemente zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung (5, 51 , 6, 61 ), mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt werden.

12. Verwendung einer Vorrichtung (1 ,1 ',1 ") gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 bei der Wicklung von Fasern auf einem Wickelkern zur Herstellung faserverstärkter Verbundhalbzeuge oder faserverstärkter Verbundbauteile.

Description:
Umlenkvorrichtung für Fasern auf einem Wickelkern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umlenken von Fasern auf einem Wickelkern, die voneinander beabstandete Stifte auf einem Träger aufweist, sowie die Verwendung der Umlenkvorrichtung.

Zur Fertigung von Halbzeugen und Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff kommt unter anderem das Faserwickeln zum Einsatz, wobei unter Faserwickeln das kontinuierliche Ablegen von Fasern bzw. Rovings in definierter Weise auf einem Wickelkern zu verstehen ist. Üblicherweise wird das Faserwickeln auf einem rotierenden Wickelkern durch relativ zum Kern bewegliche Fadenableger durchgeführt. Dabei ist die Faserorientierung im Laminat, die durch den Wickelwinkel bestimmt ist, ein entscheidender Einflussparameter für die mechanischen Eigenschaften des Halbzeugs bzw. Bauteils. Der Wickel- oder Ablagewinkel wird bei rotationssymmetrischen Wickelkernen als Winkel zwischen der Ablagespur der Fasern und der Längsachse des Wickelkerns definiert.

Insbesondere an den Wickelenden, in den Wendebereichen des Faserlaufs, besteht die Gefahr des Verrutschens der Fasern. Bei mittleren Wickelwinkeln zwischen etwa 30° und 70° ist es zur Vermeidung des Verrutschens üblich, eine zusätzliche Rotation des Wickelkerns beim Wenden einzuführen, was allerdings zu einem erhöhten Materialverbrauch und einer verlängerten Fertigungszeit führt. Die Anwendung dieses Verfahrens ist im Allgemeinen nur bei Wickelwinkeln größer als 30° ohne weiteres möglich.

Lastfälle, in denen faserverstärkte Verbundbauteile mit einem Wickelwinkel und damit einer Faserorientierung zwischen 0° und 30° eingesetzt werden, betreffen beispielsweise die Übertragung von Axialkräften oder von Querkräften bei Biegebelastung sowie die Realisierung einer hohen Knickstabilität und einer ausreichend hohen Biegeeigenfrequenz. Des Weiteren ist eine axiale Faserverstärkung des Zahnquerschnitts bei Profilwellen nur mit einer Faserorientierung von 0° möglich.

Um insbesondere bei kleinen Wickelwinkeln ein Verrutschen des Rovings zu verhindern, bzw. um die Wendezone zu verkleinern, sind verschiedene Wickelwendehilfen aus dem Stand der Technik bekannt. In der Praxis wird z. B. ein Lochblechband benutzt, in das Drahtstifte eingesetzt werden. Das Lochblechband muss dabei vor dem Einsatz auf den Umfang des Wickelkerns passend zugeschnitten und auf dem Wickelkern rutschsicher befestigt werden, z. B. durch Umwickeln mit Klebeband, Draht, Verstärkungsfasern oder sonstigen Spannmitteln. Nachteile dieser Lösung sind, dass die Präparierung des Lochblechbands mit den Drahtstiften zeitintensiv ist, und dass eine stabile, rutschsichere Befestigung auf dem Wickelkern schwierig zu erzielen ist.

Eine weitere Lösung für eine Wickelwendehilfe ist in der US 5 468 329 A beschrieben. Hierbei handelt es sich um eine mittels des Spritzgussverfahrens integral gefertigte, bandförmige Wickelhilfe mit zwei parallelen Stiftreihen aus biegbarem, thermoplastischem Kunststoff. Das Band wird, ähnlich wie das Lochblechband, zum Umfang des Wickelkerns passend zugeschnitten und durch Umwickeln mit z. B. Klebeband, Draht, Verstärkungsfasern oder sonstigen Spannmitteln auf dem Wickelkern befestigt. Diese Lösung weist ebenfalls den Nachteil auf, dass eine rutschsichere Befestigung auf dem Wickelkern aufwändig zu bewerkstelligen ist.

Die DE 42 12 135 A1 beschreibt einen Wickeldorn, auf dessen Enden Stifte angebracht sind, oder an dessen Enden eine Wendescheibe angebracht ist, wobei zwischen der Wendescheibe und einer Klemmscheibe eine Teflonschnur gespannt ist, in die Stifte eingesetzt sind. Beiden gezeigten Lösungen ist gemein, dass die Stifte händisch in den Dorn oder in die Teflonschnur eingesetzt werden müssen. Des Weiteren kann die beschriebene Lösung nachteilig nur an den Enden eines Wickeldorns befestigt werden, so dass immer die gesamte Länge des Dorns mit Fasern bewickelt werden muss.

In der DE 10 2004 058331 A1 ist eine Wickelwendehilfe offenbart, bei der an einer Trageeinrichtung aus Metall oder faserverstärktem Kunststoff eine Vielzahl von Metallstiften angebracht ist. Die Trageeinrichtung ist bevorzugt als Endlosware hergestellt und muss durch Zuschneiden und Umbiegen an den Radius des Wbkelkerns angepasst werden. Zusätzlich zu den bekannten Lösungen zur Befestigung der Wickelwendehilfe auf dem Wickelkern mittels Klebeband oder Fasern wird vorgeschlagen, die beiden Enden der Wickelwendehilfe durch eine einfache Schraubverbindung zu schließen, oder über eine Verbindung analog zu einer Schlauchschelle auf den Wickelkern zu spannen. Die Verbindungsstelle stellt dabei nachteilig eine erhebliche Störung für den Wickelvorgang dar. Des Weiteren ist durch die Art der Gestaltung dieser Verbindungsstelle sowie des fest vorgegebenen Abstands der Stifte zueinander, keine gleichmäßige Verteilung der Stifte über den gesamten Umfang der Wendehilfe realisierbar.

Die EP 2 190 651 B1 zeigt einen Wickeldornring mit Stiften, der axial auf einer Spindel verschiebbar ausgebildet ist, um durch die Verschiebung einen Falz in der Schicht aus faserverstärktem Kunststoff auszubilden, deren Fasern um die Stifte gewickelt werden. Angaben dazu, wie der verschiebbare Wickeldornring zur Faserwickung stabil und rutschsicher auf der Spindel befestigt werden kann, enthält die Schrift nicht. Aus der DE 1 276 417 A ist ein Spannelement bekannt, wie es beispielsweise zum Aufrollen von Papierstreifen oder Draht auf eine Wickelhülse eingesetzt wird. Das Spannelement besteht aus einem Spannring und diesen umgebenden Spannsegmenten, wobei die Spannsegmente auf dem Spannring gehalten werden, indem an jedem Spannsegment mindestens ein radial zusammendrückbares Federelement angeordnet ist. Als Federelement wird ein wellenförmig gebogener Federdraht eingesetzt, dessen abgewinkelte Enden in Bohrungen eingesteckt werden. Nachteilig muss der Federdraht aufwändig per Hand in die Bohrungen eingesetzt werden.

In der DE 28 56 066 A1 ist eine Friktionswickelwelle zum Antrieb von auf diese aufgesetzten Ringen beschrieben. Die Ringe weisen an ihrer äußeren Mantelfläche elastische Vorsprünge auf, die durch Blattfedern gebildet werden, die in in den Ringen vorgesehene Schlitze eingesteckt werden. Die einzusteckenden Blattfedern dienen hier der Überlragung von Drehmomenten auf rohrförmige Kerne, auf die Bänder aufgewickelt werden. Die betriebssichere Befestigung der Ringe bezüglich der Kerne ist nicht Gegenstand der Druckschrift.

Aus der US 5,266,137 A ist schließlich ein Dauerkern bekannt, der als Formkörper für die Faserablage bei der Herstellung insbesondere von Druckbehältern dient. Um den Kern nach der Faserablage auslösen zu können, weist dieser Einzelsegmente auf, die formschlüssig miteinander verbunden sein können. Nachteilig muss für die Faserablage auf dem Dauerkern ein Gegendruck erzeugt werden, weshalb sich mehrere fluidisch zu befüllende Kompartimente innerhalb des Dauerkerns befinden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Wickelverfahren dadurch zu vereinfachen, dass eine kostengünstig und einfach herzustellende Umlenkvorrichtung für Fasern geschaffen wird, die die genannten Nachteile des Stands der Technik überwindet, indem die Umlenkvorrichtung betriebssicher und störungsfrei sowie auf besonders vorteilhafte und gut handhabbare Weise auf dem Wickelkern angebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umlenken von Fasern auf einem Wickelkern, die voneinander beabstandete Stifte auf einem Träger aufweist, an der zum Wickelkern weisenden Oberfläche des Trägers Elemente aufweist, die in radialer Richtung federnd wirken, und dass die Stifte und die in radialer Richtung federnd wirkenden Elemente integral an den Träger angeformt sind. In radialer Richtung federnd, bedeutet dabei, dass die Richtung der Auslenkung der federnden Elemente radial ist. Die integrale Anformung der Stifte und der in radialer Richtung federnd wirkenden Elementen beinhaltet eine einstückige Ausführung der Gesamtheit aus Träger, Stiften und in radialer Richtung federnden Elementen. Vorteilhaft wird durch die erfindungsgemäßen Merkmale eine Vorrichtung geschaffen, die ohne zusätzliche, nicht zur Vorrichtung gehörende Befestigungsmittel in axialer sowie in radialer Richtung rutschsicher auf dem Wickelkern angeordnet werden kann. Des Weiteren bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung die Möglichkeit zu einem Toleranzausgleich bezüglich des Durchmessers des Wickelkerns, der sich bspw. durch Schrumpf beim Erstarren thermoplastischer Werkstoffe ändern kann, indem der Durchmesser der Vorrichtung durch die Auslenkung der federnden Elemente veränderlich ist. Durch die Integralbauweise werden gute mechanische Betriebseigenschaften erzielt.

In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die voneinander beabstandeten Stifte gleichmäßig über den Umfang des Trägers verteilt. Der Abstand der Stifte auf der äußeren Trägeroberfläche ist damit über den gesamten Trägerumfang gleichbleibend, so dass vorteilhaft eine gleichmäßige Faserwicklung erzielt werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die durch die Ruhelage der federnden Elemente gebildeten inneren Abmessungen der Umlenkvorrichtung Übermaß bezüglich der äußeren Abmessungen des Wickelkerns auf. Bevorzugt ergibt sich zwischen dem Träger der erfindungsgemäßen Vorrichtung, der in radialer Richtung federnde Elemente aufweist, und dem Wickelkern eine Spiel- oder eine Presspassung, besonders bevorzugt eine Presspassung. Vorteilhaft wird dadurch eine besonders stabile und betriebssichere Anordnung der Vorrichtung auf dem Wickelkern erzielt.

Für die in radialer Richtung federnden Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind verschiedene Ausführungsformen möglich.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die in radialer Richtung federnden Elemente eine segmentierte oder umlaufende Federlippe.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen die in radialer Richtung federnden Elemente einseitig mit dem Träger der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbundene Blattfedern.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Träger eine Umfangsunterbrechung auf. Die Umfangsunterbrechung umfasst Elemente, mittels derer eine formschlüssige Verbindung des Trägers beiderseits der Umfangsunterbrechung hergestellt werden kann, so dass der Träger einen lösbar geschlossenen Umfang aufweist. Diese Ausführungsform der Erfindung bietet eine besonders vorteilhafte, einfache und kostengünstige Möglichkeit, die Umlenkvorrichtung auf dem Wickelkern zu platzieren. Des Weiteren ermöglicht es die mit einem lösbaren Verbindungselement ausgestattete Umfangsunterbrechung, dass die Umlenkvorrichtung auch kostengünstig segmentweise aus mehreren kreisbogenförmigen Umlenkvorrichtungssegmenten hergestellt werden kann. Diese Segmente mit lösbarer Umfangsunterbrechung können miteinander verbunden werden, wenn beispielsweise Bauteile mit sehr großem Durchmesser gefertigt werden sollen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform bleibt die äußere Oberfläche des Trägers bei geschlossener Umfangsunterbrechung ungestört. Ungestört bedeutet dabei, dass die Ausdehnung des Trägers in radialer Richtung durch die Umfangsunterbrechung nicht vergrößert wird. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung ist es, dass die Umfangsunterbrechung keine Störung für den Wickelvorgang darstellt.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform sind die Elemente zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung mindestens ein lösbarer und wiederverschließbarer Schnapphaken mit passendem Gegenstück Der Schnapphaken weist besonders bevorzugt eine optimierte Fügegeometrie auf. Bei geschlossenem Schnapphaken wird auf besonders einfache Weise vorteilhaft ein störungsfreier Umfangsverlauf erzielt.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Stifte gegenüber der äußeren Oberfläche des Trägers derart abgewinkelt, dass die Längsachse der Stifte nicht orthogonal zur Mittelachse des Trägers der Vorrichtung liegt. Die abgewinkelte Anordnung der Stifte bietet den Vorteil einer verbesserten Faserablage, da sich die Fasern während des Umlenkens an den Stiften aufgrund deren Abwinkelung leichter in Richtung der Wickelkernoberfläche bewegen.

In einer weiteren Ausführungsform bilden alle Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, oder zumindest Träger, Stifte, radial federnde Elemente und die Elemente zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung eine integrale, einstückige Einheit. Diese Ausführungsform der Umlenkvorrichtung weist aufgrund der Integralbauweise den Vorteil auf, dass der Stiftabstand stufenlos und präzise an das zu fertigende Wickelbauteil angepasst sowie über den Umfang des Trägers gleichverteilt werden kann. Des Weiteren werden besonders gute mechanische Betriebseigenschaften erzielt.

In einer weiteren Ausführungsform werden alle Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung, oder zumindest der Träger, die Stifte, die in radialer Richtung federnden Elemente und die Elemente zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung, mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt.

Generative Fertigung wird auch als additive Fertigung oder 3D-Druck bezeichnet. Besonders bevorzugt erfolgt die generative Fertigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, oder zumindest der genannten Elemente, als integrale Einheit. Es können prinzipiell alle für die generative Fertigung einsetzbaren Materialien für die Fertigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verwendung kommen. Besonders bevorzugt wird Polycarbonat (PC) oder PC/ABS, ein Polymerblend aus Polycarbonat und Acrylnitril Butadien Styrol, verwendet.

Die generative Fertigung bietet den Vorteil einer weitestgehend freien Formgebung der Umlenkvorrichtung, beispielsweise bezüglich der Stiftgeometrie, der Stiftlänge oder des Stiftabstands. Das parametrische CAD-Modell als Grundlage des generativen Fertigungsverfahrens kann schnell und flexibel angepasst werden, z. B. bezüglich des geforderten Aufbaus des Verstärkungsfaserlaminats (geforderter Wickelwinkel etc.), des verwendeten Faser- oder Rovingtyps und der Abmessungen des Wickelkerns. Durch Verwendung der Werkstoffe PC oder PC/ABS wird vorteilhaft eine Beschädigung des Wickelkerns bei der Entformung vermieden.

Die vorliegende Aufgabe der Erfindung wird des Weiteren gelöst durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer der beschriebenen Ausführungsformen bei der Wicklung von Fasern, Rovings oder Faserhalbzeugen auf einen Wickelkern zur Herstellung faserverstärkter Verbundbauteile oder Verbundhalbzeuge.

Neben den bereits genannten Vorteilen wird durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Verletzungspotential bei der Handhabung gegenüber Umlenkvorrichtungen des Standes der Technik, bei denen spitze Metallstifte zum Einsatz kommen, deutlich verringert.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleich wirkenden Ausführungsformen. Ferner ist die Erfindung auch nicht auf die speziell beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein, sofern sich die Einzelmerkmale nicht gegenseitig ausschließen, oder eine spezifische Kombination von Einzelmerkmalen nicht explizit ausgeschlossen ist.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert, ohne auf diese beschränkt zu sein.

Es zeigt die

Fig. 1 a eine erfindungsgemäße Umlenkvorrichtung mit einer federnden Lippe,

Fig. 1 b einen Ausschnitt der Umlenkvorrichtung der Fig. 1 a,

Fig. 1 c einen weiteren Ausschnitt der Umlenkvorrichtung der Fig. 1 a,

Fig. 2a eine erfindungsgemäße Umlenkvorrichtung mit Blattfedern, Fig. 2b die Umlenkvorrichtung der Fig. 2a in der Draufsicht.

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Umlenkvorrichtung mit einer Einrastverbindung als Element zur Erzeugung einer formschlüssigen Verbindung .

In der Fig. 1 a ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Umlenkvorrichtung 1 für Fasern (nicht im Bild) zur Montage auf einem zylindrischen W kelkern (nicht im Bild) dargestellt. Wie auch bei der in Fig. 2a und 2b gezeigten Ausführungsform umfasst die Umlenkvorrichtung 1 einen zylinderringförmigen Träger 2 mit einer Vielzahl daran angeformter Stifte 3, die von der äußeren Oberfläche 21 des Trägers 2 abstehen. Die Stifte 3 haben eine spitz zulaufende Form mit etwa rechteckiger Grundfläche und sind bezüglich der äußeren Oberfläche 21 des Trägers 2 abgewinkelt.

Bei der in Fig. 1 a dargestellten Ausführungsform ist an der zum Wickelkern gerichteten Innenseite 22 (siehe Fig. 1 b) des Trägers 2 als in radialer Richtung federndes Element 4 eine Federlippe 41 angeordnet, deren Profil in der Fig. 1 b vergrößert dargestellt ist. Um eine betriebssichere Befestigung der Umlenkvorrichtung 1 auf dem Wickelkern zu gewährleisten, wird der durch die innere Oberfläche 41 1 der Federlippe 41 gebildete Durchmesser der Umlenkvorrichtung 1 mit Übermaß bezüglich des äußeren Durchmessers des Wickelkerns ausgelegt. Durch die Auslenkung der Federlippe 41 erfolgt eine Anpassung des Durchmessers um die Auslenkung, so dass zwischen Wickelkern (nicht im Bild) und Umlenkvorrichtung 1 eine Presspassung besteht. Die Umlenkvorrichtung 1 weist eine Umfangsunterbrechung mit einem doppelten Schnapphaken 5 und passendem Gegenstück 51 auf.

Fig. 1 c ist eine vergrößerte Darstellung der Umfangsunterbrechung der Umlenkvorrichtung 1 mit Federlippe 41 aus Fig. 1 a. An einer Seite der Umfangsunterbrechung ist ein doppelter Schnapphaken 5 mit passendem Gegenstück 51 , an dem der doppelte Schnapphaken 5 einrastet, angeordnet. Mittels des Schnapphakens 5 wird der Träger 2 geöffnet und geschlossen. Bei geöffnetem Schnapphaken 5 kann die Umlenkvorrichtung 1 direkt auf den Wickelkern aufgesetzt und durch Schließen des Schnapphakens 5 montiert werden. Im geschlossenen Zustand besteht eine Presspassung zwischen der Umlenkvorrichtung 1 und dem Wickelkern (nicht dargestellt). Der doppelte Schnapphaken 5 und sein Gegenstück 51 sind so gestaltet, dass die äußere Oberfläche 21 des Trägers 2 auch über der Umfangsunterbrechung glatt und ungestört ist, so dass eine störungsfreie Faserwicklung über den gesamten Umfang des Trägers 2 möglich ist. Die Gestaltung des Schnapphakens 5 und seines Gegenstücks 51 ermöglicht außerdem eine gleichmäßige Verteilung der Stifte 3 über den gesamten Umfang des Trägers 2.

Fig. 2a zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Umlenkvorrichtung V. Die Draufsicht dieser Ausführungsform ist in Fig. 2b dargestellt. Wie bei der in den Fig. 1 a, 1 b und 1 c gezeigten Ausführungsform umfasst die Umlenkvorrichtung V einen zylinderringförmigen Träger 2 mit einer Vielzahl daran angeformter Stifte 3, die von der äußeren Oberfläche 21 des Trägers 2 abstehen. Die Stifte 3 haben eine spitz zulaufende Form mit etwa rechteckiger Grundfläche und sind bezüglich der äußeren Oberfläche 21 des Trägers 2 abgewinkelt. Bei der Ausführungsform der Fig. 2a und 2b umfasst das in radialer Richtung federnde Element 4' mehrere (hier fünf) Blattfedern 42, die über den Umfang des Trägers 2 (hier gleichmäßig) verteilt angeordnet und jeweils einseitig an die innere, zum Wickelkern (nicht dargestellt) weisende Oberfläche 22 des Trägers 2 angeformt sind. Die freien Ränder 421 der Blattfedern 42 bilden in Ruhelage eine Umfangslinie, deren Durchmesser so ausgelegt ist, dass er ein geringes Übermaß bezüglich des äußeren Durchmessers des Wickelkerns aufweist, auf den die Umlenkvorrichtung V zu montieren ist. Bei voller Auslenkung der Blattfedern in radialer Richtung nach außen bilden die inneren Oberflächen der Blattfedern 42 und des Trägers 2 eine geschlossene innere, zum Wickelkern weisende Oberfläche, wie insbesondere aus der in Fig. 2b gezeigten Draufsicht der Umlenkvorrichtung 1 ' ersichtlich wird.

Die Umlenkvorrichtung 1 ' weist wiederum eine Umfangsunterbrechung mit einem doppelten Schnapphaken 5 und passendem Gegenstück 51 auf. Um das Aufsetzen der Umlenkvorrichtung V auf den Wickelkern zu ermöglichen, ist der doppelte Schnapphaken 5 zu öffnen. Nach dem Aufsetzen der Umlenkvorrichtung 1 ' auf den Wickelkern wird beim Schließen des doppelten Schnapphakens 5 durch Auslenkung der Blattfedern 42 aus der Ruhelage die Umlenkvorrichtung 1 ' rutschsicher auf dem Wickelkern befestigt.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer Umlenkvorrichtung 1 " mit von der äußeren Oberfläche 21 des Trägers 2 abstehenden Stiften 3, die eine Umfangsunterbrechung in Form einer Einrastverbindung 6 mit passendem Gegenstück 61 aufweist. Um das Aufsetzen der Umlenkvorrichtung 1 " auf den Wickelkern zu ermöglichen, ist die Einrastverbindung 6 durch Lösen aus dem passenden Gegenstück 61 zu öffnen. Nach dem Aufsetzen der Umlenkvorrichtung 1 " auf den Wickelkern wird beim Schließen der Einrastverbindung 6 durch Auslenkung der federnden Elemente (nicht dargestellt) aus der Ruhelage die Umlenkvorrichtung 1 " rutschsicher auf einem Wickelkern befestigt.

Die in den Fig. 1 a, 1 b, 1 c, 2a, 2b und 3 gezeigten Ausführungsformen erfindungsgemäßer Umlenkvorrichtungen werden mittels eines generativen Fertigungsverfahrens als integrale Einheit bevorzugt aus PC/ABS gefertigt. Gegenüber metallischen Werkstoffen weist PC/ABS zwar geringere Festigkeitskennwerte auf; dies kann z. B. durch eine Anpassung des Querschnitts der Stifte ausgeglichen werden.

Durch den beschränkten Druckbereich heute üblicher generativer Verfahren können erfindungsgemäße Umlenkvorrichtungen bis zu einem äußeren Durchmesser des Wickelkerns von etwa 200 mm als integrale Einheit hergestellt werden. Für Wickelkerne mit größerem Durchmesser ist ein segmentweiser Druck von kreisbogenförmigen Umlenkvorrichtungen vorzusehen, die mittels Schnapphaken miteinander verbunden werden können.

Bezugszeichen

1 ,1 ',1 " Umlenkvorrichtung

2 Träger

21 Äußere Oberfläche des Trägers

22 Innere Oberfläche des Trägers

3 Stift

4,4' Federndes Element

41 Federlippe

41 1 Innere Oberfläche der Federlippe

42 Blattfeder

421 Freies Ende der Blattfeder

5 Doppelter Schnapphaken

51 Gegenstück des doppelten Schnapphakens

6 Einrastverbindung

61 Gegenstück der Einrastverbindung