DE20314470U1 - Composite material lay-up for load-bearing spar in textile machine has guide and clamp surfaces on the hollow spar for inserts with apertures for clamping screws - Google Patents
Composite material lay-up for load-bearing spar in textile machine has guide and clamp surfaces on the hollow spar for inserts with apertures for clamping screwsInfo
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D04B27/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, warp knitting machines, restricted to machines of this kind
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Abstract
Description
se, 03144-DEU 17. September 2003se, 03144-DEU September 17, 2003
KARL MAYER Malimo Textilmaschinenfabrik GmbH 09117 ChemnitzKARL MAYER Malimo Textilmaschinenfabrik GmbH 09117 Chemnitz
"Barre aus faserverstärktem Kunststoff-Hohlprofil""Bar made of fibre-reinforced plastic hollow profile"
Die Erfindung betrifft eine Barre aus faserverstärktem Kunststoff-Hohlprofil, mit Verstärkungs-Fasern oder -Filamenten für das Kunststoff-Hohlprofil, die eingebunden sind in einem oder in mehreren textilen Flächenverbund(en) und zwar gruppenweise in unterschiedlichen Richtungen, überwiegend gestreckt in mehreren Schichten und die, in Kunststoff oder Harz getränkt, formgebend um presst sind und mit Führungs- und Klemmflächen am Kunststoff-Hohlprofil für Einlagen mit Durchbrüchen, denen Öffnungen oder Bohrungen im Kunststoff-Hohlprofil für Klemmschrauben zugeordnet sind.The invention relates to a bar made of fiber-reinforced plastic hollow profile, with reinforcing fibers or filaments for the plastic hollow profile, which are integrated in one or more textile surface composites, namely in groups in different directions, predominantly stretched in several layers and which, impregnated in plastic or resin, are pressed around to give shape and with guide and clamping surfaces on the plastic hollow profile for inserts with openings, to which openings or holes in the plastic hollow profile for clamping screws are assigned.
Barren dieser Art sind u. a. durch die DE 38 40 531 C1 bekannt. Die Barre besteht aus einem verstärkten Kunststoff-Hohlprofil. Zur Verbindung mit den Haltearmen (Stützelementen) eines Getriebes sind erste Lagerelemente und zur Befestigung von Nadeln, Platinen und dgl. sind weitere Befestigungselemente außen am Hohlprofil vorgesehen.Bars of this type are known from DE 38 40 531 C1, among others. The bar consists of a reinforced plastic hollow profile. First bearing elements are provided for connecting to the holding arms (support elements) of a gear and further fastening elements are provided on the outside of the hollow profile for fastening needles, plates, etc.
Diese Lager- und Befestigungselemente befinden sich außerhalb der eigentlichen, verstärkten Wand des Kunststoff-Hohlprofiles. Sie bilden parallel zur Längsachse der Barre Führungskanal aus, die in Längsrichtung offen sind. InThese bearing and fastening elements are located outside the actual, reinforced wall of the plastic hollow profile. They form guide channels parallel to the longitudinal axis of the bar, which are open in the longitudinal direction. In
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diese Führungskanäle werden Gewindeelemente (z. B. Muttern) von seitlich außen eingeführt. Diese Gewindeelemente (Einlagen mit Durchbrüchen) dienen zusammen mit Klemmschrauben, die Bohrungen oder - während des Pressvorganges eingebrachte - Öffnungen in den Befestigungselementen der Barren durchgreifen, der Befestigung der Barre an Halte- oder Stützarmen oder der Befestigung von Fassungen für die Maschenbildungselemente an der Barre.Threaded elements (e.g. nuts) are inserted from the outside into these guide channels. These threaded elements (inserts with openings) are used together with clamping screws, which pass through holes or openings in the fastening elements of the bars during the pressing process, to fasten the bars to holding or supporting arms or to fasten frames for the mesh-forming elements to the bars.
Die Verstärkungselemente sind Fasern aus Kohlenstoff oder andere geeignete Fasern wie z. B. Aramid. Sie erstecken sich überwiegend parallel zur Längsachse der Barre. Ein weiterer Teil der Fasern wird gemäß einer bevorzugten Variante schraubenförmig um den Hohlraum gewunden. Als Herstellungsverfahren ist das Strangpressen erwähnt. Die mit dem Strangpressen erreichbare Maßhaltigkeit und Ebenheit der Profilstränge ist begrenzt und für Barren an Textilmaschinen regelmäßig nicht ausreichend.The reinforcing elements are carbon fibers or other suitable fibers such as aramid. They extend predominantly parallel to the longitudinal axis of the bar. Another part of the fibers is wound around the hollow space in a helical manner according to a preferred variant. Extrusion is mentioned as a manufacturing process. The dimensional accuracy and flatness of the profile strands that can be achieved with extrusion is limited and is usually not sufficient for bars on textile machines.
Die Art und Weise der Anordnung von Verstärkungselementen im Bereich der Befestigungseiemente isi nicht dargestellt. Bei der Anwendung des Strangpressverfahrens ist jedoch nur das Einbringen von längs verlaufenden, ein- oder mehrschichtigen schmalen Bändern möglich. Die Verstärkungseffekte sind hiermit beschränkt. Es fehlt die Verbindung zu den Verstärkungselementen des Hohlprofiles.The way in which the reinforcing elements are arranged in the area of the fastening elements is not shown. When using the extrusion process, however, only the insertion of longitudinal, single- or multi-layer narrow strips is possible. The reinforcing effects are therefore limited. There is no connection to the reinforcing elements of the hollow profile.
Diese Barren haben sich trotz erheblicher Bemühungen um eine rationelle Fertigung bei gesicherter Qualität in der Praxis nicht durchsetzen können.Despite considerable efforts to ensure efficient production while ensuring quality, these bars have not been able to establish themselves in practice.
Durch die DE 41 11 108 C2 ist eine weitere Form einer Barre aus faserverstärktem Kunststoff offenbart. Um einen Kern oder Formkörper aus Hartschaum oder um einen unregelmäßig geformten, rohrförmigen Hohlkörper aus Leichtmetall werden nach einer ersten Variante vorgefertigte textile schmale Bänder mit multiaxiai ausgerichteten Fasersträngen längs des Formkörpers in mehreren Schichten ausgebreitet und in Kunststoff oder Harz formgebend verpresst.DE 41 11 108 C2 discloses another form of a bar made of fiber-reinforced plastic. According to a first variant, prefabricated narrow textile bands with multiaxially aligned fiber strands are spread out in several layers along the molded body around a core or molded body made of rigid foam or around an irregularly shaped, tubular hollow body made of light metal and pressed into plastic or resin to give them a shape.
In den Bereichen, in denen die Barre mit Stützen oder Antriebshebeln verbunden werden muss, oder in Bereichen, in denen Fassungen für Maschen bildungselemente an den Barren befestigt werden müssen, wurden, an der Innenfläche des Hohlprofiles anliegend, in den Formkörper "Gewindestücke" (mit der Funktion von Muttern) eingebracht. In nachträglichen Arbeitsgängen werden in dem Bereich der Gewindestücke Löcher in die Wand des Hohlprofiles und in die Gewindestücke gebohrt und dahinein Gewinde geschnitten. Das Gewinde in der Wand des Hohlprofiles führte schnell zu Auflösungserscheinungen des gesamten Hohlprofiles. Die Gewindestücke verloren ihren Halt in dem labilen Hartschaum, noch bevor das Gewinde vollendet war.In the areas where the bar has to be connected to supports or drive levers, or in areas where sockets for mesh-forming elements have to be attached to the bar, "threaded pieces" (with the function of nuts) were inserted into the molded body, resting on the inner surface of the hollow profile. In subsequent work steps, holes were drilled in the area of the threaded pieces in the wall of the hollow profile and in the threaded pieces and threads were cut into them. The thread in the wall of the hollow profile quickly led to the entire hollow profile disintegrating. The threaded pieces lost their hold in the unstable hard foam before the thread was even completed.
Bei der Verwendung von Formkörpern in Form von Rohren mit unregelmäßigen Querschnitten werden dort, wo die genannten Elemente befestigt werden sollen, Abschnitte größerer Dicke über die Länge des gezogenen Rohrprofiles vorgesehen. Sie übernehmen die Funktion der Gewindestücke. Die Masse ist deutlich erhöht.When using shaped bodies in the form of pipes with irregular cross-sections, sections of greater thickness are provided over the length of the drawn pipe profile where the above-mentioned elements are to be attached. They take on the function of the threaded pieces. The mass is significantly increased.
Ein wesentlicher Mangel dieser beschriebenen Barrenausführungen besteht darin, dass eine Vielzahl von Bändern mit multiaxialer Ausrichtung ihrer Faseroder Filamentstränge - meist getränkt mit flüssigem Kunststoff oder Harz - von Hand aufgebracht werden müssen. Diese bereits beim Auflegen ungenau positionierten Bänder verschieben sich vor allem während des Pressvorganges unkontrolliert. Die Barre erhält keinen homogenen Aufbau und kann sich willkürlich verziehen.A major shortcoming of these bar designs is that a large number of bands with multiaxial alignment of their fiber or filament strands - usually soaked in liquid plastic or resin - have to be applied by hand. These bands, which are already inaccurately positioned when applied, shift uncontrollably, especially during the pressing process. The bar does not have a homogeneous structure and can warp randomly.
Die Filamente, die in Längsrichtung der Barre gestreckt angeordnet werden sollen und für die Reduzierung der Wärmedehnung zuständig sind, werden nicht exakt parallel zueinander und nicht zuverlässig parallel zur Barren längsach se im Kunststoff fixiert. Sie sind daher nicht in der Lage, ihrer Zweckbestimmung hinsichtlich der Kompensation der Wärmedehnung zu entsprechen.The filaments, which are intended to be stretched along the length of the bar and are responsible for reducing thermal expansion, are not fixed in the plastic exactly parallel to one another and not reliably parallel to the bar's longitudinal axis. They are therefore unable to fulfill their intended purpose in terms of compensating for thermal expansion.
Auch diese Form der Barren konnte sich in der Praxis nicht durchsetzen.This form of bars also failed to gain acceptance in practice.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Barre in der DE 41 11 108 A1 werden gleichartige, multiaxial verstärkende Bänder derart um den Formkörper herumgelegt, dass ihre beiden Längsrandbereiche eine vom Hohlprofil abstehende Leiste bilden. An dieser Leiste sind Gewindebüchsen eingeklebt, die zur Befestigung von Bauelementen dienen.According to another embodiment of the bar in DE 41 11 108 A1, similar, multiaxially reinforcing bands are placed around the molded body in such a way that their two longitudinal edge areas form a strip protruding from the hollow profile. Threaded bushings are glued to this strip, which are used to attach components.
Auch diese Form hat sich nicht bewährt. Die beiden Längsrandbereiche aller Schichten stören die homogene Struktur des Hohlprofiles und führen zu Verwerfungen des Profiles beim Aushärtevorgang sowie zu Verwerfungen bei einer Erwärmung der Barre. Die Wärmedehnung kann durch die sich - nur annähernd - längs der Barre erstreckenden Fasern oder Filamente nicht ausreichend kompensiert werden.This form has also not proven successful. The two longitudinal edge areas of all layers disrupt the homogeneous structure of the hollow profile and lead to distortions in the profile during the curing process as well as distortions when the bar is heated. The thermal expansion cannot be adequately compensated by the fibers or filaments that extend - only approximately - along the bar.
Durch die DE 38 17 032 C1 wurde desweiteren eine Barre zur Führung von Wirkwerkzeugen an einer Kettenwirkmaschine, an der Verbünde aus Kohlenstofffasern und Kunststoff verwendet werden, bekannt. Der Grundkörper der Barre besteht aus einem Leichtmetailprofil, das an der Vorder- und an der Rückseite mit Ausnehmungen versehen ist, die sich längs der Barre erstrecken. In diese Ausnehmungen werden endlose Stränge von Kohlenstofffasern in einer Vielzahl von Windungen eingelegt. Die entstehende Schlinge wird mittels Exzenter gespannt und schließlich mittels Kunststoff oder Harz unter Druck in eine Form eingebettet.DE 38 17 032 C1 also disclosed a bar for guiding knitting tools on a warp knitting machine that uses composites of carbon fibers and plastic. The base body of the bar consists of a light metal profile that has recesses on the front and back that extend along the bar. Endless strands of carbon fibers are inserted into these recesses in a large number of turns. The resulting loop is tensioned using an eccentric and finally embedded in a mold using plastic or resin under pressure.
Mit dieser Anordnung ist es nur bedingt möglich, eine Ausdehnung der Leichtmetallbarren in Längsrichtung bei Erwärmung zu vermeiden und eine zuverlässige Zusammenarbeit der Wirkwerkzeuge unterschiedlich erwärmter Barren zu gewährleisten. Die meist asymmetrische Gestalt der Barren führt zu einem sog. Bimetall-Effekt und damit zu einer unkontrollierten Krümmung der Barre.With this arrangement, it is only possible to a limited extent to prevent the light metal bars from expanding lengthwise when heated and to ensure reliable cooperation between the working tools of bars heated to different temperatures. The mostly asymmetrical shape of the bars leads to a so-called bimetal effect and thus to an uncontrolled curvature of the bar.
Das Problem der Reduzierung der Masse der Barre und das Problem der Sicherung einer ausreichenden Verwindungssteifigkeit bleiben aber weiterhin ungelöst.However, the problem of reducing the mass of the bar and the problem of ensuring sufficient torsional rigidity remain unsolved.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Barre mit einem Hohlprofil aus faserverstärktem Kunststoff vorzuschlagen, bei der die verstärkenden Fasern oder Filamente gezielt auf die gewünschte Belastungsrichtung in einen geschlossen Verbund eingebracht und unter Erhaltung ihrer gegenseitigen Lage in einem zyklischen Prozess derart mit Kunststoff oder Harz formgebend gepresst werden können,The object of the present invention is to propose a bar with a hollow profile made of fiber-reinforced plastic, in which the reinforcing fibers or filaments can be introduced into a closed composite in a targeted manner in the desired direction of loading and can be molded with plastic or resin in a cyclic process while maintaining their mutual position,
dass die Barre verwindungs- und verbiegefrei aushärtet,
dass sie bei einer evtl. erforderlichen mechanischen Bearbeitung (Bohren undthat the bar hardens without twisting or bending,
that they can be used in any mechanical processing that may be required (drilling and
Bearbeiten der Stirnseiten) ihre Verstärkungseigenschaften behält und dass sie sich bei einer Erwärmung während des bestimmungsgemäßen Gebrauches der Barren weder dehnt noch unkontrolliert verzieht.machining of the end faces) and that it neither stretches nor warps uncontrollably when heated during the intended use of the bars.
Die Anwendung der Barren soll auch an Kettenwirkmaschinen mit großen Arbeitsbreiten möglich sein.The bars should also be able to be used on warp knitting machines with large working widths.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 auf überraschende Weise gelöst.This problem is solved in a surprising way by the features of claim 1.
Die gleichmäßige, gleichgerichtete Anordnung der textlien Flachenverbunde um den vorzugsweise einzigen Hohlraum, der auch die Führungs- und Klemmflächen mit einschließt, das zuverlässige Anordnen der inneren Flachenverbunde mit überwiegend parallel zur Längsachse der Barre ausgerichteten Verstärkungs-Fasern oder -Filamenten und das sichere Einschließen durch den multiaxial verstärkten, geschlossenen, äußeren textlien Flächenverbund ermöglichen nicht nur einen fehlerfreien Herstellungsprozess, sondern auch eine hohe Lebensdauer der Barre bei extremer, wechselnder Belastung.The uniform, aligned arrangement of the textile surface composites around the preferably single hollow space, which also includes the guide and clamping surfaces, the reliable arrangement of the inner surface composites with reinforcing fibers or filaments predominantly aligned parallel to the longitudinal axis of the bar and the secure enclosure by the multiaxially reinforced, closed, outer textile surface composite not only enable a faultless manufacturing process, but also a long service life of the bar under extreme, changing loads.
Ein Dehnung der Barre und ein Verziehen derselben auch bei partieller Erwärmung kann nahezu vollständig ausgeschlossen werden.Stretching and warping of the bar, even when partially heated, can be almost completely ruled out.
Beim Aushärtevorgang finden keine Formveränderungen mehr statt. Die mechanische Nachbearbeitung beschränkt sich notfalls auf das Einbringen von Bohrungen und das winkelige und ebene Nachbearbeiten der Stirnseiten der Barre. Diese nur noch auf ein Minimum begrenzte mechanische Bearbeitung führt dank der mehrachsigen Stabilität des äußeren Flächenverbundes nicht mehr zu Zerstörungen der Verstärkungsstruktur.During the curing process, no further changes in shape occur. Mechanical post-processing is limited, if necessary, to drilling holes and angular and flat post-processing of the front sides of the bar. This mechanical processing, which is now limited to a minimum, no longer leads to destruction of the reinforcement structure thanks to the multi-axial stability of the outer surface composite.
Wird der Pressvorgang langsam und kontrolliert ausgeführt, kann überschüssiger Kunststoff oder überschüssiges Harz ohne eine Verschiebung von Fasern oder Filamenten aus ihrer vorgegebenen Lage in vorgegebenen Sammelräumen aufgefangen und schließlich entfernt werden. Hierfür sorgen vor allem die gleichmäßige Struktur um die Barre herum und die mindestens biaxiale Struktur der äußeren Flächenverbunde.If the pressing process is carried out slowly and in a controlled manner, excess plastic or resin can be collected in predetermined collection spaces and finally removed without the fibers or filaments being displaced from their predetermined position. This is mainly ensured by the uniform structure around the bar and the at least biaxial structure of the outer surface composites.
Mit der Einbeziehung der Führungs- und Klemmflächen in den durch den verstärkten Kunststoff begrenzten Hohlraum können alle Befestigungen in Form von Klemmvorgängen gestaltet werden. Eine Belastung der Innenwände von Bohrungen durch sog. Lochleibung wird vollständig ausgeschlossen.By incorporating the guide and clamping surfaces into the cavity delimited by the reinforced plastic, all fastenings can be designed in the form of clamping processes. Any loading of the inner walls of holes due to so-called hole bearing is completely eliminated.
Besonders gute Ergebnisse wurden mit der Modifizierung nach Anspruch 2 erreicht. Das außen liegende Gewebe sorgt während des Pressvorganges für ein über die äußere Fläche der Fiächenverbunde gleichmäßig verteiltes Austreten des überschüssigen Kunststoffes und ein ungehindertes Abführen in die dafür verfügbaren Räume durch den Spalt zwischen dem Gewebe und der Innenwand der Form. Es entsteht eine optimale Oberfläche der Barre. Die längs stabilisierenden Fasern oder Filamente unterliegen keiner partiell unterschiedlichen, die Lage verändernden Belastung.Particularly good results were achieved with the modification according to claim 2. During the pressing process, the fabric on the outside ensures that the excess plastic is evenly distributed over the outer surface of the surface composites and is unhindered discharged into the spaces available for it through the gap between the fabric and the inner wall of the mold. This creates an optimal surface of the bar. The longitudinally stabilizing fibers or filaments are not subject to any partially different loads that change their position.
Der zusätzlich eingebrachte Flächenverbund nach Anspruch 3 und Anspruch 4 sichert eine Verbesserung der Verwindungssteifigkeit der Barre. Die Anordnung der Flächenverbunde nach Anspruch 5 hat sich in praktischen Versuchen besonders bewährt.The additionally introduced surface composite according to claim 3 and claim 4 ensures an improvement in the torsional rigidity of the bar. The arrangement of the surface composites according to claim 5 has proven particularly successful in practical tests.
Eine zusätzliche Sicherung gegen das Verschieben von Filamenten während des Pressvorganges erreicht man, wenn die nacheinander aufzubringenden Flächenverbunde gemäß Anspruch 6 entlang ihrer Längskanten miteinander verbunden sind. Die Unregelmäßigkeiten in den Übergangsbereichen der Flächenverbunde werden dadurch reduziert.Additional protection against the displacement of filaments during the pressing process is achieved if the surface composites to be applied one after the other are connected to one another along their longitudinal edges according to claim 6. The irregularities in the transition areas of the surface composites are thereby reduced.
Durch die Anordnung formschlüssiger, innen offener Führungsbahnen für das lagesichernde Führen der Einlagen (Inserts) an der Innenwand des Hohlprofiles nach Anspruch 7 - wird es möglich, die faserförmigen Verstärkungselemente in einem sich nicht verzweigenden Schichtenverbund am Umfang des Barrenquerschnittes anzuordnen. Die durch den verstärkten Werkstoff des Hohlprofiles gebildeten Führungs- und Klemmflächen verbessern die Stabilität der Befestigungen bei geringster Barrenmasse.By arranging form-fitting, internally open guideways for the position-securing guidance of the inserts on the inner wall of the hollow profile according to claim 7, it is possible to arrange the fibrous reinforcing elements in a non-branching layered composite on the circumference of the bar cross-section. The guide and clamping surfaces formed by the reinforced material of the hollow profile improve the stability of the fastenings with the smallest bar mass.
Die Verwendung eines integriert bleibenden Schaumkernes nach Anspruch 8 sorgt für eine Reduzierung der Schwingungen an und in der Barre. Anspruch 9 zeigt einen Weg zur Reduzierung der Masse der Einlagen (Inserts) auf.The use of a foam core that remains integrated according to claim 8 ensures a reduction in the vibrations on and in the bar. Claim 9 shows a way to reduce the mass of the inserts.
Anspruch 10 nutzt die erhöhte Stabilität der erfindungsgemäßen Barre dazu, sehr lange Barren durch einfaches Zusammensetzen von Segmenten im Bereich von Stütz- oder Kupplungselementen zu erzeugen. Der Arbeitsbreite von Kettenwirkmaschinen sind aus dieser Hinsicht praktisch keine Grenzen mehr gesetzt.Claim 10 uses the increased stability of the bar according to the invention to produce very long bars by simply assembling segments in the area of support or coupling elements. In this respect, there are practically no limits to the working width of warp knitting machines.
Verwendet man auch Stütz- oder Kupplungselemente nach Anspruch 11, dann kann man die in den Kupplungsbereichen sich addierenden Längenausdehnungen bei sehr langen Barren vermeiden.If support or coupling elements according to claim 11 are also used, then the additional length expansions in the coupling areas in the case of very long bars can be avoided.
&Ggr; &Ggr;ΓΓΓ
Die nach den Prinzipien der Erfindung gestalteten Barren finden überwiegend an Textilmaschinen Anwendung. An Kettenwirkmaschinen tragen sie die Maschenbildungselemente: Nadel, Schließdraht, Abschlag platinen, Lochnadeln, Polplatinen u. dgl. An Webmaschinen tragen sie das Webblatt oder andere Führungselemente für Kettfäden.The bars designed according to the principles of the invention are used primarily in textile machines. On warp knitting machines, they carry the stitch-forming elements: needle, locking wire, knock-over plates, eyelet needles, pile plates, etc. On weaving machines, they carry the reed or other guide elements for warp threads.
Ihre Anwendung ist ebenso denkbar an anderen Maschinen, an denen äquivalente Belastungsprobleme vorliegen.Their application is also conceivable on other machines where equivalent load problems exist.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:
Fig. 1 einen Barrenquerschnitt mit vergrößerten Einzelheiten (a, b, c, d) zum Aufbau der einzelnen Schichten und des Querschnittes des Hohlprofiles, Fig. 1 a cross-section of a bar with enlarged details (a, b, c, d) showing the structure of the individual layers and the cross-section of the hollow profile,
Fig. 2 einen schematischen Aufbau der Wirkstelle einer Kettenwirkmaschine mit mehreren Barren für die Maschenbildungselemente,Fig. 2 shows a schematic structure of the knitting station of a warp knitting machine with several bars for the stitch-forming elements,
Fig. 3 einen Barrenquerschnitt mit einem teilweise entfernbaren Hartschaumformkörper, Fig. 3 a bar cross-section with a partially removable rigid foam molded body,
Fig. 3a einen vollständig entfernbaren Formkörper,Fig. 3a a completely removable molded body,
Fig. 4 eine Einlage mit mehreren Gewindeträgern,Fig. 4 an insert with several thread carriers,
Fig. 5 eine Barre aus mehreren Segmenten,Fig. 5 a bar made up of several segments,
Fig. 6 eine aus mehreren Flächenverbunden zusammengefügte Verstärkungslage im Verhältnis zum Formkörper einer Barre,Fig. 6 a reinforcement layer assembled from several surface composites in relation to the molded body of a bar,
Fig. 7 eine schematischen Darstellung einer zusammengefügten Verstärkungslage und ihre Zuordnung zu einem Formkörper mit Einlagen,Fig. 7 is a schematic representation of an assembled reinforcement layer and its assignment to a molded body with inserts,
Fig. 8 die Darstellung eines Kupplungsabschnittes unabhängig von Stützelementen in einer Draufsicht,Fig. 8 shows a coupling section independent of support elements in a plan view,
Fig. 9 eine Schnittdarstellung entlang der Linie IX-IX in Fig. 8 undFig. 9 is a sectional view along the line IX-IX in Fig. 8 and
Fig. 10 einen vergrößerten Querschnitt des Kupplungselementes mit seinen Verstärkungslagen.Fig. 10 an enlarged cross-section of the coupling element with its reinforcement layers.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt einer Nadelbarre BN. Die Nadelbarre BN besteht aus einem Hohlprofil 1, das während der Herstellung um einen Formkörper 2 ausgebildet wird, der mit Einlagen 3 versehen ist. Die Einlagen 3 bestehen aus einem leichten metallischen Werkstoff, z. B. Aluminium, und sind regelmäßig mit glatten Durchbrüchen versehen oder mit Durchbrüchen, die Innengewinde besitzen. Die übrigen Bereiche des Formkörpers 2 bestehen in der Regel aus einem Hartschaum-Kunststoff.Fig. 1 shows the cross-section of a needle bar BN. The needle bar BN consists of a hollow profile 1 which is formed during production around a molded body 2 which is provided with inserts 3. The inserts 3 consist of a light metallic material, e.g. aluminum, and are usually provided with smooth openings or with openings which have internal threads. The remaining areas of the molded body 2 are usually made of a rigid foam plastic.
Der Formkörper 2 wird meist in der Barre B verbleiben, wenn das aus Gründen der Schwingungsdämpfung erforderlich ist. Ein Formkörper kann jedoch auch zur Reduzierung der Masse - mindestens teilweise - nach dem Herstellungsvorgang aus dem Hohlkörper entfernt werden. Das erfordert natürlich, dass während des Herstellungsvorganges entsprechende Vorkehrungen getroffen wurden.The molded body 2 will usually remain in the bar B if this is necessary for reasons of vibration damping. However, a molded body can also be removed from the hollow body after the manufacturing process in order to reduce the mass - at least partially. This naturally requires that appropriate precautions have been taken during the manufacturing process.
Der entfernbare Formkörper 20 hat dann längs der Barre einen ausschließlich gleichbleibenden Querschnitt und füllt auch die Bereiche um die Führungs- (16, 16') und Klemmflächen (17, 17') mit aus (Vergleiche Fig. 3a). Die Einlagen werden bereits vor dem Einbau mit Gewinde oder Durchbrüchen versehen und erst bei der Montage der Barre in das Hohlprofil 1 eingebracht und mittels Klemmschrauben 8, 41, 42 und/oder Klebstoff fixiert.The removable molded body 20 then has an exclusively constant cross-section along the bar and also fills the areas around the guide (16, 16') and clamping surfaces (17, 17') (compare Fig. 3a). The inserts are provided with threads or openings before installation and are only inserted into the hollow profile 1 when the bar is assembled and fixed by means of clamping screws 8, 41, 42 and/or adhesive.
Vor dem Pressvorgang wird in diesem Fall die Oberfäche des Formkörpers 20 mit einem Trennmittel versehen, so dass er in Barrenlängsrichtung aus dem Hohlraum entfernt werden kann.In this case, before the pressing process, the surface of the molded body 20 is provided with a release agent so that it can be removed from the cavity in the longitudinal direction of the bar.
Die Wand des Hohlprofiles 1 nach Fig. 1 besitzt einen Schichtenaufbau hinsichtlich seiner Verstärkungselemente. Jede Schicht besteht aus einem oder mehreren textlien Flächenverbunden 11, 12, 13. Als textlien Flächenverbund verstehen wir jede Art eines flächenförmigen textlien Verbundes, der faden-, bändchen-, faser- oder filamentförmige Verstärkungselemente zu einem textlien Flächen-The wall of the hollow profile 1 according to Fig. 1 has a layered structure with regard to its reinforcing elements. Each layer consists of one or more textile surface composites 11, 12, 13. We understand textile surface composite to be any type of surface-shaped textile composite that combines thread-, ribbon-, fiber- or filament-shaped reinforcing elements to form a textile surface composite.
gebilde derart zusammenfasst, dass die überwiegend gestreckten Verstärkungselemente unabhängig von anderen Elementen des Verbundes zur Zugkraftaufnahme in der Lage sind.structures in such a way that the predominantly elongated reinforcing elements are able to absorb tensile forces independently of other elements of the composite.
Der Werkstoff der Verstärkungseiemente sollte mindestens bei denen, die in Längsrichtung der Barre ausgerichtet sind, bei Erwärmung keiner Längendehnung unterliegen. Der Werkstoff der Verstärkungselemente sollte deutlich leichter sein als Metalle und eine hohe Zugfestigkeit besitzen. Er sollte in möglichst feinem Titer bereitstellbar sein und eine solche Flexibilität besitzen, dass er problemlos in einen textlien Verbund einfügbar ist.The material of the reinforcing elements should not be subject to any elongation when heated, at least for those aligned lengthwise along the bar. The material of the reinforcing elements should be significantly lighter than metals and have a high tensile strength. It should be available in the finest possible titre and be flexible enough to be easily incorporated into a textile composite.
Unter textilem Flächenverbund verstehen wir zunächst die traditionellen Verbünde wie Gewirke, Gewebe oder irgendwelche Mischformen derselben. Wir verstehen darunter aber auch Verbünde, bei denen die Verstärkungselemente durch unregelmäßig verschlungene oder durch adhäsiv gebundene Fasern oder dgl. in ihrer vorgebbaren, kraftaufnehmenden Lage gehalten werden.By textile surface composites we mean traditional composites such as knitted fabrics, woven fabrics or any hybrid forms of these. However, we also mean composites in which the reinforcing elements are held in their predetermined, force-absorbing position by irregularly intertwined or adhesively bonded fibers or similar.
Die innere Schicht besteht aus einem textlien Flächenverbund 11. Sie ist im Beispiel ein sog. Schussgewirke, dessen verstärkende Schusselemente 111 entlang der Längsachse der Barre B ausgerichtet und mittels Maschenverbund 112 in ihrer Lage fixiert sind. Der Maschenverbund 112 mit den Schusselementen 111, den wir auch als unidirektionalen Flächenverbund 11 bezeichnen, umschließt lückenlos in mindestens einer Schicht den Formkörper 2 mit oder ohne Einlagen. Dieser innere Flächenverbund 11 dient im Wesentlichen dazu, die Stabilität der Barre in Längsrichtung zu gewährleisten.The inner layer consists of a textile surface composite 11. In the example, it is a so-called weft fabric, whose reinforcing weft elements 111 are aligned along the longitudinal axis of the bar B and fixed in position by means of a mesh composite 112. The mesh composite 112 with the weft elements 111, which we also refer to as a unidirectional surface composite 11, completely encloses the molded body 2 with or without inserts in at least one layer. This inner surface composite 11 essentially serves to ensure the stability of the bar in the longitudinal direction.
Bestehen die Verstärkungselemente aus Kohlenstofffilamenten, dann sind diese geeignet, beim Auftreten von Temperaturveränderungen eine Dehnung der Barre in Längsrichtung vollständig zu vermeiden und auf diese Weise Kollisionen mit Maschenbildungselementen anderer Barren, die sich mehr oder weniger dehnen, auszuschließen.If the reinforcing elements consist of carbon filaments, they are suitable for completely preventing longitudinal stretching of the bar when temperature changes occur and thus for excluding collisions with mesh-forming elements of other bars which stretch to a greater or lesser extent.
Auf diese innere Schicht wird ein zweiter Flächenverbund 12 aufgebracht. Dieser zweite Flächenverbund 12 besteht aus zwei Gruppen von Verstärkungselementen, die sich diagonal zur Barrenlängsachse in einander entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Auch dieser Flächenverbund 12 umschließt den ganzen Formkörper mit oder ohne Einlagen und im vorliegenden Beispiel auch den darauf aufgebrachten Flächenverbund 11. Dieser Flächenverbund 12 dient vorzugsweise der Erhöhung der Verwindungssteifigkeit der Barre B.A second surface composite 12 is applied to this inner layer. This second surface composite 12 consists of two groups of reinforcing elements that extend diagonally to the longitudinal axis of the bar in opposite directions. This surface composite 12 also encloses the entire molded body with or without inserts and, in the present example, also the surface composite 11 applied to it. This surface composite 12 preferably serves to increase the torsional rigidity of the bar B.
Die äußere Schicht der Wand des Hohlprofiles 1 wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Flächenverbund 13 gebildet. Dieser hat Verstärkungselemente, die sich einerseits in Umiangsrichtung der Barre und andererseits in Längsrichtung der Barre erstrecken. Der Flächenverbund 13 kann aber auch weitere Gruppen von Verstärkungselementen besitzen, die sich u. U. diagonal einander entgegengesetzt um die Barre erstrecken.According to the present invention, the outer layer of the wall of the hollow profile 1 is formed by a surface composite 13. This has reinforcing elements which extend on the one hand in the circumferential direction of the bar and on the other hand in the longitudinal direction of the bar. The surface composite 13 can also have further groups of reinforcing elements which may extend diagonally opposite one another around the bar.
Auch der äußere Flächenverbund 13 umschließt die Barre vollständig. Die Längskanten dieses Flächenverbundes 13 - und u. U. auch die der anderen Flächenverbunde 11 12 - überlappen sich dabei in der Wand des Hohlkörpers. Der äußere Flächenverbund hat während der Herstellung der Barre die Aufgabe, die darunter liegenden Schichten zuverlässig und sicher zu umschließen, mechanische Einwirkungen abzuschirmen und von innen strömende Luft oder flüssigen Kunststoff auf die Fläche gleichmäßig verteilt abzuführen.The outer surface composite 13 also completely encloses the bar. The long edges of this surface composite 13 - and possibly also those of the other surface composites 11 12 - overlap in the wall of the hollow body. During the manufacture of the bar, the outer surface composite has the task of reliably and safely enclosing the layers underneath, shielding against mechanical influences and discharging air or liquid plastic flowing from the inside onto the surface in an evenly distributed manner.
Alle Schichten der Wand des Hohlkörpers 1 werden vorzugsweise während des Aufbringens der Flächenverbunde 11, 12, 13 mit Kunststoff oder Harzen getränkt und schließlich als Einheit in eine Pressform verbracht. In der Regel durch Erwärmung werden der Kunststoff oder das Harz zunächst in einen flüssigen Zustand versetzt, damit er/es sich gleichmäßig verteilt und damit ggf. überschüssiger Kunststoff oder überschüssiges Harz unter Druck in dafür vorgesehene Räume gelangen.All layers of the wall of the hollow body 1 are preferably impregnated with plastic or resins during the application of the surface composites 11, 12, 13 and finally placed as a unit in a press mold. The plastic or resin is usually first made liquid by heating so that it is evenly distributed and so that any excess plastic or resin can be forced under pressure into the spaces provided for it.
Das Verhältnis der Volumina der Kunststoffe oder Harze zu denen der Verstärkungselemente beträgt im vorliegenden Beispiel etwa 40 zu 60. Die Pressbewegung der Formelemente werden langsam oder in mehreren kleinen Schritten ausgeführt, so dass der Druck innerhalb des Formenhohlraumes sich allmählich verteilt, ohne dass es zu unerwünschten, starken Strömungsdifferenzen kommen kann.In the present example, the ratio of the volumes of the plastics or resins to those of the reinforcing elements is approximately 40 to 60. The pressing movement of the mold elements is carried out slowly or in several small steps so that the pressure within the mold cavity is gradually distributed without undesirable, strong flow differences occurring.
Der ggf. überschüssige Kunststoff oder das überschüssige Harz strömen dabei durch die gleichmäßig verteilten, kleinen Öffnungen in dem äußeren Flächenverbund 13 zunächst in den Raum zwischen dem äußeren Flächenverbund 13 und der Innenwand der Form. In diesem zuletzt genannten Spalt gelangt der überschüssige Kunststoff vorzugsweise im Bereich der Führungsflächen zwischen den Werkzeugteilen hindurch in besondere, vorgesehene Auffangräume.Any excess plastic or resin flows through the evenly distributed, small openings in the outer surface composite 13 into the space between the outer surface composite 13 and the inner wall of the mold. In this latter gap, the excess plastic preferably passes through the area of the guide surfaces between the tool parts into special, provided collecting spaces.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die oberste Schicht des Flächenverbundes 13 so auszubilden, dass mindestens ein Teil der im Oberflächenbereich sichtbaren Verstärkungselemente in Umfangsrichtung ausgerichtet werden. Dadurch werden diese Elemente beim Einbringen in die Form und während des Pressvorganges nicht verschoben. Sie bilden die Gleitelemente für den gesamten Verstärkungsverbund innerhalb der Form. Die darunter liegenden Verstärkungslagen bleiben von der reibenden Belastung befreit.It has proven to be useful to design the top layer of the surface composite 13 in such a way that at least some of the reinforcing elements visible in the surface area are aligned in the circumferential direction. As a result, these elements are not displaced when they are introduced into the mold and during the pressing process. They form the sliding elements for the entire reinforcing composite within the mold. The reinforcing layers underneath are freed from the frictional load.
Mit diesem Grundaufbau in der Wand des Hohlkörpers 1 erreicht man, dass jeder Flächenverbund 11, 12, 13, dereine bestimmte Funktion der Stabilisierung des Barrenkörpers zu erfüllen hat, exakt in der gewünschten Lage aufgebracht werden kann. Die Lage der Verstärkungselemente kann man während des Aufbringens der einzelnen Schichten korrigieren, ohne dass darunter oder darüber liegende Verstärkungselemente mit beeinflusst werden.With this basic structure in the wall of the hollow body 1, it is possible to ensure that each surface composite 11, 12, 13, which has to fulfill a specific function of stabilizing the bar body, can be applied in exactly the desired position. The position of the reinforcing elements can be corrected during the application of the individual layers without affecting the reinforcing elements located above or below.
Die Lage der Verstärkungselemente 111; 121, 122 dieser inneren Flächenverbunde 11, 12 wird auch während des Pressvorganges durch den äußeren Flächenverbund 13 erhalten.The position of the reinforcing elements 111; 121, 122 of these inner surface composites 11, 12 is also maintained during the pressing process by the outer surface composite 13.
Dieser äußere Flächenverbund 13 kann vorzugsweise aus einem Gewebe bestehen, wobei die Schusselemente 131 und die Kettelemente 132 sich gegenseitig in geringen Abständen aneinander abstützen und gleichmäßig verteilte kleine Öffnungen für den Durchtritt des überflüssigen Kunststoffes ausbilden. Größerer Hohlräume oder größerer Räume, die nur mit Kunststoff oder Harz gefüllt sind, entstehen unter diesem Flächenverbund nicht.This outer surface composite 13 can preferably consist of a fabric, with the weft elements 131 and the warp elements 132 supporting each other at small distances and forming evenly distributed small openings for the passage of the excess plastic. Larger cavities or larger spaces that are only filled with plastic or resin do not arise under this surface composite.
In Fig. 2 werden unterschiedliche Barrenquerschnitte gezeigt, die der Wirkstelle einer Kettenwirkmaschine zugeordnet sind. Die stationäre Basis der Wirkstelle wird durch die Abschlagbarre BA gebildet. Diese Abschlagbarre BA ist in dem vorliegenden Beispiel noch aus einem metallischen Körper gebildet, der mit dem Gestell der Wirkmaschine fest verbunden ist. Man ging davon aus, dass durch diesen direkten Verbund mit dem Geste!! die Temperatur der Barre auf einem niedrigen Niveau gehalten werden kann und dadurch Wärmeausdehnungen von vornherein vermeidbar sind. Reicht diese Ableitung der Wärme über das Gestell jedoch nicht aus, empfiehlt es sich, auch für die gestellfesten Abschlagplatinen Barren zu verwenden, die nach dem Prinzip der übrigen Barren der Maschenbildungsstelle aufgebaut sind.Fig. 2 shows different bar cross-sections that are assigned to the knitting point of a warp knitting machine. The stationary base of the knitting point is formed by the knock-off bar BA. In the present example, this knock-off bar BA is still made of a metal body that is firmly connected to the frame of the knitting machine. It was assumed that this direct connection with the frame would keep the temperature of the bar at a low level and thus prevent thermal expansion from the outset. However, if this dissipation of heat via the frame is not sufficient, it is recommended to use bars for the knock-off plates that are fixed to the frame and that are constructed according to the principle of the other bars of the stitch formation point.
Die Nadelbarre BN wird horizontal durch Stützelemente SN an Schwingstößeln bewegt. Klemmschrauben 41 mit einem zylindrischen Schaft klemmen die Nadelbarre BN an das mit Gewinde versehene Stützelement SN. Die Nadelbarre BN trägt Nadelfassungen FN mit Schiebernadeln N. Die Nadelfassungen FN sind mit Klemmschrauben 42 an der Nadelbarre BN gehalten. Die Klemmschrauben 42 greifen mit ihrem Gewinde in das Innengewinde der Einlagen 3 (z. B. Gewindebohrung 3c).The needle bar BN is moved horizontally by support elements SN on swinging tappets. Clamping screws 41 with a cylindrical shaft clamp the needle bar BN to the threaded support element SN. The needle bar BN carries needle holders FN with slider needles N. The needle holders FN are held to the needle bar BN with clamping screws 42. The clamping screws 42 engage with their thread in the internal thread of the inserts 3 (e.g. threaded hole 3c).
Oberhalb der Nadelbarre BN befindet sich die Barre BS für die Nadelschieber. Diese Barre ist durch das Stützelement SS parallel zur Nadelbarre bewegbar. Die Nadelschieber S sind in Fassungen FS gruppenweise zusammengefasst. Die Fassungen FS für die Nadelschieber S sind so groß ausgebildet, dass dann, wenn einige von ihnen entfernt werden, die Befestigungen der Fassungen an der Nadelbarre erreichbar sind.Above the needle bar BN is the bar BS for the needle slides. This bar can be moved parallel to the needle bar by the support element SS. The needle slides S are grouped together in holders FS. The holders FS for the needle slides S are designed to be large enough that if some of them are removed, the holders' fastenings on the needle bar can be reached.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Abschlagebene befindet sich hier eine einzige Lochnadelbarre BL. In diesem Bereich können natürlich - so wie üblich auch mehrere Lochnadelbarren oder Barren mit Gegenhalteelementen angeordnet werden. Jede dieser Barren BS, BL ist an Trägern oder an Abtriebshebeln SS, SL unterschiedlicher Getriebe mittels Klemmschrauben befestigt. An ihren vorderen Enden tragen die Barren Fassungen von Arbeitselementen. Die Art und Weise der Befestigung wurde anhand der Nadelbarre BN beschrieben.On the opposite side of the impact plane there is a single hole needle bar BL. In this area, of course, several hole needle bars or bars with counter-holding elements can be arranged, as is usual. Each of these bars BS, BL is attached to supports or to output levers SS, SL of different gears using clamping screws. The bars have holders for working elements at their front ends. The method of attachment was described using the needle bar BN.
Die Einlagen 3, 3' in den Barren B, BN, BS, BL sind zu diesem Zweck im Bereich der Klemmverbindungen entweder mit glatten zylindrischen Durchbrüchen versehen oder mit Bohrungen, die Innengewinde haben.For this purpose, the inserts 3, 3' in the bars B, BN, BS, BL are provided in the area of the clamp connections either with smooth cylindrical openings or with holes that have internal threads.
In der Nadelbarre BN sind die Formkörper 2 aus Hartschaum nach der Herstellung entnommen worden. Die Einlagen 3, 31 werden bei der Montage entlang der Führungsflächen 16, 16' und der Klemmflachen 17, 17' in ihre SOLL-Position verschoben und dort mittels Klemmschraube 4, 41, 42 und/oder Klebstoff fixiert. Dadurch reduziert sich das Gewicht der Barren. Insbesondere dort, wo durch konstruktive Bedingungen an der Maschine auch seitliche Belastungen an der Barre auftreten - z. B. an der Schieberbarre BS - empfielt es sich zur Reduzierung der Schwingungsneigung, den Hartschaumformkörper 2 in der Barre zu belassen und ihn dort zuverlässig zu fixieren. Die Einlagen 3, 3' werden bei dieser Ausführung vorzugsweise in den Formkörper integriert.In the needle bar BN, the molded bodies 2 made of rigid foam are removed after production. During assembly, the inserts 3, 31 are moved along the guide surfaces 16, 16' and the clamping surfaces 17, 17' into their DESIRED position and fixed there using clamping screws 4, 41, 42 and/or adhesive. This reduces the weight of the bars. In particular where lateral loads occur on the bar due to structural conditions on the machine - e.g. on the slide bar BS - it is recommended to leave the rigid foam molded body 2 in the bar and to fix it there reliably in order to reduce the tendency to vibrate. The inserts 3, 3' are preferably integrated into the molded body in this design.
In Fig. 3 sehen wir eine der Schieberbarre BS in Fig. 2 ähnliche Barre. Bei dieser Barre ist ein Hartschaumform körper 20' vorgesehen. Dieser Schaumkörper wird vor dem Aufbringen der textlien Flächenverbunde 11, 12, 13 mit Gleitmitteln versehen. Die Begrenzungsflächen zu den Einlagen werden geradlinig ausgebildet. Dieser Formkörper 20' kann nach dem Abschluss des Pressvorganges aus der Barre gelöst werden, so dass die Masse der Barre niedrig gehalten werden kann.In Fig. 3 we see a bar similar to the slide bar BS in Fig. 2. This bar is provided with a rigid foam molded body 20'. This foam body is provided with lubricants before the textile surface composites 11, 12, 13 are applied. The boundary surfaces to the inserts are formed in a straight line. This molded body 20' can be removed from the bar after the pressing process has been completed, so that the mass of the bar can be kept low.
Die Einlagen 3, 3', die z. B. in Fig. 4 dargestellt sind, werden in diesem Fall in separate Formstücke eingeschlossen, die in dem Hohlkörper 1 der Barre verbleiben. The inserts 3, 3', which are shown for example in Fig. 4, are in this case enclosed in separate molded pieces which remain in the hollow body 1 of the bar.
Die in Fig 4 dargestellte Form der Einlagen 3, 31 ist vorrangig für Hohlprofile 1 vorgesehen, aus denen die Formkörper 20 gemäß Fig 3a vollständig entfernt werden. Die Einlagen werden bei der Montage in die SOLL-Postion verschoben und mittels Klemmschraube(n) fixiert. Die Einlagen 3, 3' bestehen aus zwei oder drei Gewindeträgern 3a. Zwischen je zwei Gewindeträgern 3a erstreckt sich ein dünner Steg 3b. Von einem äußeren Gewindeträger 3a erstreckt sich ein Distanzstück 3d, welches ebenso lang ist wie ein Steg 3b. Die Bohrungen des Gewindeträgers 3a sind mit Innengewinde 3c für die Klemmschrauben 42 versehen. Es ist auch möglich, anstelle des Innengewindes 3c Bohrungen für Klemmschrauben 41 vorzusehen.The shape of the inserts 3, 3 ' shown in Fig. 4 is primarily intended for hollow profiles 1 from which the molded bodies 20 are completely removed according to Fig. 3a. The inserts are moved into the DESIRED position during assembly and fixed using clamping screw(s). The inserts 3, 3' consist of two or three threaded supports 3a. A thin web 3b extends between each two threaded supports 3a. A spacer 3d extends from an outer threaded support 3a, which is just as long as a web 3b. The holes in the threaded support 3a are provided with internal threads 3c for the clamping screws 42. It is also possible to provide holes for clamping screws 41 instead of the internal thread 3c.
Der in Bezug auf die Fig. 1 dargestellte Aufbau des Hohlprofiies der Barre B kann natürlich nur in einem zyklischen Prozess in einer Pressform mit endlicher Länge ausgeführt werden. Zur Vermeidung einer extrem großen Form verwendet man zur Bildung einer bestimmten Barre mehrere Segmente B1, B2, B3. Diese Segmente B1, B2, B3 können Längen besitzen, die sich zwischen 500 mm und 2.000 mm bewegen. Die Segmente B1, B2, B3 der Barren B werden in der Maschine durch gesonderte Kupplungen K, K1 oder im Bereich der StützflächenThe construction of the hollow profile of the bar B shown in Fig. 1 can of course only be carried out in a cyclic process in a press mold with a finite length. To avoid an extremely large mold, several segments B1, B2, B3 are used to form a specific bar. These segments B1, B2, B3 can have lengths ranging between 500 mm and 2,000 mm. The segments B1, B2, B3 of the bars B are connected in the machine by separate couplings K, K 1 or in the area of the support surfaces
S der Träger oder der Antriebshebel so miteinander verbunden, dass die Nadelteilungen im Bereich der Kupplungen von üblichen Teilungen nicht abweichen. Da Längen dehnun gen durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Barrrensegmente B1, B2, B3 ausgeschlossen sind, lassen sich Barren B großer Länge erzeugen.S the carrier or the drive lever are connected to one another in such a way that the needle pitches in the area of the couplings do not deviate from the usual pitches. Since linear expansion is excluded by the inventive structure of the bar segments B1, B2, B3, bars B of great length can be produced.
Zur Vereinfachung der Herstellung der Barrensegmente B1, B2, B3 werden die für die Ausbildung der Wand des Hohlprofiles notwendigen textlien Flächenverbunde 11, 12, 13 nach dem Zuschnitt durch Nähte 14, 15 oder Verbindungselemente geeigneter Art so miteinander verbunden, dass sie eine geschlossene Verstärkungslage 19 bilden. Diese Verstärkungslage 19 wird anschließend spiralförmig auf einen Formkörper 2, 20 für die Barre aufgewickelt (Fig. 7). Dabei ist es zweckmäßig, das innere und das äußere Ende der Verstärkungslage 19 mitteis Klebestreifen 18, 18' zu fixieren.To simplify the manufacture of the bar segments B1, B2, B3, the textile surface composites 11, 12, 13 required for the formation of the wall of the hollow profile are connected to one another after cutting by seams 14, 15 or connecting elements of a suitable type so that they form a closed reinforcing layer 19. This reinforcing layer 19 is then wound spirally onto a molded body 2, 20 for the bar (Fig. 7). It is expedient to fix the inner and outer ends of the reinforcing layer 19 by means of adhesive strips 18, 18'.
Die oberste Verstärkungslage sollte dabei - wie in Fig. 7 dargestellt - so angeordnet werden, dass das obere freie Ende der Verstärkungslage entgegen der Pressrichtung bis nahe an eine obere Presskante herangeführt ist. Auf diese Weise kann ein Verschieben der Verstärkungsfasern der Flächenverbunde 11, 12 bis hin zum oberen Fiächenverbund 13 zuverlässig vermieden werden.The top reinforcement layer should be arranged - as shown in Fig. 7 - in such a way that the upper free end of the reinforcement layer is guided against the pressing direction up to close to an upper pressing edge. In this way, displacement of the reinforcing fibers of the surface composites 11, 12 up to the upper surface composite 13 can be reliably avoided.
Wie in Bezug auf die Fig. 5 bereits beschrieben wurde, werden sehr lange Barren B durch Kupplungen K, K1 oder durch die Stützflächen der Stützelemente S1, S2, S3 miteinander gekoppelt. Damit auch die Kupplungselemente K, K1 oder die Stützflächen S1, S2, S3 - sofern sie aus metallischen Werkstoffen bestehen - keine Wärmedehnungen in den Verbund aus Barrensegmenten B1, B2, B3 einbringen, empfiehlt es sich, auch diese Elemente nach dem gleichen Prinzip und den gleichen Werkstoffen aufzubauen wie die Hohlkörper 1 der Barren B.As already described in relation to Fig. 5, very long bars B are coupled to one another by couplings K, K 1 or by the support surfaces of the support elements S1, S2, S3. To ensure that the coupling elements K, K 1 or the support surfaces S1, S2, S3 - if they are made of metallic materials - do not introduce any thermal expansion into the composite of bar segments B1, B2, B3, it is recommended that these elements are also constructed according to the same principle and using the same materials as the hollow bodies 1 of the bars B.
Der Kupplungswinkel K1 der in den Figuren 8 und 9 gezeigt ist, besteht gemäß Fig. 10 aus einem äußeren Verstärkungsverbund 13, der den gesamten Winkel in seiner Oberfläche umschließt. Innerhalb dieses Verbundes befinden sich Verstärkungsverbunde K11, die sich ausschließlich längs der Kupplungselemente erstrecken, und Flächenverbunde K12, deren Verstärkungselemente sich entgegengesetzt zueinander diagonal erstrecken. Einen ähnlichen Aufbau kann man auch dem ebenen Kupplungssteg K' zuordnen.The coupling angle K 1 shown in Figures 8 and 9 consists, according to Figure 10, of an outer reinforcing composite 13 which encloses the entire angle in its surface. Within this composite there are reinforcing composites K11 which extend exclusively along the coupling elements and surface composites K12 whose reinforcing elements extend diagonally opposite to one another. A similar structure can also be assigned to the flat coupling web K'.
Die Reihenfolge der Flächenverbunde 11, 12, 13 innerhalb der Wand des Hohlprofiles 1 ist abgesehen von der Lage des äußeren Flächenverbundes 13 nicht an bestimmte Festlegungen gebunden. Man kann mehrere unidirektionale Flächenverbunde 11 mit mehreren bidirektionalen Flächenverbunden 12 und auch mit Flächenverbunden 13 in Form eines Gewebes einzeln nacheinander oder in beliebigem Wechsel und in beliebiger Anordnung zusammenstellen.The order of the surface composites 11, 12, 13 within the wall of the hollow profile 1 is not tied to any particular specifications, apart from the position of the outer surface composite 13. Several unidirectional surface composites 11 can be combined with several bidirectional surface composites 12 and also with surface composites 13 in the form of a fabric, one after the other or in any alternation and in any arrangement.
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1 Hohlprofi!, Kunststoff-Hohlprofil1 hollow profile!, plastic hollow profile
11 Flächenverbund (unidirektional)11 Surface composite (unidirectional)
111 - Verstärkungs-Fasern oder Filamente, Schusselemente111 - Reinforcing fibres or filaments, weft elements
112 - Maschenverbund112 - Mesh composite
12 Flächenverbund (bidirektional)12 Surface connection (bidirectional)
121 - Verstärkungs-Fasern oder Filamente, 1. Diagonale121 - Reinforcing fibres or filaments, 1st diagonal
122 - Verstärkungs-Fasern oder Filamente, 2. Diagonale122 - Reinforcing fibres or filaments, 2nd diagonal
123 - Maschenverbund123 - Mesh composite
13 Flächenverbund, Gewebe (bidirektional, Schuss/Kette)13 Surface composite, fabric (bidirectional, weft/warp)
131 - Verstärkungs-Fasern oder Filamente, Schusselemente131 - Reinforcing fibres or filaments, weft elements
132 - Verstärkungs-Fasern oder Filamente, Kettelemente132 - Reinforcing fibres or filaments, warp elements
14 Naht, Verbindungsabschnitt14 Seam, connecting section
15 Naht, Verbindungsabschnitt15 Seam, connecting section
16, 16' Führungsfläche16, 16' guide surface
17, 17' Klemmfläche17, 17' clamping surface
18, 18' Klebestreifen18, 18' adhesive strip
19 Verstärkungslage19 Reinforcement layer
2 Formkörper (im Hohlkörper verbleibend)2 molded bodies (remaining in the hollow body)
20, 20' Formkörper (nach dem Pressvorgang entnehmbar)20, 20' molded body (removable after pressing)
3 Einlagen (Insert), Einlagen mit Durchbrüchen 3a Gewindeträger3 Inserts, inserts with openings 3a thread carrier
3b Steg3b Bridge
3c Gewindebohrung3c threaded hole
3d Distanzstück3d spacer
4 Klemmschraube, allgemein4 Clamping screw, general
41 Klemmschraube, (für Befestigung der Barre)41 Clamping screw (for fastening the bar)
42 Klemmschraube, (für Befestigungen an der Barre)42 Clamping screw, (for fastening to the bar)
B ... Barre, allgemeinB ... Barre, general
B1, B2 Barren segmentB1, B2 bar segment
BL, LochnadelbarreBL, hole needle bar
BN, NadelbarreBN, needle bar
BS SchieberbarreBS slide bar
S Stützelement, Antriebsstößel allgemeinS Support element, drive tappet general
S... - Stützelement für die jeweilige BarreS... - Support element for the respective bar
F FassungF version
F... - Fassung für die jeweilige BarreF... - version for the respective bar
K, K' Kupplung, Kupplungswinkel, KupplungsstegK, K' coupling, coupling angle, coupling web
K11 VerstärkungsschichtK11 reinforcement layer
K12 Verstärkungsschicht, bidirektional, diagonalK12 reinforcement layer, bidirectional, diagonal
K13 VerstärkungsgewebeK13 Reinforcing fabric
Claims (11)
mit Verstärkungs-Fasern oder -Filamenten für das Kunststoff-Hohlprofil (1),
die eingebunden sind in einem oder mehreren textilen Flächenverbund(en) (11, 12, 13) und zwar gruppenweise in unterschiedlichen Richtungen, überwiegend gestreckt, in mehreren Schichten und
die, in Kunststoff oder Harz getränkt, formgebend gepresst sind und
mit Führungs- (16) und Klemmflächen (17) am Kunststoff-Hohlprofil (1) für Einlagen (3) mit Durchbrüchen, denen Öffnungen oder Bohrungen im Kunststoff-Hohlprofil (1) für Klemmschrauben (4) zugeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungs- (16, 16') und Klemmflächen (17, 17') innerhalb des Hohlraumes des Kunststoff-Hohlprofiles (1) angeordnet sind,
dass sich jeder Flächenverbund (11, 12, 13) entlang der gesamten Barrenlänge einstückig, in einer Umfangsrichtung, mindestens einmal um den Hohlraum des Hohlprofiles (1) erstreckt,
dass der jeweils äußere Flächenverbund (13) aus mehreren Gruppen stabil miteinander verbundener Verstärkungs-Fasern oder -Filamenten (131, 132) besteht, von denen sich die beiden äußeren Gruppen - einander kreuzend - einerseits überwiegend in Umfangsrichtung und andererseits überwiegend in Längsrichtung der Barre (B, B. . .) erstrecken und
dass mindestens ein innerer Flächenverbund (11) maximal zwei, unterschiedlich ausgerichteter Gruppen (111) von Verstärkungs-Fasern oder -Filamenten besitzt, wobei eine der Gruppen Verstärkungs-Fasern oder -Filamente besitzt, die ausschließlich parallel zur Längsachse der Barre ausgerichtet sind. 1. Bar made of fibre-reinforced plastic hollow profile,
with reinforcing fibres or filaments for the plastic hollow profile ( 1 ),
which are incorporated in one or more textile surface composites ( 11 , 12 , 13 ) in groups in different directions, predominantly stretched, in several layers and
which are impregnated in plastic or resin, pressed into shape and
with guide ( 16 ) and clamping surfaces ( 17 ) on the plastic hollow profile ( 1 ) for inserts ( 3 ) with openings to which openings or holes in the plastic hollow profile ( 1 ) for clamping screws ( 4 ) are assigned,
characterized ,
that the guide ( 16 , 16 ') and clamping surfaces ( 17 , 17 ') are arranged within the cavity of the plastic hollow profile ( 1 ),
that each surface composite ( 11 , 12 , 13 ) extends along the entire length of the bar in one piece, in a circumferential direction, at least once around the cavity of the hollow profile ( 1 ),
that the respective outer surface composite ( 13 ) consists of several groups of stably interconnected reinforcing fibres or filaments ( 131 , 132 ), of which the two outer groups - crossing each other - extend on the one hand predominantly in the circumferential direction and on the other hand predominantly in the longitudinal direction of the bar (B, B. . .) and
that at least one inner surface composite ( 11 ) has a maximum of two differently aligned groups ( 111 ) of reinforcing fibers or filaments, wherein one of the groups has reinforcing fibers or filaments which are aligned exclusively parallel to the longitudinal axis of the bar.
dass der erste, innere, textile Flächenverbund (11) ein Gewirke mit ausschließlich in Schussrichtung eingebundenen Verstärkungsfasern oder -Filamenten (111) ist und
dass der zweite, innere, textile Flächenverbund (12) ein biaxiales Gewirke ist, in den die Verstärkungs-Fasern oder -Filamente (121, 122) in zueinander entgegengesetzt diagonalen Richtungen eingebunden sind. 4. Bar according to claim 1 to 3, characterized in
that the first, inner, textile surface composite ( 11 ) is a knitted fabric with reinforcing fibres or filaments ( 111 ) incorporated exclusively in the weft direction and
that the second, inner, textile surface composite ( 12 ) is a biaxial knitted fabric into which the reinforcing fibers or filaments ( 121 , 122 ) are integrated in mutually opposite diagonal directions.
dass die Flächenverbunde (11, 12, 13) parallel zur Längsachse der Barre (B, B. . .) in je einem Verbindungsabschnitt (z. B. einer Naht 14, 15) unter Ausbildung einer Verstärkungslage (19) miteinander verbunden sind und
dass die Verstärkungslage (19) um die Längsachse der Barre (B) spiralförmig in der Wand des Kunststoff-Hohlprofiles (1) abgelegt ist. 6. Bar according to one of claims 1 to 5, characterized in
that the surface composites ( 11 , 12 , 13 ) are connected to one another parallel to the longitudinal axis of the bar (B, B. . .) in a connecting section (e.g. a seam 14 , 15 ) to form a reinforcing layer ( 19 ) and
that the reinforcement layer ( 19 ) is laid spirally around the longitudinal axis of the bar (B) in the wall of the plastic hollow profile ( 1 ).
dass die Führungs- (16, 16') und Klemmfächen (17, 17') für die Einlagen (3, 3') mit Durchbrüchen unmittelbar an der Innenwand des Kunststoff-Hohlprofiles (1) unter Ausbildung einer oder mehrerer formschlüssiger Führungsbahn(en) längs der Barrenlängsachse ausgebildet sind und
dass die Öffnungen oder Bohrungen (3c, 3c') für die Klemmschrauben (41, 42) in die Wand des Kunststoff-Hohlprofiles (1) eingebracht sind. 7. Bar according to claim 1, characterized in
that the guide ( 16 , 16 ') and clamping surfaces ( 17 , 17 ') for the inserts ( 3 , 3 ') are formed with openings directly on the inner wall of the plastic hollow profile ( 1 ) to form one or more form-fitting guide tracks along the longitudinal axis of the bar and
that the openings or bores ( 3 c, 3 c') for the clamping screws ( 41 , 42 ) are made in the wall of the plastic hollow profile ( 1 ).
dass die Einlagen mit Durchbrüchen (3, 3') beiderseits von im Querschnitt reduzierten Stegen (3b) mindestens zwei Abschnitte (Gewindeträger 3a, 3a') mit Gewindebohrungen (3c, 3c') aufweisen und
dass sich seitlich außerhalb einer der äußeren Abschnitte mit Gewindebohrungen (3c, 3c') ein ebenfalls im Querschnitt reduziertes Distanzstück (3d) zur benachbarten Einlage (3, 3') erstreckt. 9. Bar according to claim 7, characterized in
that the inserts with openings ( 3 , 3 ') on both sides of webs ( 3 b) with reduced cross-section have at least two sections (threaded supports 3 a, 3 a') with threaded holes ( 3 c, 3 c') and
that a spacer ( 3 d) also of reduced cross-section extends laterally outside one of the outer sections with threaded holes ( 3 c, 3 c') to the adjacent insert ( 3 , 3 ').
dass die Barre (B, B. . .) aus mindestens zwei Segmenten (B1, B2, B3) besteht,
dass die Segmente (B1, B2, B3) im Bereich der Verbindung mit den Stützelementen (S1, S2, S3) oder im Bereich von Kupplungen (K, K') benachbart zu den Trennflächen zwischen den Segmenten (B1, B2, B3) mit Öffnungen oder Bohrungen (3c) für die Klemmschrauben (41) in der Wand des Kunststoff-Hohlprofiles (1) ausgestattet sind. 10. Bar according to claim 1, characterized in
that the bar (B, B. . .) consists of at least two segments (B1, B2, B3),
that the segments (B1, B2, B3) in the area of the connection with the support elements (S1, S2, S3) or in the area of couplings (K, K') adjacent to the separating surfaces between the segments (B1, B2, B3) are provided with openings or bores ( 3 c) for the clamping screws ( 41 ) in the wall of the plastic hollow profile ( 1 ).
dass die Stützelemente (S1, S2, S3) und/oder die Kupplungen (K, K') einen Kern mit einem textilen Flächenverbund (K11), dessen Verstärkungs- Fasern oder -Filamente parallel zur Längsachse der Barrensegmente ausgerichtet sind, und eine Hülle aus mindestens einem mindestens biaxial verstärkenden, textilen Flächenverbund (K12, K13) besitzen und
dass diese Flächenverbunde (K11, K12, K13), in Kunststoff oder Harz getränkt, formgebend umpresst sind. 11. Bar according to claim 10, characterized in
that the support elements (S1, S2, S3) and/or the couplings (K, K') have a core with a textile surface composite (K11), the reinforcing fibres or filaments of which are aligned parallel to the longitudinal axis of the bar segments, and a shell made of at least one at least biaxially reinforcing textile surface composite (K12, K13) and
that these surface composites (K11, K12, K13), impregnated in plastic or resin, are molded.
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| DE20314470U DE20314470U1 (en) | 2003-09-18 | 2003-09-18 | Composite material lay-up for load-bearing spar in textile machine has guide and clamp surfaces on the hollow spar for inserts with apertures for clamping screws |
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