DE20314470U1 - Barre aus faserverstärktem Kunststoff-Hohlprofil - Google Patents

Description

se, 03144-DEU 17. September 2003

KARL MAYER Malimo Textilmaschinenfabrik GmbH 09117 Chemnitz

"Barre aus faserverstärktem Kunststoff-Hohlprofil"

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.

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.

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. 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.

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.

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.

Diese Barren haben sich trotz erheblicher Bemühungen um eine rationelle Fertigung bei gesicherter Qualität in der Praxis nicht durchsetzen können.

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.

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.

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.

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.

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.

Auch diese Form der Barren konnte sich in der Praxis nicht durchsetzen.

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.

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.

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.

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.

Das Problem der Reduzierung der Masse der Barre und das Problem der Sicherung einer ausreichenden Verwindungssteifigkeit bleiben aber weiterhin ungelöst.

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,

dass die Barre verwindungs- und verbiegefrei aushärtet,
dass sie bei einer evtl. erforderlichen mechanischen Bearbeitung (Bohren und

Bearbeiten der Stirnseiten) ihre Verstärkungseigenschaften behält und dass sie sich bei einer Erwärmung während des bestimmungsgemäßen Gebrauches der Barren weder dehnt noch unkontrolliert verzieht.

Die Anwendung der Barren soll auch an Kettenwirkmaschinen mit großen Arbeitsbreiten möglich sein.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 auf überraschende Weise gelöst.

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.

Ein Dehnung der Barre und ein Verziehen derselben auch bei partieller Erwärmung kann nahezu vollständig ausgeschlossen werden.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Verwendet man auch Stütz- oder Kupplungselemente nach Anspruch 11, dann kann man die in den Kupplungsbereichen sich addierenden Längenausdehnungen bei sehr langen Barren vermeiden.

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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.

Ihre Anwendung ist ebenso denkbar an anderen Maschinen, an denen äquivalente Belastungsprobleme vorliegen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Barrenquerschnitt mit vergrößerten Einzelheiten (a, b, c, d) zum Aufbau der einzelnen Schichten und des Querschnittes des Hohlprofiles,

Fig. 2 einen schematischen Aufbau der Wirkstelle einer Kettenwirkmaschine mit mehreren Barren für die Maschenbildungselemente,

Fig. 3 einen Barrenquerschnitt mit einem teilweise entfernbaren Hartschaumformkörper,

Fig. 3a einen vollständig entfernbaren Formkörper,

Fig. 4 eine Einlage mit mehreren Gewindeträgern,

Fig. 5 eine Barre aus mehreren Segmenten,

Fig. 6 eine aus mehreren Flächenverbunden zusammengefügte Verstärkungslage im Verhältnis zum Formkörper einer Barre,

Fig. 7 eine schematischen Darstellung einer zusammengefügten Verstärkungslage und ihre Zuordnung zu einem Formkörper mit Einlagen,

Fig. 8 die Darstellung eines Kupplungsabschnittes unabhängig von Stützelementen in einer Draufsicht,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung entlang der Linie IX-IX in Fig. 8 und

Fig. 10 einen vergrößerten Querschnitt des Kupplungselementes mit seinen Verstärkungslagen.

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.

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.

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.

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.

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-

gebilde derart zusammenfasst, dass die überwiegend gestreckten Verstärkungselemente unabhängig von anderen Elementen des Verbundes zur Zugkraftaufnahme in der Lage sind.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Die Lage der Verstärkungselemente 111; 121, 122 dieser inneren Flächenverbunde 11, 12 wird auch während des Pressvorganges durch den äußeren Flächenverbund 13 erhalten.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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 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.

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.

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.

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 Stützflächen

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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Bezuqszeichenliste

1 Hohlprofi!, Kunststoff-Hohlprofil

11 Flächenverbund (unidirektional)

111 - Verstärkungs-Fasern oder Filamente, Schusselemente

112 - Maschenverbund

12 Flächenverbund (bidirektional)

121 - Verstärkungs-Fasern oder Filamente, 1. Diagonale

122 - Verstärkungs-Fasern oder Filamente, 2. Diagonale

123 - Maschenverbund

13 Flächenverbund, Gewebe (bidirektional, Schuss/Kette)

131 - Verstärkungs-Fasern oder Filamente, Schusselemente

132 - Verstärkungs-Fasern oder Filamente, Kettelemente

14 Naht, Verbindungsabschnitt

15 Naht, Verbindungsabschnitt

16, 16' Führungsfläche

17, 17' Klemmfläche

18, 18' Klebestreifen

19 Verstärkungslage

2 Formkörper (im Hohlkörper verbleibend)

20, 20' Formkörper (nach dem Pressvorgang entnehmbar)

3 Einlagen (Insert), Einlagen mit Durchbrüchen 3a Gewindeträger

3b Steg

3c Gewindebohrung

3d Distanzstück

4 Klemmschraube, allgemein

41 Klemmschraube, (für Befestigung der Barre)

42 Klemmschraube, (für Befestigungen an der Barre)

B ... Barre, allgemein

B1, B2 Barren segment

BL, Lochnadelbarre

BN, Nadelbarre

BS Schieberbarre

S Stützelement, Antriebsstößel allgemein

S... - Stützelement für die jeweilige Barre

F Fassung

F... - Fassung für die jeweilige Barre

K, K' Kupplung, Kupplungswinkel, Kupplungssteg

K11 Verstärkungsschicht

K12 Verstärkungsschicht, bidirektional, diagonal

K13 Verstärkungsgewebe

Claims (11)

1. Barre aus faserverstärktem Kunststoff-Hohlprofil,
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.

2. Barre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils äußere Flächenverbund (13) ein Gewebe mit Kett- (132) und Schusselementen (131) aus Verstärkungs-Fasern oder -Filamenten ist.

3. Barre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem ersten, inneren textilen Flächenverbund (11) in einem zweiten, inneren textilen Flächenverbund (12) die Verstärkungs- Fasern oder -Filamente in zwei Gruppen (121, 122) zueinander entgegengesetzt diagonal angeordnet sind.

4. Barre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
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.

5. Barre nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste innere textile Flächenverbund (11) in mindestens einer ersten, inneren Schicht und mindestestens ein zweiter, innerer textiler Flächenverbund (12) in mindestens einer weiteren, nach außen folgenden Schicht angeordnet sind.

6. Barre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
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.

7. Barre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
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.

8. Barre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlagen (3, 3') mit Durchbrüchen in einen Schaumkern (2) eingeschlossen sind und mindestens mit einem, der Klemmfläche (17, 1T) zugewandten Abschnitt in die Führungsbahn ragen.

9. Barre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
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.

10. Barre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
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.

11. Barre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
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.