DE4111108C2 - Als geschlossenes Hohlprofil aus verstärktem Kunststoff ausgebildeter Träger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen als geschlossenes Hohlprofil aus Kunststoff ausgebildeten Träger mit Befestigungsmitteln für am Träger anzubringende Bauteile, das zur Verstärkung Schichten von Faserlagen enthält.

Ein derartiges Hohlprofil ist aus der DE-PS 38 40 531 bekannt. Es handelt sich dabei um die Verwendung des Hohlprofils als Barre einer Kettenwirkmaschine. Das besondere dieses Hohlprofils besteht darin, daß außen an dem Hohlprofil längs verlaufende Befestigungsleisten in Form von Befestigungsprofilen angebracht sind, und zwar Klemmbefestigungen für die Haltearme bzw. die Nadelbleie einer Kettenwirkmaschine. Diese Befestigungsprofile sind einstückig mit dem Hohlprofil geformt. Als Verstärkungsmaterial für den Kunststoff sind Kohlefasern entweder als Einlage in Richtung der Barrenlänge oder als Schichten von im Winkel zueinander stehenden Faserlagen vorgesehen. Die einstückig mit dem Hohlprofil ausgeformten Befestigungsprofile erschweren es aufgrund ihrer Formgebung, das einstückige Profil über seinen gesamten Querschnitt gleichmäßig mit den Kohlefasern zu versehen, so daß nicht ausgeschlossen werden kann, daß extrem vorstehende Bereiche keine Verstärkungsfasern enthalten. Eine gleichmäßige Verteilung der Kunststoff-Fasern erscheint nur dann möglich, wenn die Profile im Strangpreßverfahren hergestellt werden, wobei dem aufgeschmolzenen Kunststoff von vornherein die Fasern beigemischt sind, die dann allerdings nur in relativ kurzer Länge vorhanden sein können.

Es ist weiterhin aus der DE-OS 33 31 021 bekannt, bei der Herstellung eines stangenförmigen Hohlkörpers aus faserverstärktem Kunststoff einen Kern zu verwenden, der nach Aushärten des Kunststoffs aus dessen Hohlraum entfernt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Verstärkung des Kunststoff-Hohl­ profils eine besonders feste Struktur aus Verstärkungsfäden im Gegensatz zu durch Kürzung entstandenen Fasern verwenden zu können. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß das Hohlprofil aus flach überlappend übereinandergelegten Bändern aus Kunststoff mit jeweils einer aus Verstärkungsfäden gewirkten oder gewebten Matte besteht, die einen den Hohlraum des Hohlprofils bestimmenden, in diesem verbleibenden Formkörper umschließen, der zur Befestigung der Bauteile Muttergewindestücke enthält, deren Muttergewinde mit entsprechenden Durchbrüchen im Hohlprofil fluchtet.

Die Gestaltung des Hohlprofils aus flach überlappend übereinander gelegten Bändern aus Kunststoff ermöglicht die Einbringung jeweils der aus den Ver­ stärkungsfäden bestehenden Matte, die als textiles Material über besonders hohe Festigkeit verfügt. Die somit jeweils eine Matte enthaltenden Kunststoff-Bänder bilden aufgrund inniger Verbindung des Kunststoffes von Band zu Band einen besonders festen Verbundwerkstoff. Es ergibt sich im Zusammenhang mit der innigen Verbindung des Kunststoffs von Band zu Band ein geschlossener Hohlkörper, dessen Profilierung durch den von den Bändern umschlossenen Formkörper bestimmt wird, der in dem Hohlkörper verbleibt und damit zu der Festigkeit des die Barre bildenden Hohlprofils beiträgt. Die innige Verbindung des Kunststoffs von Band zu Band kann dadurch herbeigeführt werden, daß der Kunststoff beim Übereinanderlegen der Bänder zunächst noch in flüssiger bzw. klebriger Form vorliegt und beim Aushärten, getragen von dem Formkörper, dann die innige Verbindung von Band zu Band bildet. Zusammen mit der aus den Bändern bestehenden Wandung des Hohlprofils mit dem Formkörper ergibt sich ein Konstruktionselement, das die Muttergewindestücke z. B. zur Befestigung von Haltearmen und Wirkwerkzeugen einer Kettenwirkmaschine genau positioniert festhält, wobei die zu übertragenden Kräfte durch die zwischen Muttergewindestück und befestigtem Bauteil verschraubte Wandung des Hohlprofils aufgefangen werden. Die Muttergewindestücke werden dabei von dem Formkörper umschlossen, und zwar dadurch, daß sie vor dem Auflegen der Bänder in den Formkörper eingelegt werden. Nach dem Auflegen der Bänder werden dann die Durchbrüche und gegebenenfalls das Gewinde in die Muttergewindestücke gebohrt.

Vorteilhaft kann man den Formkörper mit einer ein Muttergewindestück enthaltenden ebenen Fläche und das von der ebenen Fläche entsprechend gestaltete Hohlprofil mit einer aufgeklebten Metallauflage zur Aufnahme von Wirknadeln versehen. Aufgrund dieser Gestaltung erhält man direkt am Hohlprofil einen Bereich, der gegebenenfalls eine besondere Nachbearbeitung erlaubt. Es kann sich dabei um eine Metalleiste handeln, in die Schlitze nachträglich eingefräst werden, wenn es sich um die Aufnahme von Wirknadeln einer Kettenwirkmaschine handelt.

Um dabei auf den Träger einwirkende unerwünschte Kräfte aufgrund von Temperaturschwankungen zu vermeiden, unterteilt man die Metallauflage zweckmäßig in einzelne Segmente, die an ihren Stoßstellen einen Spalt aufweisen, wobei Wärmedehnungen durch einen elastischen Klebstoff aufgefangen werden.

Eine Anlage für weitere Bauteile läßt sich dadurch günstig gestalten, daß Längsbereiche der Bänder neben dem Formkörper zusammengelegt sind und eine vom Hohlprofil abstehende Leiste als Befestigungsleiste bilden, die dann zur Anlage der weiteren Bauteile dient. Um dabei verwendeten Befestigungsschrauben die notwendigen Muttern zur Verfügung zu stellen, kann man Gewindebüchsen vorsehen, die die Leiste durchsetzen. In diesem Falle finden die Befestigungsschrauben in der Leiste über die Gewindebüchsen ihr Widerlager.

Der Formkörper läßt sich aus Hartschaum mit in diesen eingelassenen Mutterge­ windestücken herstellen. Dabei ergibt sich der Vorteil einer besonders leichten Bauweise. Es ist aber auch möglich, den Formkörper als profiliertes Metallrohr auszubilden. Dabei kann es sich z. B. um ein aus dünnwandigem Blech bestehendes Metallrohr handeln, das für das Auflegen der Bänder aus Kunststoff ein ausreichend starkes Widerlager bildet. In diesem Falle kann man das Metallrohr im Bereich der Durchbrüche im Hohlprofil verdickt ausbilden und die verdickten Stellen jeweils als Muttergewindestück verwenden. Dabei ergibt sich eine einstückige Ausbildung von Formkörper und Muttergewindestück.

Zur Ausbildung der Muttergewindestücke kann man diese an den betreffenden Stellen des Formkörpers einzeln in Form von Metallstücken vorsehen. Es ist aber auch möglich, das Muttergewindestück so auszubilden, daß sich dieses im wesentlichen über die Länge der betreffenden Barre erstreckt. Dies gilt ins­ besondere im Fall der Verwendung eines profilierten Metallrohres mit einer Verdickung entsprechender Länge. Diese Gestaltung ist dann besonders vorteilhaft, wenn nicht von vornherein feststeht, an welchen Stellen des Trägers Befestigungs­ schrauben anzubringen sind. Werden diese Stellen bei der Montage der betreffen­ den Bauteile endgültig festgelegt, so können an den betreffenden Stellen Löcher in das Hohlprofil und in den Formkörper gebohrt sowie in den Formkörper das Gewinde geschnitten werden, und zwar an jeder beliebigen Stelle des Trägers, da das durchgehende Muttergewindestück das Bohren an jeder Stelle über die Länge des Trägers ermöglicht.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in Anwendung auf Barren einer Kettenwirkmaschine dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Träger an der Stelle eines Mutterge­ windestückes;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Träger mit abstehender Leiste;

Fig. 3 einen Träger mit längserstrecktem Muttergewindestück;

Fig. 4 einen Träger mit einem profilierten Metallrohr als Formkörper;

Fig. 5 mehrere Träger als Barren einer Kettenwirkmaschine im Schnitt;

Fig. 6 mehrere Träger mit profilierten Metallrohren gemäß Fig. 4 als Barren einer Kettenwirkmaschine;

Fig. 7 die Lochnadel-Barre gemäß Fig. 5 im Schnitt und in Draufsicht.

Fig. 1 zeigt den Träger 1, der hier mit der Stufe 2 versehen ist, die einerseits der Festigkeit des Trägers 1 dient und andererseits die Anbringung irgendeines Bauteils erleichtern kann. Der Träger 1 besteht aus dem Hohlprofil 3, das sich aus einer Anzahl von flach überlappend übereinandergelegten Bändern 4, 5 und 6 usw. zusammensetzt, die aus Kunststoff bestehen und jeweils aus Verstärkungs­ fäden gewirkte oder gewebte Matten enthalten. Solche Bänder sind für sich bekannte Bauelemente, wie sie z. B. als Schalen von Bootskörpern verwendet werden.

Das Hohlprofil 3 umschließt den aus Hartschaum bestehenden Formkörper 7, der bei der Herstellung des Trägers 1 zur Stabilisierung der übereinandergelegten Bänder dient. Der Formkörper 7 enthält das Muttergewindestück 8, dessen Muttergewinde 9 mit dem Durchbruch 10 im Hohlprofil 3 fluchtet. Zur Herstellung des aus dem Muttergewindestück 8 bestehenden Befestigungsmittels samt dem Durchbruch 10 wird das Muttergewindestück 8 vor der Auflage der Bänder 4, 5 und 6 in den Formkörper 7 eingelegt, beispielsweise während eines Aufschäumvor­ ganges des Formkörpers 7, woraufhin der Durchbruch 10 in das Hohlprofil 3 gebohrt wird. Zweckmäßig wird zwecks genauer Ausrichtung des Durchbruchs 10 und des Muttergewindes 9 auch das Loch für das Muttergewinde 9 gebohrt und anschließend in das Muttergewindestück 8 das Gewinde 9 geschnitten, wozu der Durchbruch 10 vorher entsprechend aufgebohrt wird.

Es liegt somit ein in sich außerordentlich starrer Träger 1 vor, der seine hohe Stabilität durch das kunststoffverstärkte Hohlprofil erhält, dessen äußere Form mit hoher Genauigkeit durch den eingeschlossenen Formkörper 7 bestimmt wird. Dabei lassen sich an dem Träger 1 über seine Länge eine größere Anzahl von Muttergewindestücken 8 mit den entsprechenden Durchbrüchen 10 vorsehen, je nachdem wie die anzubringenden Bauteile dies erfordern.

Fig. 2 zeigt einen Träger 11, der gegenüber dem Träger 1 gemäß Fig. 1 abgewandelt gestaltet ist. Der Träger 11 wird durch das Hohlprofil 12 gebildet, in dem die Bänder 13, 14, 15 usw. mit ihren Längsrandbereichen 16 und 17 derart übereinandergelegt sind, daß sich eine vom Hohlprofil 12 abstehende Leiste 18 ergibt, die in besonderer Weise für die Anlage von anzubringenden Bauteilen geeignet ist. Die Leiste 18 wird von der Gewindebüchse 19 durchsetzt, und zwar über beide Randbereiche 16 und 17 durchgehend, womit sich eine feste Verankerung für die Gewindebüchse ergibt. Zur Einbringung der Gewindebüchse 19 wird in die beiden Randbereichen 16 und 17 ein entsprechendes Loch mit einer Senkung für den Bund der Gewindebüchse gebohrt. Die Befestigung der Gewindebüchse 19 in den beiden Randbereichen 16 und 17 erfolgt durch Ankleben.

In das Hohlprofil 12 ist auf der den Randbereichen 16 und 17 gegenüberliegenden Seite das Muttergewindestück 20 vorgesehen, das wie im Zusammenhang mit dem Muttergewindestück 8 aus Fig. 1 beschrieben, in den Formkörper 21 des Trägers 11 eingelassen ist.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Träger 22 handelt es sich um einen solchen, wie im Zusammenhang mit der Fig. 2 beschrieben, bei dem allerdings der Formkörper 23 mit einem Muttergewindestück 24 versehen ist, das sich über eine größere Länge des Trägers 22 erstreckt, so daß das an dem Träger 22 angebrachte Bauteil 25 mit einem gewissen Spielraum in Längsrichtung des Trägers 22 angebracht werden kann. Je nach der gewünschten Lage des Bauteils 25 werden dann durch das Hohlprofil 26 entsprechende Löcher gebohrt, die sich wie im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben, in das Muttergewindestück 24 fortsetzen, wo wegen der Längserstreckung des Muttergewindestücks 24 mit ausreichendem Spielraum Material für das Einschneiden des Gewindes zur Verfügung steht. Die Befestigung des Bauteils 25 erfolgt dann durch die Schrauben 27.

In Fig. 4 ist ein Träger 28 dargestellt, der hinsichtlich der Gestaltung des Hohlprofils 29 so aufgebaut ist wie das Hohlprofil 12 gemäß Fig. 2. Jedoch ist das Hohlprofil 29 um einen Formkörper 30 gelegt, der aus einem profilierten Metallrohr besteht, wobei das Metallrohr an seiner einen Längsseite mit der Verdickung 31 versehen ist. Diese durchgehende Verdickung 31 mit dem Muttergewinde 55 spielt dann die gleiche Rolle wie das längserstreckte Mutterge­ windestück 24 gemäß Fig. 3.

Fig. 5 zeigt die Anwendung der anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebenen Träger bei einer Kettenwirkmaschine, bei der die Barren 32, 33, 34 und 35 durch die erfindungsgemäß gestalteten Träger gebildet sind. Dabei sind die Nadel-Barre 32, die Schieber-Barre 33, die Platinen-Barre 34 und die Lochnadel-Barre 35 jeweils nach Art des in der Fig. 2 dargestellten Trägers gestaltet, d. h. mit zusammengedrückten Längsrandbereichen der in den jeweiligen Hohlprofilen enthaltenen Bänder. Dabei sind die die betreffenden Wirkwerkzeuge tragenden Außenflächen 51 und 52 der Barren 32 und 33, die von den darunter liegenden ebenen Flächen 53 und 54 der Formkörper 44 gestaltet sind, planbearbeitet, z. B. geschliffen, um gegenüber den Befestigungsteilen für die betreffenden Wirkwerkzeu­ ge, die an sich bekannt sind, eine gute Anlagefläche zu bieten. Die Formkörper 44 bestehen aus Hartschaum entsprechend der in der Fig. 2 dargestellten Gestaltung. Die betreffende Fläche 51 der Nadelbarre 32 ist mit der Metallauflage 36 versehen, die insbesondere aufgeklebt sein kann, um für die hintereinander angeordneten Nadeln 37 eine für Nadel-Barren übliche Halterung zu bieten. Diese besteht in in die Metallauflage 36 eingebrachten Schlitzen, in die die einzelnen Nadeln 37 eingelegt werden. Eine ähnliche Metallauflage 38 ist an der Fläche 52 der Schieber-Barre 33 vorgesehen.

In der Fig. 6 ist eine gegenüber der Anordnung nach Fig. 5 abgewandelte Gestaltung der einzelnen Barren gezeigt, wobei es sich um die gleiche räumliche Zuordnung und um die gleichen Barren handelt. Die in Fig. 6 gezeigten Barren 39, 40, 41 und 42 besitzen hier durch profilierte Metallrohre 43 gebildete Formkörper, wie diese in Fig. 4 dargestellt sind.

Fig. 7 zeigt die Lochnadel-Barre 35 gemäß Fig. 5, wobei in Fig. 7a aus Gründen der Deutlichkeit der Darstellung nochmals der in Fig. 5 gezeichnete Schnitt durch die Lochnadel-Barre 35 gezeigt ist, während Fig. 7b die Draufsicht auf die Lochnadel-Barre 35 mit den daran angebrachten Lochnadeln 45 zeigt. Die Lochnadeln 45 sind in bekannter Weise in die Bleifassungen 46 eingegossen. Die Bleifassungen 46 sind mittels der Schrauben 47 an der Lochnadel-Barre 35 befestigt.

Die Lochnadel-Barre 35 wird von den Armen 48 getragen, die mittels der Schrauben 49 an der Lochnadel-Barre 35 befestigt sind. Die Schrauben 49 sind in die Muttergewindestücke 50 eingedreht.

Claims (10)

1. Als geschlossenes Hohlprofil aus Kunststoff ausgebildeter Träger (insbesondere für Kettenwirkmaschinen) mit Befestigungsmitteln für am Träger anzubringende Bauteile, das zur Verstärkung Schichten von Faserlagen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (3, 12, 26, 29) aus flach überlappend übereinandergelegten Bändern (4, 5, 6; 13, 14, 15) aus Kunststoff mit jeweils einer aus Verstärkungsfäden gewirkten oder gewebten Matte besteht, die einen den Hohlraum des Hohlprofils (3, 12, 26, 29) bestimmenden, in diesem verbleibenden Formkörper (7, 21, 23, 30, 43, 44) umschließen, der zur Befestigung der Bauteile Muttergewindestücke enthält, deren Muttergewinde (8, 19, 20, 24, 31) mit entsprechenden Durchbrüchen (10) im Hohlprofil (3, 12, 26, 29) fluchtet.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (44) mit einer ein Muttergewindestück (8) ebenen Fläche (53, 54) und das von der ebenen Fläche (53, 54) entsprechend gestaltete Hohlprofil (32, 33) mit einer aufgeklebten Metallauflage (36, 38) zur Anbringung von Bauteilen (37) versehen ist.

3. Träger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallauflage (36, 38) in einzelne Segmente, die an ihren Stoßstellen einen Spalt aufweisen, aufgeteilt ist, wobei Wärmedehnungen durch einen elastischen Klebstoff aufgefangen werden.

4. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit längs verlaufenden Befestigungsleisten, dadurch gekennzeichnet, daß Längsrandbereiche (16, 17) der Bänder (13, 14, 15) neben dem Formkörper (21) zusammengelegt sind und eine vom Hohlprofil abstehende Leiste als Befestigungsleiste (18) zur Anlage von Bauteilen bilden.

5. Träger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (18) von Gewindebüchsen (19) durchsetzt ist.

6. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (7, 21, 23, 44) aus einem Hartschaum mit in diesen eingelassenen Muttergewindestücken (8, 20, 24) besteht.

7. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper als profiliertes Metallrohr (30, 43) ausgebildet ist.

8. Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr (30) im Bereich der Durchbrüche im Hohlprofil als Verdickung (31) ausgebildet ist und hier das Muttergewinde (55) bildet.

9. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Muttergewindestück (31) im wesentlichen sich über die Länge des betreffenden Trägers erstreckt.

10. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er als Barre (32, 33, 34, 35) einer Kettenwirkmaschine ausgebildet ist und an seinen Befestigungsmitteln die Wirkwerkzeuge und die Haltearme für die Barren angebracht sind.