BE1016506A3 - Inrichting voor het aandrijven van een grjperbeweging in een weefmachine. - Google Patents

Abstract

Deze uitvinding betreft enerzijds een werkwijze voor het vervaardigen van een tandlat uit een elastisch materiaal, waarbij de tandlat voorzien is van een vertanding, waarbij de genoemde tandlat in voorgespannen toestand omwikkeld wordt met één of meerdere lagen vezelversterkte kunststofdoek omheen minstens een deel van de hoogte van zijn zijdelingse vlakken die nagenoeg loodrecht staan op het vlak waarin de vertanding gelegen is en anderzijds een tandlat vervaardigd volgens deze werkwijze. Verder betreft deze uitvinding een grjperstangprofiel voor een grijperweefmachine voorzien van een tandlat volgens de uitvinding.

Description

Inrichting voor het aandriiven van een grijperbeweging in een weefmachine

Deze uitvinding betreft enerzijds een werkwijze voor het vervaardigen van een tandlat uit een elastisch materiaal, waarbij de tandlat voorzien is van een vertanding en anderzijds een tandlat vervaardigd volgens deze werkwijze. Verder betreft deze uitvinding een grijperstangprofïel voor een grijperweefmachine voorzien van een tandlat volgens de uitvinding.

In een grijperweefmachine worden er grijpers ingezet om het inslaggaren doorheen de gaap te voeren. Doorgaans werken twee grijpers, die elk van één zijde van de weefmachine komen, samen om de inslag doorheen de gaap te voeren. Er bestaan ook uitvoeringen waarbij één enkele grijper vanaf één zijde van de weefmachine, het inslaggaren over de volledige breedte van de weefmachine doorheen de gaap voert. Elke grijper is hierbij verbonden aan het uiteinde van een grijperstang. De grij perstang wordt voor de uitvoering van de heen - en weergaande beweging geleid in een grijpergeleidingsinrichting en voor de aandrijving van de beweging voorzien van een vertanding waarmee een tandwiel samenwerkt dat bevestigd is op een horizontaal of eventueel verticaal opgestelde as.

Gezien de tendens naar steeds sneller werkende weefmachines en weefmachines met grotere weefbreedte, stijgt ook de snelheid waarmee de grijperstang zich doorheen de gaap dient te bewegen. De grijper dient daarenboven aan het ene uiteinde van zijn beweging het inslaggaren op te nemen of af te leggen en aan het andere uiteinde van zijn beweging het inslaggaren over te geven of over te nemen. Tijdens deze overname komt de grijper telkens tot stilstand om vervolgens terug zijn volle bewegingssnelheid op te nemen in de andere richting.

De stootkrachten die tijdens deze bewegingsomkeer ontstaan zijn aanzienlijk en nemen sterk toe met toenemende werkingssnelheid of toenemende breedte van de weefmachine en ook met toenemend gewicht van het bewegende gedeelte in het bijzonder van de grijper met grijperstang. Deze stootkrachten worden van het aandrijftandwiel overgebracht op de vertanding van de grijperstang waardoor het tandlatgedeelte van de grijperstang een zware belasting ondervindt.

De tandlat dient zowel elastische eigenschappen te bezitten om de stootbelasting te absorberen maar tezelfdertijd ook in zijn geheel met het grijperstangprofiel voldoende sterkte en stijfheid te bieden tegen de optredende krachtwerking.

Voor de absorberende werking wordt de tandlat daarom vervaardigd uit een elastisch materiaal. Om aan de optredende krachtwerking te kunnen weerstaan wordt de tandlat gefixeerd in een stijve en stevige grijperstang. Gezien de krachtwerking voornamelijk dynamisch is betekent dit dat als massa van het bewegende geheel (grijperstang met tandlat in combinatie met de grijper) kan weggenomen worden met behoud van voldoende stijfheid, dit een wezenlijk voordeel biedt om aan hogere snelheid te kunnen weven.

Er zijn volgens de stand van de techniek heel wat pogingen geweest om het gewicht van het bewegend geheel te reduceren, in het bijzonder door het aanwenden van andere materialen : zo wordt in de Duitse octrooipublicatie DE-PS 3527202 de grijperstang vervaardigd met een geïntegreerd tandlatprofiel uit een kunststofmateriaal dat met koolstofVezels versterkt is om de optredende dynamische krachtwerking te beperken zonder veel massa in te zetten.

Het verstevigd kunststofmateriaal wordt laag per laag bewerkt, de lagen worden op elkaar gestapeld, samengeperst en uitgehard tot één geheel. Deze methode is een dure en arbeidsintensieve operatie, waarbij de vormnauwkeurigheid van de vertanding met deze stapelmethode moeilijk te realiseren is. Bovendien worden in elke laag vezels doorgesneden ter hoogte van de tandvorm. Dit geeft aanleiding tot vervroegde slijtage, te meer aangezien deze doorgesneden vezels juist voorkomen in de zwaarst belaste zone.

De Duitse octrooipublicatie DE 3638673 toont een uitvoering van de grijperstang waarin de tandlat uit elastisch kunststofmateriaal vervaardigd is waarin, in de zwaarst belaste zone, juist onder het tandoppervlak van tandvoet tot tandkop, een versteviging wordt aangebracht door middel van koolstofVezels, die de vorm van de tand volgen. De kostprijs wordt hierbij gereduceerd door de dure koolstofVezels enkel lokaal in te zetten, doch de productiewijze blijft moeilijk, omslachtig en delicaat.

In de Europese octrooipublicatie EP 394639 gaat men terug naar het aanmaken van een separate tandlat die in een grijperstangprofïel wordt gekleefd. De vertanding is gevormd uit koolstofvezelversterkte kunststof waarbij de vezels de vertanding volgen en niet doorgesneden worden. De tanden zijn hierbij hol, wat betekent dat bij verkleven van de tandlat in het grijperstangprofiel enkel hechting optreedt in de tandvoet. Deze uitvoering blijft duur in productie, en het verkleven van de tandlat in het grijperstangprofiel blijft een delicate operatie gezien de kleefverbinding een belangrijke krachtwerking dient op te nemen. In dergelijke uitvoering blijft het verkleven bovendien beperkt tot relatief kleine oppervlaktes in de tandvoet.

In de Duitse octrooipublicatie DE 19608254 wordt een tandprofiel zoals beschreven in EP 394639, geïntegreerd in een grijperstang tot één geheel. Dit komt het gewicht van de grijperstang ten goede doch het blijft een dure en complexe bewerking om tot het gewenste eindresultaat te komen.

Omwille van het bovengaande worden in praktijk tot op vandaag nog altijd tandlatten ingezet uit een elastisch kunststofmateriaal die bevestigd worden in koolstofvezelversterkte grijperstangprofielen.

Het doel van de uitvinding is een werkwijze te verschaffen die het mogelijk maakt de grijperstang te verlichten met behoud van stijfheid en nauwkeurigheid op een productievriendelijke wijze, die toelaat de werkingsnelheid te verhogen en/of de slijtage te verminderen.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van een tandlat uit een elastisch materiaal, waarbij de tandlat voorzien is van een vertanding, waarbij de genoemde tandlat in voorgespannen toestand omwikkeld wordt met één of meerdere lagen vezelversterkte kunststofdoek omheen minstens een deel van de hoogte van zijn zijdelingse vlakken die nagenoeg loodrecht staan op het vlak waarin de vertanding gelegen is. Het vezelversterkte kunststofdoek is bij voorkeur een vlakweefsel waarbij geen vezels doorgesneden worden in de kritisch belaste zones. In een voorkeurdragende werkwijze wordt de tandlat omwikkeld met één of meerdere lagen met hars geïmpregneerd vezelversterkte kunststofdoek, waarna de omwikkelde tandlat vervolgens uitgehard wordt.

De met vezelversterkte kunststofdoek omwikkelde tandlat wordt bij voorkeur bevestigd in een grijperstangprofiel dat bij voorkeur vervaardigd is uit vezelversterkte kunststof. De bevestiging grijperstangprofiel - tandlat kan gebeuren met om het even welke verbinding, bij voorkeur door kleven, inklemmen onder spanning of via een mechanische bevestiging.

Het voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat men enerzijds de tandlat constructief kan verlichten ten gevolge van de bekomen hogere stijfheid van de tandlat. Anderzijds neemt de vezelversterkte kunststofdoek de voorspankrachten op de tandlat op, waardoor deze krachten niet meer op een grijperstangprofiel overgezet worden, waardoor ook deze verlicht kan uitgevoerd worden.

Om het grijperstangprofiel enerzijds niet te laten eindigen op een tand van de tandlat, wat tot vervorming van deze tand kan leiden door de spanning op het vezelversterkte kunststofdoek of om anderzijds de grijper te kunnen bevestigen wordt bij een bijzondere werkwijze volgens de uitvinding de genoemde tandlat aan minstens één van zijn uiteinden voorzien van een eindstuk vervaardigd uit een overwegend vol materiaal. Het eindstuk is bij voorkeur uit hetzelfde materiaal vervaardigd als de tandlat.

Bij een meer voorkeurdragende werkwijze volgens de uitvinding wordt het genoemde eindstuk in één geheel met de tandlat vervaardigd, zodanig dat het eindstuk geïntegreerd is in de tandlat.

Bij een andere voorkeurdragende werkwijze volgens de uitvinding wordt het genoemde eindstuk aan de tandlat bevestigd, bij voorkeur via spuitgieten.

Bij een meest voorkeurdragende werkwijze volgens de uitvinding wordt het eindstuk samen met de tandlat omwikkeld met het vezelversterkt kunststofdoek.

Wanneer de eindstukken geïntegreerd zijn met de tandlat, vormen zij door de voorspanning van het omwikkelde vezelversterkt kunststofdoek een beduidend stijver geheel dan in niet voorgespannen toestand. Dit verstevigd materiaal eigent zich beter om de grijper te bevestigen. Gezien het eindstuk één geheel uitmaakt met de tandlat vervalt ook de noodzaak om het eindstuk te voorzien van hulpmiddelen om in te grijpen in de tanden van de tandlat en te bevestigen aan de tandlat, wat het totale gewicht van de grijperstang reduceert. In een voorkeursuitvoering is de tandlat vervaardigd uit kunststof.

Een ander voorwerp van deze octrooiaanvraag betreft een tandlat vervaardigd uit een elastisch materiaal omvattende een vertanding waarbij de genoemde tandlat in voorgespannen toestand omwikkeld is met één of meerdere lagen vezelversterkte kunststofdoek omheen minstens een deel van de hoogte van zijn zijdelingse vlakken die nagenoeg loodrecht staan op het vlak waarin de vertanding gelegen is. Het genoemde kunststofdoek omvat bij voorkeur vezels gekozen uit koolstofVezels, glasvezels en/of aramidevezels.

Bij een voorkeurdragende uitvoering van de tandlat is het genoemde kunststofdoek geïmpregneerd met een hars, waardoor het vezelversterkt kunststofdoek na omwikkeling rond de tandlat uitgehard kan worden.

De omwikkeling van de tandlat kan over de volledige hoogte van de tandlat gebeuren maar bij een meer voorkeurdragende uitvoering van de tandlat is de tandlat getrapt uitgevoerd, waardoor de tandlat voorzien is van een rand aan de zijde van de vertanding, en waarbij het kunststofdoek gelegen is tegen de genoemde rand. Deze uitvoering heeft als voordeel dat de spanning veroorzaakt door de vezelversterkte kunststofdoek (die onder spanning is aangebracht), de top van de vertanding van de tandlat niet belast op druk. Deze top van de vertanding met een beperktere weerstand tegen vervorming vervormt daardoor minder.

Bij een meest voorkeurdragende uitvoering van de tandlat volgens de uitvinding is de tandlat vervaardigd via een werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot en met 8.

Deze octrooiaanvraag omvat verder een grijperstangprofiel voor een grijperweefmachine, waarbij de grijperstangprofiel voorzien is van een tandlat volgens één van de conclusies 9 t/m 13 en een grijperweefmachine, waarbij de genoemde weefmachine voorzien is van een grijperstangprofiel volgens conclusie 14. De aldus bereikte gewichtvermindering laat toe met de grijperweefmachine aan hogere snelheden te werken en minder slijtage te hebben.

Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van de toegepaste werkwijze en van een volgens deze werkwijze vervaardigde tandlat. Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming voor deze uitvinding.

In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij : - figuur 1 een zijaanzicht toont van een grijperstang volgens de stand van de techniek gezien vanuit de zijde van het aandrijftandwiel; - figuur 2 een onderaanzicht toont van een grijperstang volgens de stand van de techniek; - figuur 3 een zijaanzicht toont van een grijperstang volgens de stand van de techniek gezien vanuit de zijde weg van het aandrijftandwiel en met bevestiging van een grijper; - figuur 4 een voorstelling is van de tandlat met het omwikkelde vezelversterkte kunststofdoek volgens de uitvinding; - figuur 5 een explosietekening is van de tandlat met omwikkelde vezelversterkte kunststofdoek; - figuur 6 een grijperstangprofiel toont; - figuur 7 een zijaanzicht toont van een grijperstang volgens de uitvinding zonder grijper; - figuur 8 een onderaanzicht toont van de grijperstang volgens de uitvinding en een bijhorende grijper voorzien om aan genoemde grijperstang bevestigd te worden; - figuur 9 een zijaanzicht toont van de grijperstang met hierop een grijper bevestigd.

Een bij productie nauwkeurige gevormde tandlat (1) uit een elastisch materiaal, (zoals bijvoorbeeld kunststof) volgens de stand van de techniek (zie figuren 1 t/m 3) vervormt ten gevolge van de omgevingsomstandigheden tot een onnauwkeurige vertanding met een onnauwkeurige ingrijping van het grijpertandwiel tot gevolg. Om dit te voorkomen wordt de tandlat onder voorspanning en op een uitrichtmal verkleefd in het grijperstangprofiel (2). De samenstelling van tandlat (1) en grijperstangprofiel (2) blijft op deze wijze zijn tandnauwkeurigheid behouden. Deze voorspanningskracht bovenop de hoge dynamische krachtwerking op de tandlat (1) is in vele gevallen voor de kleefverbinding een te hoge belasting, die beschadiging en breuk van de tandlat (1) tot gevolg heeft.

Om de kleefverbinding niet volledig te belasten met deze voorspankracht worden aan deze verkleefde samenstelling van tandlat (1) en grijperstangprofiel (2) aan beide uiteinden van de tandlat nog eindelementen (3, 4) op mechanische wijze bevestigd aan het grijperstangprofiel (2). Dit betekent dat bijkomende elementen (3, 4, 5) dienen ingezet te worden (eindelementen (3, 4) en hulpstuk (5) ) die meestal met bouten (6) aan het grijperstangprofiel (2) bevestigd worden om de tandlat (1) in zijn juiste positie voor te spannen en te verkleven. Aan één zijde wordt dit eindelement (4) ook gebruikt om de grijper (7) te bevestigen. Tevens kan aan het andere uiteinde, weg van de grijper (7), nog een geleidingsgedeelte (8) aan het betreffende eindelement (3) bevestigd worden. Het geleidingsgedeelte (8) geleidt de grijperstang in de grijpergeleidingsinrichting.

De eindelementen (3, 4) leiden enerzijds samen met hun mechanische verbindingselementen (5, 6) (meestal vervaardigd uit metaal) tot een belangrijke gewichtsverhoging van de grijperstang en anderzijds tot een verzwakking van het geheel gevormd door tandlat (1) en grijperstangprofiel (2) door het aanbrengen van gaten.

Om nu de grijperstang te verlichten met behoud van stijfheid en nauwkeurigheid op een productievriendelijke wijze, die toelaat de werkingsnelheid te verhogen en/of slijtage te verminderen bestaat de uitvinding erin de tandlat (1) uit een elastisch materiaal, zoals bijvoorbeeld kunststof, voor te spannen op een opspanmal tot een nauwkeurige tandvorm wordt bekomen en in deze voorgespannen toestand de tandlat (1) te om wikkelen met één of meerdere lagen vezelversterkte kunststofdoek omheen minstens een deel van de hoogte van zijn zijdelingse vlakken (10) die nagenoeg loodrecht staan op het vlak waarin de vertanding gelegen is (zie figuur 4 en 5).

Het vezelversterkte kunststofdoek (9) kan geïmpregneerd worden met hars, waarbij in dit geval de tandlat (1) met vezelversterkte kunststofdoek (9) en hars na het omwikkelen uitgehard wordt.

De met vezelversterkte kunststofdoek (9) om wikkelde tandlat (1) wordt bevestigd in een grijperstangprofiel (2), dat op zijn beurt meestal in vezelversterkte kunststof is uitgevoerd. Deze bevestiging kan gebeuren met om het even welke verbinding, zoals bijvoorbeeld : kleven, inklemmen onder spanning of via een mechanische bevestiging.

Het vezelversterkte kunststofdoek (9) en het grijperstangprofiel (2) bestaan beide uit vezelversterkte kunststoffen waarbij de vezels zowel koolstofvezels, glasvezels, aramidevezels of andere verstevigingvezels kunnen zijn. De omwikkeling van de tandlat (1) kan over de volledige hoogte van de tandlat (1) gebeuren, maar kan zoals voorgesteld op figuur 5, slecht over een deel van de hoogte gebeuren. De tandlat (1) voorgesteld op figuur 5 is getrapt uitgevoerd waardoor de tandlat (1) voorzien is van een rand (12) aan de zijde van de vertanding, en waarbij het kunststofdoek (9) gelegen is tegen de genoemde rand (12). Deze uitvoering heeft als voordeel dat de spanning veroorzaakt door de vezelversterkte kunststofdoek (9) (die onder spanning is aangebracht) de top van de vertanding van de tandlat (1) niet belast op druk. Deze top van de vertanding met een beperktere weerstand tegen vervorming, vervormt hierdoor minder.

De eindelementen (3, 4) uit de stand van de techniek, met als voornaamste functie : de tandlat (1) onder voorspanning te houden en hierdoor de kleefVerbinding tussen tandlat (1) en grijperstangprofiel (2) te ontlasten van deze voorspanning, worden nu overbodig gezien deze functie nu wordt overgenomen door het omwikkelde vezelversterkte kunststofdoek (9).

Om het grijperstangprofiel (2) enerzijds niet te laten eindigen op een tand van de tandlat (1), wat tot vervorming van deze tand kan leiden door de spanning op het vezelversterkte kunststofdoek (9) of om anderzijds de grijper (7) te kunnen bevestigen wordt bij een bijzondere werkwijze volgens de uitvinding de genoemde tandlat aan minstens één van zijn uiteinden voorzien van een eindstuk (11) vervaardigd uit een overwegend vol materiaal. Het eindstuk is bij voorkeur uit hetzelfde materiaal vervaardigd als de tandlat. Deze eindstukken (11) van de tandlat (1) kunnen ofwel bij het aanmaken van de tandlat (1) in één geheel met de tandlat (1) aangemaakt worden of kunnen aan een stuk tandlat (1), met vertanding over zijn volledige lengte, aangespoten worden. Deze eindstukken (11) worden mee omwikkeld met het vezelversterkte kunststofdoek (9).

Door het voorzien van dergelijke eindstukken (11) vervallen de eindelementen (3, 4) uit de stand van de techniek, samen met hun verbindingsmiddelen (5, 6). Dit heeft een gewichtsdaling van de totale grijperstang tot gevolg.

Door de eindstukken (11) te integreren in de tandlat (1) vervalt weliswaar de mogelijkheid om aan de zijde weg van de grijper (7) een geleidingstuk (8) te integreren in het eindstuk. Dit geleidingstuk (8) kan echter op het grijperstangprofiel (2) gekleefd worden, (zie figuur 9)

Wanneer de eindstukken (11) geïntegreerd zijn in de tandlat (1), vormen zij door de voorspanning van het omwikkelde vezelversterkte kunststofdoek (9) een beduidend stijver geheel dan in niet voorgespannen toestand. Dit verstevigd materiaal eigent zich beter om de grijper (7) te bevestigen. Gezien dit eindstuk (11) één geheel uitmaakt met de tandlat (1) vervalt ook de noodzaak om het eindstuk (11) te voorzien van hulpmiddelen om in te grijpen in de tanden van de tandlat (1) en te bevestigen aan de tandlat (1), wat verder het totale gewicht van de grijperstang (2) reduceert.

Grijperweefmachines voorzien van dergelijke grijperstang (2) met tandlat (1) volgens de uitvinding hebben door de bekomen gewichtsvermindering minder slijtage en kunnen tegen hogere snelheden werken.

Claims (15)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een tandlat (1) uit een elastisch materiaal, waarbij de tandlat (1) voorzien is van een vertanding, met het kenmerk dat de genoemde tandlat (1) in voorgespannen toestand omwikkeld wordt met één of meerdere lagen vezelversterkte kunststofdoek (9) omheen minstens een deel van de hoogte van zijn zijdelingse vlakken (10) die nagenoeg loodrecht staan op het vlak waarin de vertanding gelegen is.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de tandlat (1) omwikkeld wordt met één of meerdere lagen met hars geïmpregneerd vezelversterkte kunststofdoek (9), waarna de om wikkelde tandlat (1) vervolgens uitgehard wordt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de genoemde tandlat (I) aan minstens één van zijn uiteinden voorzien wordt van een eindstuk (11) vervaardigd uit een overwegend vol materiaal.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het genoemde eindstuk (II) in één geheel met de tandlat (1) vervaardigd wordt, zodanig dat het eindstuk (11) geïntegreerd is in de tandlat (1).

5. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het genoemde eindstuk (11) aan de tandlat (1) bevestigd wordt.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk dat het genoemde eindstuk (11) aan de tandlat (1) bevestigd wordt via spuitgieten.

7. Werkwijze volgens één van de conclusies 3 tot en met 6, met het kenmerk dat het eindstuk (11) samen met de tandlat (1) omwikkeld wordt met het vezelversterkt kunststofdoek (9).

8. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de tandlat vervaardigd is uit kunststof.

9. Tandlat (1) vervaardigd uit een elastisch materiaal omvattende een vertanding, met het kenmerk dat de genoemde tandlat (1) in voorgespannen toestand omwikkeld is met één of meerdere lagen vezelversterkte kunststofdoek (9) omheen minstens een deel van de hoogte van zijn zijdelingse vlakken (10) die nagenoeg loodrecht staan op het vlak waarin de vertanding gelegen is.

10. Tandlat (1) volgens conclusie 9, met het kenmerk dat het genoemde kunststofdoek (9) vezels omvat gekozen uit koolstoiVezels, glasvezels en/of aramidevezels.

11. Tandlat (1) volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk dat het genoemde kunststofdoek (9) geïmpregneerd is met een hars, waardoor het vezelversterkt kunststofdoek (9) na omwikkeling rond de tandlat (1) uitgehard kan worden.

12. Tandlat (1) volgens één van de conclusies 9 t/m 11, met het kenmerk dat de tandlat (1) getrapt is uitgevoerd, waardoor de tandlat (1) voorzien is van een rand (12) aan de zijde van de vertanding en waarbij het kunststofdoek (9) gelegen is tegen de genoemde rand (12).

13. Tandlat (1) volgens één van de conclusies 9 t/m 12, met het kenmerk dat de tandlat (1) vervaardigd is via een werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot en met 8.

14. Grijperstangprofiel (2) voor een grijperweefmachine, met het kenmerk dat de grijperstangprofiel (2) voorzien is van een tandlat (1) volgens één van de conclusies 9 t/m 13.

15. Grijperweefmachine, met het kenmerk dat de genoemde weefmachine voorzien is van een grijperstangprofiel (2) volgens conclusie 14.