DE10120954A1

DE10120954A1 - Plastic rack for rapier mechanism on rapier loom comprises a tooth section interlocking with a frame section and assembled under heat and pressure

Info

Publication number: DE10120954A1
Application number: DE10120954A
Authority: DE
Inventors: Gunter Siebdrath; Petra Schulz
Original assignee: INST KONSTRUKTION und VERBUNDB
Current assignee: INST KONSTRUKTION und VERBUNDB
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2002-10-31

Abstract

A fiber reinforced U-shaped carrier frame (3) partially encloses the rack section (2) and has surface projections to provide interlocking at the contact surfaces (4) and the tooth gaps (6, 8). The rack section (2) is made separately by injection molding and assembled with the carrier frame (3) and the fiber reinforcement under heat and pressure in a multi-axis press tool.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnstange zur Bewegung des Greifermechanismus an schützenlosen Webmaschinen, bestehend aus dem Verbund eines Zahnprofilteils aus einem Kunststoffwerkstoff mit einem das Zahnprofilteil teilweise umfassenden faserverstärkten, einen U-förmigen Querschnitt aufweisenden Tragprofilteil aus ei nem Kunststoffwerkstoff, sowie ein Verfahren und ein Preßwerkzeug zur Herstellung einer derartigen Zahnstange.The invention relates to a rack for moving the gripper mechanism defenseless weaving machines, consisting of the composite of a tooth profile part made of a plastic material with a part that partially encompasses the toothed profile part fiber-reinforced, a U-shaped cross-section supporting profile part made of egg nem plastic material, as well as a method and a pressing tool for manufacturing such a rack.

Das Anwendungsgebiet der Erfindung bezieht sich auf Webmaschinen, bei denen unter Verwendung eines mit hoher Geschwindigkeit hin- und herbewegten Greifer mechanismus der Schußfaden erfaßt und übergeben/übernommen wird. Der Grei fermechanismus ist am Ende einer Tragstange befestigt, welche als Zahnstange ho her Stabilität und möglichst geringer Masse ausgebildet ist, in welche ein Antriebs zahnrad eingreift.The field of application of the invention relates to weaving machines in which using a gripper reciprocated at high speed Mechanism of the weft thread is captured and handed over / taken over. The Grei fermechanismus is attached to the end of a support rod, which as a rack ho forth stability and the smallest possible mass is formed, in which a drive gear engages.

Nach DE 39 13 602 A1 ist eine gattungsgemäße Zahnstange als Greiferstange für schützenlose Webmaschinen bekannt. Sie besteht aus einem Zahnprofilteil, welches im Inneren eines einen U-förmigen Querschnitt aufweisenden Tragprofilteils befestigt ist. Dabei wird das Zahnprofilteil aus einer Mehrzahl von übereinander gestapelten faserverstärkten Kunststoffbändern durch Konsolidieren zu einem Laminat und an schließendem Pressen hergestellt, wobei die Faserorientierung jeder Lage im Stapel jeweils schräg zur Längsachse und (abgesehen von zwei zentralen Lagen) kreuzend zur benachbarten Lage vorgesehen ist. Beim anschließenden Pressen des Laminats wird dieses unter Druck und Wärme zu einem zickzackförmigen Zahnprofilteil mit verlagertem Faserverlauf geformt. Dieses Zahnprofilteil wird im folgenden im Inneren des im Strangguß-Ziehverfahren oder im Gießverfahren vorgefertigten Tragprofilteils kraftschlüssig durch Kleben, Schweißen oder Einpressen befestigt. Dabei erfolgt die Befestigung am jeweiligen Boden jedes Zahnes des Zahnprofilteils. Es kann zusätzlich auch der Zwischenraum zwischen den Seitenwänden des Tragprofilteils mit einer Klebung o. dgl. ausgefüllt werden, um die Stabilität zu verbessern.According to DE 39 13 602 A1, a generic rack is used as a gripper bar defenseless weaving machines known. It consists of a tooth profile part, which fixed inside a U-shaped cross-section supporting profile part is. The tooth profile part is made from a plurality of stacked one above the other fiber-reinforced plastic tapes by consolidating them into a laminate and closing pressing, with the fiber orientation of each layer in the stack each at an angle to the longitudinal axis and crossing (apart from two central layers) to the neighboring location. Then pressing the laminate under pressure and heat it becomes a zigzag tooth profile part shifted grain. This tooth profile part is shown inside of the support profile part prefabricated in the continuous casting or casting process non-positively attached by gluing, welding or pressing. The Attachment to the bottom of each tooth of the tooth profile part. It can additionally also the space between the side walls of the support profile part with a Adhesive or the like can be filled in to improve the stability.

Eine derartig gestaltete und hergestellte Zahnstange ist mit z. T. erheblichen Nach teilen verbunden. So besitzt sie immer noch eine zu große Masse bei einer einge schränkten Stabilität, insbesondere Verdrehsteife, was die Produktivität der Webma schine infolge des notwendigen Einsatzes geringerer Geschwindigkeiten beschränkt. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen Zahnprofilteil und Tragprofilteil ist auf Dau er nicht zuverlässig. Spannungszustände in der Klebefuge durch die unterschiedli chen Ausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe von Zahnprofilteil und Tragprofilteil sind nicht zu vermeiden und können negative Folgen, insbesondere das bereichs weise Lösen des Verbundes verursachen. Darüber hinaus sind die Verschleißeigen schaften verbesserungsbedürftig. Weiterhin ist die bekannte Zahnstange in der Her stellung relativ aufwendig und teuer; eine hohe Wiederholgenauigkeit ist nicht ge währleistet.Such a rack designed and manufactured with z. T. considerable after share connected. So she still has too much mass in one limited stability, especially torsional stiffness, which increases the productivity of the weaver machine limited due to the need to use lower speeds. The non-positive connection between the tooth profile part and the support profile part is on dhow he is not reliable. Tension states in the adhesive joint due to the different expansion coefficients of the materials of tooth profile part and support profile part are unavoidable and can have negative consequences, especially in the area cause wise loosening of the bond. In addition, the wear are inherent need improvement. Furthermore, the well-known rack in the Her position relatively complex and expensive; a high repeatability is not ge guaranteed.

Zwecks Vermeidung eines Teiles vorstehender Nachteile ist es aus DE 196 08 254 A1 bekannt, das Zahnprofilteil und das Tragprofilteil zu einem matrixgleichen Bauteil aus dem gleichen, hoch belastbaren Werkstoff zusammenzufassen, wobei die Zahn stange aus einem dünnwandigen Zahnprofil auf zwei gegenüberliegenden längsseitig angeordneten Tragprofilen besteht.In order to avoid some of the above disadvantages, it is known from DE 196 08 254 A1 known, the tooth profile part and the support profile part to a matrix-like component summarize from the same, highly resilient material, the tooth rod made of a thin-walled tooth profile on two opposite longitudinal sides arranged support profiles there.

Insbesondere führt eine derart gestaltete Zahnstange zu vergleichsweise hoher Mas seeinsparung bei hoher Steife; jedoch treten ggf. bestimmte werkstoffseitige Proble me nachteilig in Erscheinung.In particular, such a rack leads to comparatively high Mas sea saving with high stiffness; however, certain problems on the material side may arise me detrimental in appearance.

In Anbetracht der Nachteile des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zahnstange zur Bewegung des Greifermechanismus an schützenlosen Webmaschinen der eingangs genannten Art, sowie ein Verfahren und ein Preßwerkzeug zur Herstellung einer derartigen Zahnstange anzugeben, wobei eine sichere, der hohen dynamischen Belastung standhaltende Befestigung des Ver bundes von Zahnprofilteil und Tragprofilteil bei weiterer Massereduzierung und Ver besserung der Steifigkeit des Verbundes gewährleistet ist. Weiterhin sollen die Verschleißeigenschaften verbessert und die Herstellung der Zahnstange vereinfacht und verbilligt werden.In view of the disadvantages of the known prior art, the invention lies the task is based on a rack for moving the gripper mechanism defenseless weaving machines of the type mentioned, as well as a method and specify a pressing tool for producing such a rack, wherein a secure fastening of the ver that withstands the high dynamic load Bund of tooth profile part and support profile part with further mass reduction and Ver improvement of the rigidity of the composite is guaranteed. Furthermore, the wear properties improved and the manufacture of the rack simplified and be cheaper.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bezüglich der Zahnstange dadurch gelöst, daß der Verbund von Zahnprofilteil und Tragprofilteil überwiegend durch Formschluß er folgt, wobei das Tragprofilteil das Zahnprofilteil in unmittelbarem Verbindungseingriff umfaßt durch in Gebieten neben den Kontaktflächen zum Zahnprofilteil hervorste hende innere Oberflächenbereiche des Tragprofilteils, die in Lücken, Ausnehmungen u. dgl. des Zahnprofilteils hineinragen, und wobei wahlweise mindestens zwei Kon taktflächen des Zahnprofilteils zum Tragprofilteil mit einer eine Vielzahl von Formvor sprüngen aufweisenden Profilierung versehen sind, in welche eine entsprechende Gegenprofilierung des Tragprofilteils unmittelbar eingreift.According to the invention, this object is achieved with respect to the rack in that the combination of tooth profile part and support profile part mainly through positive locking follows, the support profile part the tooth profile part in direct connection engagement includes protruding in areas next to the contact surfaces to the tooth profile part internal surface areas of the supporting profile part, which are in gaps, recesses u. The tooth profile part protrude, and optionally at least two con tact surfaces of the tooth profile part to the support profile part with a variety of form jumps are provided profiling, in which a corresponding Counter-profiling of the support profile part engages directly.

Weiter erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich eines Verfahrens zur Herstel lung einer Zahnstange durch die folgenden Verfahrensschritte gelöst:
According to the invention, the object relating to a method for producing a toothed rack is achieved by the following method steps:

a) Production of a fiber-reinforced or unreinforced tooth profile part by injection molding from a thermoplastic material,
b) inserting a prefabricated number of reinforcing fiber layers and the tooth profile part in the mold cavity of a press tool,
c) closing the pressing tool under the influence of pressure and optionally from heat to form-fitting pressing of the tooth pro with the part from the pre-assembled reinforcing fiber layers number of supporting profile parts.

Die Aufgabe wird weiterhin hinsichtlich eines Preßwerkzeuges zur Herstellung einer Zahnstange dadurch gelöst, daß in einer ersten Preßachse ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug angeordnet sind, welche relativ zueinander linear bewegbar sind und zwischen denen das vorgefertigte Zahnprofilteil über einer vorkonfektionierten Verstärkungsfaserlagenanzahl aufnehmbar ist, wobei das Oberwerkzeug eine für den Eingriff in die Verzahnung des Zahnprofilteils geeignete Gegenverzahnung aufweist, die Breite von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug der Breite des Zahnprofilteils ent spricht und wobei die Anordnung von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug mit dazwi schen befindlichem Zahnprofilteil über der Verstärkungsfaserlagenanzahl um 180° um die Längsachse des Zahnprofilteils verdreh- und feststellbar ist, und daß in einer zweiten Preßachse zwei Seitenwerkzeugteile symmetrisch zur Anord nung von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug angeordnet sind, welche relativ zuein ander linear bewegbar sind und die jeweils einen Formhohlraum zur Bildung der Flankenteile des Tragprofilteils aufweisen, wobei beide Preßachsen einen Winkel von 90° einschließen.The task will continue with regard to a press tool for producing a Rack solved in that an upper tool and in a first press axis a lower tool are arranged, which are linearly movable relative to each other and between which the prefabricated tooth profile part over a pre-assembled Reinforcing fiber layers is recordable, the upper tool one for the Engagement in the toothing of the tooth profile part has suitable counter toothing, the width of the upper tool and lower tool corresponds to the width of the tooth profile part speaks and the arrangement of the upper tool and lower tool with in addition existing tooth profile part over the number of reinforcing fiber layers by 180 ° is rotatable and lockable about the longitudinal axis of the tooth profile part, and that in a second press axis two side tool parts symmetrical to the arrangement tion of upper tool and lower tool are arranged, which are relative to each other are linearly movable and each have a mold cavity to form the Have flank parts of the support profile part, both press axes at an angle of Include 90 °.

Die erfindungsgemäße Gestaltung der Zahnstange gestattet nun den Ersatz des un zuverlässigen adhäsiven Haftanschlusses durch einen Formschlußverbund von Zahnprofilteil und Tragprofilteil, was mit einer Vielzahl von vorteilhaften Effekten ver bunden ist. Insbesondere ermöglicht diese Ausführung eine sichere, hohen dynami schen Belastungen gewachsene Befestigung auf Dauer. Eine bereichsweise Lösung des Verbundes vor allem unter der Einwirkung von unterschiedlichen Ausdehnungen der beiden Bestandteile des Verbundes in der Trennfuge ist schon deswegen ausge schlossen, weil infolge des unmittelbaren Verbindungseingriffs sowie auch der (wahlweise) zusätzlichen Profilierung der Kontaktflächen eine Ausdehnungskompen sation ohne Aufsummierung von Zahn zu Zahn erfolgen kann.The design of the rack according to the invention now allows the replacement of the un reliable adhesive adhesive connection through a positive connection of Tooth profile part and support profile part, which ver with a variety of advantageous effects is bound. In particular, this version enables safe, high dynamics fastening that has grown over time. A solution in some areas of the network, especially under the influence of different expansions the two components of the bond in the parting line are already over closed because of the direct connection intervention as well as the (optional) additional profiling of the contact surfaces an expansion component sation can be done without adding up tooth to tooth.

Mit dieser Ausführung der Zahnstange in Verbundbauweise ist eine weitere Masse reduzierung und eine Verbesserung der Steifigkeit erreichbar, was sich besonders vorteilhaft auf die Produktivität der Webmaschine auswirkt. Das gilt sowohl für die Gestaltungsmöglichkeit des Zahnprofilteils als auch für die des Tragprofilteils. Insbe sondere ist nun ein nahezu vollständiges (fast rahmenartiges) Umfassen des Zahn profilteils durch das U-förmige Tragprofilteil realisiert, wodurch ein erheblicher Stabi litätsgewinn zu erreichen ist. Durch den nun möglichen gezielten Einbau von Verstär kungsfasern nach Art und Faserwinkel sind weitere Stabilitätseffekte, insbesondere hinsichtlich der Aufnahme von Torsionsspannungen, sowie eine Verbesserung der Verschleißeigenschaften erzielbar. Vor allem gestattet die erfindungsgemäße Aus führung der Zahnstange deren Ausbildung als Träger gleicher Biegefestigkeit, was mit weiteren vorteilhaften Massereduzierungen verbunden ist.With this version of the rack in composite construction is another mass reduction and an improvement in the stiffness achievable, which is special beneficial to the productivity of the loom. That applies to both Possibility of designing the tooth profile part as well as that of the support profile part. in particular special is now an almost complete (almost frame-like) embracing of the tooth profile part realized by the U-shaped support profile part, which means a considerable stability gain is achieved. Through the now possible targeted installation of reinforcements Kung fibers by type and fiber angle are other stability effects, in particular with regard to the absorption of torsional stresses, as well as an improvement in Wear properties achievable. Above all, the off according to the invention allows leadership of the rack, their training as a carrier of the same bending strength, what is associated with further advantageous mass reductions.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine einfache und kostengünstige Her stellung der Zahnstange mit hoher Wiederholgenauigkeit möglich. Dabei gewährlei stet das erfindungsgemäße Preßwerkzeug eine günstige Realisierung des Verfah rens. The inventive method is a simple and inexpensive Her rack position with high repeatability possible. Ensure is the pressing tool according to the invention a favorable implementation of the process proceedings.

In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zahnstange stehen zur Siche rung eines ausreichenden Formschlusses die hervorstehenden inneren Oberflä chenbereiche des Tragprofilteils relativ zur benachbarten Kontaktfläche des Zahn profilteils um ca. 0,5 mm über. Die Formvorsprünge aufweisende Profilierung von Kontaktflächen des Zahnprofilteils besteht in günstiger fertigungstechnischer Ausge staltung aus einer Feinverzahnung, deren Richtungsorientierung quer oder schräg zur Längsrichtung des Zahnprofilteils verlaufend vorgesehen ist. Dabei ist das Profil der Feinverzahnung vorzugsweise dreieck-, trapez- oder rechteckförmig. Die Tiefe der Feinverzahnung liegt günstigerweise in der Größenordnung von 0,2-0,5 mm.In an advantageous embodiment of the rack according to the invention are safe the protruding inner surface Chen areas of the support profile part relative to the adjacent contact surface of the tooth profile part by approx. 0.5 mm above. The profiling of Contact surfaces of the tooth profile part consists in favorable manufacturing technology Design from a fine toothing, the directional orientation transverse or oblique is provided extending to the longitudinal direction of the tooth profile part. Here is the profile the fine toothing is preferably triangular, trapezoidal or rectangular. The depth the fine toothing is advantageously in the order of 0.2-0.5 mm.

Vorteilhafterweise ist das Zahnprofilteil durch Spritzgießen von faserverstärktem oder unverstärktem thermoplastischem Kunststoffwerkstoff hergestellt. Zweckmäßig be steht dabei der thermoplastische Kunststoffwerkstoff zum Erreichen eines günstigen Gesamteigenschaftsprofils aus Polyamid.The tooth profile part is advantageously made by injection molding of fiber-reinforced or unreinforced thermoplastic material. Appropriately be stands the thermoplastic material to achieve a favorable Overall property profile made of polyamide.

In weiterer günstiger Ausgestaltung besitzt das Zahnprofilteil eine Verzahnung, bei der die Zahnlückenweite in der Teilungsebene kleiner als die Zahndicke ist. Dadurch können zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften die Zähne des Zahnprofilteils wesentlich dicker ausgeführt werden als die Zähne des metallischen Antriebszahnra des. Zur Masseverminderung und Verbesserung der formschlüssigen Befestigung sind die Zähne des Zahnprofilteils an der den Zahnköpfen abgewandten Seite mit Ausnehmungen versehen. Die Zahnflankenflächen des Zahnprofilteils weisen eine Oberflächenprofilierung auf, um den Aufschlagvorgang beim Zahneingriff zu dämpfen und somit eine größere Laufruhe zu erreichen. Dabei beträgt zweckmäßig die Tiefe der Oberflächenprofilierung vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,3 mm. Das mit dem Zahnprofilteil im Verzahnungseingriff befindliche Antriebszahnrad besitzt eine analo ge Oberflächenprofilierung der Zahnflankenflächen.In a further advantageous embodiment, the tooth profile part has a toothing, at which the tooth gap width in the division plane is smaller than the tooth thickness. Thereby can improve the strength properties of the teeth of the tooth profile part are made much thicker than the teeth of the metallic drive gear des. To reduce the mass and improve the positive fastening the teeth of the tooth profile part are on the side facing away from the tooth heads Provide recesses. The tooth flank surfaces of the tooth profile part have a Surface profiling to dampen the impact process when meshing and thus to achieve a smoother running. The depth is expedient the surface profile preferably between 0.2 and 0.3 mm. That with the Tooth profile part in gear meshing drive gear has an analog surface profiling of the tooth flank surfaces.

In weiterer zweckmäßiger Ausführung ist das Tragprofilteil aus einem Epoxidharz- Faserverbund durch Pressen hergestellt. Dabei besteht der Faserverbund vorteilhaft aus Carbonfasern. Zur Erzielung optimaler Steifigkeiten bei günstigen Masseverhält nissen ist das Tragprofilteil als Träger gleicher Biegesteifigkeit ausgeführt. Eine weit gehend gleiche Biegesteifigkeit des Tragprofilteils ist durch Variierung des Profilquerschnitts über der Länge und/oder durch lagenweise Einordnung verschiedener Fa serarten und Faserrichtungen realisierbar. Insbesondere auch für die zweckmäßige Aufnahme von Torsionsbelastungen ist eine derartige lagenweise Einordnung von Fasern in die Flankenteile des Tragprofilteils günstig, wobei von außen nach innen eine Lage aus unter jeweils 45° zur Längsachse kreuzweise orientierten Fasern, an schließend eine unidirektionale Lage und anschließend wieder eine Lage aus unter 45° kreuzweise orientierten Fasern folgt. Dabei können zur Reduzierung der Durch biegung der Fasern wahlweise Hochmodulfasern eingesetzt werden.In a further expedient embodiment, the support profile part is made of an epoxy resin Fiber composite manufactured by pressing. The fiber composite is advantageous made of carbon fibers. To achieve optimal stiffness with favorable mass ratios nissen, the support profile part is designed as a beam with the same bending stiffness. A far The same bending stiffness of the supporting profile part is achieved by varying the profile cross section over the length and / or by layering different companies Types and fiber directions can be realized. Especially for the practical Absorption of torsional loads is such a layered classification of Fibers in the flank parts of the support profile part favorably, from the outside in a layer of fibers oriented crosswise at 45 ° to the longitudinal axis then a unidirectional layer and then another layer below 45 ° crosswise oriented fibers follows. You can reduce the through Bending of the fibers optionally high-modulus fibers can be used.

Zweckmäßig ist weiterhin das Tragprofilteil mit in den Faserverlauf einbezogenen Krafteinleitungselementen versehen, für die Befestigung von Funktionsteilen, wie dem Greifermechanismus. Als besonders günstig hat sich des weiteren erwiesen, daß das Tragprofilteil durch Pressen bei eingelegtem vorgefertigtem Zahnprofilteil hergestellt ist.The support profile part is also expediently included in the fiber course Force introduction elements provided for the attachment of functional parts, such as the gripper mechanism. It has also proven to be particularly favorable that the support profile part by pressing with inserted prefabricated tooth profile part is made.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Um pressen des Zahnprofilteils durch Mehrachspressen. Eine besonders günstige Aus führung des Verfahrens besteht darin, daß die vorkonfektionierte Verstärkungsfaser lagenanzahl und das oberhalb dieser angeordnete Zahnprofilteil zunächst zwischen einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug in einer ersten Preßachse gepreßt, anschließend um 180° um die Längsachse des Zahnprofilteils gedreht wird, so daß sich die Verstärkungsfaserlagenanzahl nun über dem Zahnprofilteil befindet, wobei die biegeschlaffe Verstärkungsfaserlagenanzahl beidseitig um das Zahnprofilteil (Flankenteile bildend) herunterfällt, und anschließendem Pressen in einer zweiten Preßachse zwischen zwei Seitenwerkzeugteilen, wobei beide Preßachsen um einen Winkel von 90° versetzt sind.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the Um takes place pressing the tooth profile part by multi-axis pressing. A particularly cheap out leadership of the method is that the prefabricated reinforcing fiber number of layers and the tooth profile part arranged above this initially between an upper die and a lower die are pressed in a first press axis, is then rotated by 180 ° about the longitudinal axis of the tooth profile part, so that the number of reinforcing fiber layers is now above the tooth profile part, whereby the slack number of reinforcing fiber layers on both sides around the tooth profile part (Forming flank parts), and then pressing in a second Press axis between two side tool parts, both press axes around one Angles of 90 ° are offset.

Dabei besteht die vorkonfektionierte Verstärkungsfaserlagenanzahl aus mit ther moplastischem Kunststoff vorimprägnierten Lagen gleich und/oder unterschiedlich orientierter Verstärkungsfasern, woraus das Tragprofilteil durch Pressen hergestellt wird. Zur Erzielung eines günstigen Formschlusses des Verbundes wird zweckmäßig die vorkonfektionierte Verstärkungsfaserlagenanzahl so um das Zahnprofilteil ver preßt, daß in Gebieten neben den Kontaktflächen zum Zahnprofilteil innere Oberflä chenbereiche des entstehenden Tragprofilteils hervorstehen und in Lücken, Aus nehmungen u. dgl. des Zahnprofilteils hineinragen. Dadurch ist ein nahezu vollständiges (fast rahmenartiges) Umfassen des Zahnprofilteils durch das U-förmige Trag profilteil gewährleistet. Wahlweise wird des weiteren die vorkonfektionierte Verstär kungsfaserlagenanzahl so um das Zahnprofilteil verpreßt, daß die eine Vielzahl von Formvorsprüngen aufweisende Profilierung der Kontaktflächen des Zahnprofilteils die entsprechende Gegenprofilierung des Tragprofilteils erzeugt und in diese unmittelbar eingreift, so daß eine zusätzliche formschlüssige Verbindung gegeben ist.The pre-assembled number of reinforcing fiber layers consists of ther plastic pre-impregnated layers the same and / or different oriented reinforcing fibers, from which the supporting profile part is made by pressing becomes. In order to achieve a positive form fit of the composite, it is expedient ver the prefabricated number of reinforcing fiber layers around the tooth profile part presses that in areas next to the contact surfaces to the tooth profile part inner surface protrude areas of the resulting supporting profile part and in gaps, from acceptances and The tooth profile part protrude into it. This makes it almost complete (almost frame-like) embracing the tooth profile part by the U-shaped support profile part guaranteed. Optionally, the pre-assembled amplifier number of fiber layers pressed around the tooth profile part so that the a variety of Profiled projections of the contact surfaces of the tooth profile part Corresponding counter-profiling of the supporting profile part is generated and directly in it engages so that an additional positive connection is given.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the associated drawing show:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Verbundes von Zahnprofilteil und Tragpro filteil bei teilweise abgeschnittenem Tragprofilteil, Fig. 1 is a perspective view of a composite tooth profile part and cut off at Tragpro filteil partially supporting profile part,

Fig. 2 die Schnittdarstellung gemäß einer Vertikalebene durch die Linie II-II in Fig. 1 bzw. nach der Linie II-II in Fig. 4 in vergrößertem Maßstab, Fig. 2 shows the sectional view according to a vertical plane through the line II-II in FIG. 1 or according to the line II-II in Fig. 4 in an enlarged scale,

Fig. 3 die Schnittdarstellung gemäß einer Vertikalebene durch die Linie III-III in Fig. 1 bzw. nach der Linie III-III in Fig. 4 in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 shows the sectional view according to a vertical plane through the line III-III in FIG. 1 or according to the line III-III in Fig. 4 in an enlarged scale,

Fig. 4 die Seitenansicht auf einige Zähne des Zahnprofilteils bei abgeschnittenem vorderen Flankenteil des Tragprofilteils, Fig. 4 is a side view of some of teeth of the profile part in truncated leading edge part of the support profile part,

Fig. 5 den Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 5 shows the section along line VV in Fig. 1 in an enlarged scale,

Fig. 6 den Schnitt gemäß Linie VI-VI in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 6 shows the section according to line VI-VI in Fig. 1 in an enlarged scale,

Fig. 7 die perspektivische Ansicht eines Tragprofilteils, welches aus mehreren Fa serlagen mit unterschiedlichen Faserrichtungen aufgebaut ist, Fig. 7 is a perspective view of a support profile portion which serlagen of several Fa is constructed with different fiber directions,

Fig. 8 die schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Preßwerkzeuges mit ein gelegtem Zahnprofilteil und vorkonfektionierter Verstärkungsfaserlagenanzahl. Fig. 8 is a schematic view of a pressing tool according to the invention with an inserted tooth profile part and pre-assembled number of reinforcing fiber layers.

Die Zahnstange 1 zur Bewegung des Greifermechanismus besteht aus dem Verbund des Zahnprofilteils 2 mit dem U-förmigen Tragprofilteil 3 (vergl. Fig. 1-4), wobei der Verbund überwiegend durch einen direkten Formschluß beider Teile 2, 3 gewährlei stet ist. Der Formschluß ist in einer ersten Ausführungsart durch unmittelbaren Ver bindungseingriff des Tragprofilteils 3 um das Zahnprofilteil 2, wie im folgenden näher beschrieben, gegeben:
Sowohl Zahnprofilteil 2 als auch Tragprofilteil 3 besitzen Kontaktflächen 4, d. h. Flä chenbereiche, mit denen sie die entsprechenden Flächenbereiche des jeweils ver bundenen Teils unmittelbar berühren. Beispielsweise bezüglich des Zahnprofilteils 2 bestehen diese Kontaktfläche 4 insbesondere aus den Seitenflächen 4.1 des Zahn profilteils 2 sowie u. a. aus seitlichen Teilen der Zahnkopf- und Zahnfuß- sowie der Zahnflankenflächen, welche unmittelbar mit entsprechenden Flächen des Tragprofil teils 3 in Berührungsverbindung stehen. Der Formschluß ist nun dadurch gewährlei stet, daß in Gebieten neben den Kontaktflächen 4 innere Oberflächenbereiche 5 des Tragprofilteils 3 relativ zum Begrenzungsflächenniveau des Zahnprofilteils 2 um ei nen Betrag A von ca. 0,5 mm hervorstehen (s. Fig. 2-4) und in Lücken (z. B. in die Zahnlücken 6) oder in Ausnehmungen (z. B. in die auf der rückwärtigen Seite der Zahnköpfe 7 vorgesehenen Ausnehmungen 8) hineinragen. Durch diese Ausführung des Verbundes ist eine fast vollständige und formschlüssige Umhüllung des Zahn profilteils 2 mit dem Tragprofilteil 3 gegeben, wodurch eine hohe Stabilität des Ver bundes gewährleistet ist. Lediglich im oberen Bereich des Tragprofilteils 3 ist ein frei er Eingriff des Antriebszahnrades (nicht gezeichnet) in die Verzahnung des Zahnpro filteils 2 mit um den doppelten Betrag A eingeschränkter Zahnbreite gesichert.The rack 1 for moving the gripper mechanism consists of the composite of the toothed profile part 2 with the U-shaped support profile part 3 (see. Fig. 1-4), the bond is mainly through a direct positive locking of both parts 2 , 3 guaran. The form fit is given in a first embodiment by direct Ver binding engagement of the support profile part 3 around the tooth profile part 2 , as described in more detail below:
Both tooth profile part 2 and support profile part 3 have contact surfaces 4 , ie surface areas with which they directly touch the corresponding surface areas of the respective connected part. For example, with respect to the tooth profile part 2 , this contact surface 4 consists in particular of the side surfaces 4.1 of the tooth profile part 2 and, inter alia, from lateral parts of the tooth head and tooth base and the tooth flank surfaces, which are in direct contact with corresponding surfaces of the support profile part 3 . The positive locking is now ensured that in areas next to the contact surfaces 4 inner surface areas 5 of the support profile part 3 protrude relative to the boundary surface level of the tooth profile part 2 by an amount A of approximately 0.5 mm (see FIGS. 2-4) and protrude into gaps (e.g. into the tooth gaps 6 ) or into recesses (e.g. into the recesses 8 provided on the rear side of the tooth heads 7 ). This design of the composite provides an almost complete and form-fitting encasing of the tooth profile part 2 with the support profile part 3 , which ensures a high stability of the bond. Only in the upper area of the support profile part 3 is he free engagement of the drive gear (not shown) in the teeth of the Zahnpro filteile 2 with double the amount A limited tooth width.

In einer zweiten Ausführungsart des Formschlusses des Verbundes besitzen minde stens zwei Kontaktflächen 4 des Zahnprofilteils 2 (im Beispiel die gegenüberliegen den Seitenflächen 4.1 des Zahnprofilteils 2) eine Profilierung 9, welche eine Vielzahl von Formvorsprüngen aufweist. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine Feinverzahnung 9 der Seitenflächen 4.1. Diese Feinverzahnung 9 besteht vor zugsweise aus einem rechteckförmigen Profil (s. Fig. 5); jedoch sind auch dreieck- oder trapezförmige Profile realisierbar. Dabei sind vor allem Profile mit geradlinigen Profilbestandteilen geeignet, die einen sicheren Formschluß gewährleisten können. Diese Feinverzahnung 9 ist im Hinblick auf die Hauptbelastungsrichtung der Zahn stange 1 mit einer Richtungsorientierung auf den Seitenflächen 4.1 angeordnet, wel che rechtwinklig zur Längsachse des Zahnprofilteils 2 verläuft. Die Tiefe B der Fein verzahnung 9 liegt in der Größenordnung von 0,2-0,5 mm.In a second embodiment of the interlocking of the composite, at least two contact surfaces 4 of the tooth profile part 2 (in the example, the opposite side surfaces 4.1 of the tooth profile part 2 ) have a profile 9 which has a large number of form projections. In the exemplary embodiment, this is a fine toothing 9 of the side surfaces 4.1 . This fine toothing 9 preferably consists of a rectangular profile (see FIG. 5); however, triangular or trapezoidal profiles can also be realized. Profiles with straight profile components are particularly suitable, which can ensure a secure form fit. This fine toothing 9 is arranged with respect to the main loading direction of the toothed rack 1 with a directional orientation on the side surfaces 4.1 , which che is perpendicular to the longitudinal axis of the tooth profile part 2 . The depth B of the fine toothing 9 is in the order of 0.2-0.5 mm.

In die wie vorstehend beschriebene Feinverzahnung 9 der/einiger Kontaktflächen 4 (Seitenflächen 4.1) des Zahnprofilteils 2 greift eine entsprechende Gegenprofilierung der zugeordneten Kontaktflächen 4 des Tragprofilteils 3 unmittelbar ein, so daß be züglich der genannten Kontaktflächen 4 eine zusätzliche und unmittelbare form schlüssige Verbindung der entsprechenden Flächen von Zahnprofilteil 2 und Trag profilteil 3 gewährleistet ist. In the fine toothing 9, as described above, of the / some contact surfaces 4 (side surfaces 4.1 ) of the toothed profile part 2 , a corresponding counter-profiling of the associated contact surfaces 4 of the supporting profile part 3 engages directly, so that, with respect to the mentioned contact surfaces 4, an additional and immediate positive connection of the corresponding one Areas of tooth profile part 2 and support profile part 3 is guaranteed.

Das Zahnprofilteil 2 des vorstehend beschriebenen Verbundes ist durch Spritzgießen aus kurzfaserverstärktem Polyamid hergestellt. Dieses erlaubt eine kostengünstige und effektive Herstellung und zweckmäßige Gestaltung des Zahnprofilteils 2. In der Teilungsebene 10 der Verzahnung des Zahnprofilteils 2 ist die Weite C der Zahnlüc ke 6 kleiner als die Zahndicke D ausgeführt, so daß in Abhängigkeit von den E- Moduli und den Festigkeitseigenschaften des Zahnprofilteils 2 aus Kunststoff einer seits und dem metallischen Antriebszahnrad andererseits die Verzahnung des Zahn profilteils 2 günstigerweise wesentlich breitere Zahnköpfe 7 aufweist als die Verzah nung des Antriebszahnrades. Die Zahnflankenflächen von Zahnprofilteil 2 und der Verzahnung des Antriebszahnrades sind mit einer Oberflächenprofilierung 11 verse hen, deren Tiefe E zwischen 0,2 und 0,3 mm beträgt (Fig. 6). Dadurch wird der Auf schlagvorgang beim Zahneingriff gedämpft, was zu einer größeren Laufruhe führt.The tooth profile part 2 of the composite described above is made by injection molding from short fiber reinforced polyamide. This allows inexpensive and effective production and functional design of the tooth profile part 2 . In the parting plane 10 of the toothing of the tooth profile part 2 , the width C of the tooth gap 6 is made smaller than the tooth thickness D, so that depending on the modulus of elasticity and the strength properties of the tooth profile part 2 made of plastic, on the one hand, and the metallic drive gear, on the other hand, the toothing the tooth profile part 2 advantageously has significantly wider tooth tips 7 than the toothing of the drive gear. The tooth flank surfaces of tooth profile part 2 and the toothing of the drive gear are provided with a surface profile 11 , the depth E of which is between 0.2 and 0.3 mm ( FIG. 6). This dampens the impact process when meshing, which leads to greater smoothness.

Aus Gründen der Reduzierung der Masse des Zahnprofilteils 2 sind dessen Zähne an der den Zahnköpfen 7 abgewandten Seite mit Ausnehmungen 8 versehen, in die - wie oben erläutert - innere Oberflächenbereiche 5 des Tragprofilteils 3 formschlüs sig eingreifen.For the sake of reducing the mass of the tooth profile part 2 , its teeth are provided on the side facing away from the tooth heads 7 with recesses 8 , in which - as explained above - inner surface regions 5 of the support profile part 3 engage positively.

Das Tragprofilteil 3 ist aus einem Epoxidharz-Carbonfaserverbund durch Pressen hergestellt, wie im folgenden näher erklärt. Dieses Herstellverfahren erlaubt vorteil haft den Einbau von Verstärkungsfasern nach Art und Faserwinkel auf eine Weise, daß ein Träger gleicher Biegefestigkeit realisierbar ist. Im Beispiel erfolgt dies durch lagenweisen Aufbau verschiedener Faserarten und Faserrichtungen (Fig. 7). Einer äußeren Lage 12 von jeweils unter 45° zur Längsachse des Tragprofilteils 3 kreuz weise orientierten Verstärkungsfasern folgen mehrere mittige Lagen 13 mit unidirek tionaler Faserorientierung, denen sich wieder eine innere Lage 14 mit kreuzweise unter 45° orientierten Verstärkungsfasern anschließt. Zur Reduzierung der Durchbie gung der Verstärkungsfasern sind diese teilweise als Hochmodulfasern ausgeführt. In einer Variante ist das Tragprofilteil 3 zur Erzielung optimaler Steifigkeit über seiner Länge hinsichtlich seines Profilquerschnitts variiert, wobei im Bereich der Arbeits stelle (Anordnung des Greifermechanismus) ein kleinerer Querschnitt als im Bereich der Führungsstelle ausgeführt ist. Dabei sind zweckmäßigerweise an geeigneter Stelle Krafteinleitungselemente (nicht gezeichnet) integriert und in den Faserverlauf einbezogen, welche der Befestigung von Funktionsteilen, wie dem Greifermechanis mus, dienen.The support profile part 3 is made of an epoxy resin-carbon fiber composite by pressing, as explained in more detail below. This manufacturing method advantageously allows the installation of reinforcing fibers by type and fiber angle in such a way that a carrier of the same bending strength can be realized. In the example, this is done by building up different fiber types and fiber directions in layers ( FIG. 7). An outer layer 12 each of 45 ° to the longitudinal axis of the support profile part 3 crosswise oriented reinforcing fibers are followed by several central layers 13 with unidirectional fiber orientation, which is again followed by an inner layer 14 with crosswise oriented reinforcing fibers. To reduce the deflection of the reinforcing fibers, some of these are designed as high-modulus fibers. In a variant, the support profile part 3 is varied in order to achieve optimum rigidity over its length with respect to its profile cross section, with a smaller cross section in the area of the work (arrangement of the gripper mechanism) than in the area of the guide point. In this case, force introduction elements (not shown) are expediently integrated at a suitable point and included in the fiber course, which serve to fasten functional parts such as the gripper mechanism.

Im folgenden wird das Verfahren zur Herstellung einer Zahnstange 1 aus dem Ver bund von Zahnprofilteil 2 und Tragprofilteil 3 näher erläutert.In the following the method for producing a rack 1 from the United union of tooth profile part 2 and support profile part 3 is explained in more detail.

Dabei wird zunächst das Zahnprofilteil 2 separat durch Spritzgießen aus kurzfaser verstärktem Polyamid hergestellt. Insbesondere enthält dieses Zahnprofilteil 2 - wie weiter vorn erläutert - Zahnköpfe 7, Zahnlücken 6, Ausnehmungen 8 sowie eine Feinverzahnung 9 an den als Kontaktflächen 4 fungierenden Seitenflächen 4.1. An schließend wird dieses Zahnprofilteil 2 mit einer vorkonfektionierten Verstärkungsfa serlagenanzahl 18 in den Formhohlraum eines Preßwerkzeuges eingelegt. Die vor konfektionierte Verstärkungsfaserlagenanzahl 18 dient der Herstellung des Tragpro filteils 3. Sie besteht aus mit duroplastischem Kunststoff (Epoxidharz) vorimprä gnierten Lagen verschieden orientierter Carbonfasern, wie zu Fig. 7 erläutert. Nach Verschließen des Preßwerkzeugs wird nun unter Einwirkung von Druck und Wärme das Zahnprofilteil 2 mit dem aus der vorkonfektionierten Verstärkungsfaserlagenan zahl 18 entstehenden Tragprofilteil 3 derart umpreßt, daß ein enger Formschluß zwi schen Zahnprofilteil 2 und Tragprofilteil 3 entsteht. Dabei werden einerseits innere Oberflächenbereiche 5 des entstehenden Tragprofilteils 3 neben Kontaktflächen 4 um den Betrag A relativ zum Begrenzungsflächenniveau des Zahnprofilteils 2 her vorgehoben, so daß sie in Zahnlücken 6, Ausnehmungen 8 und weitere Bereiche hineinragen (vergl. Fig. 1-4). Andererseits wird durch die Profilierung/ Feinverzah nung 9 der Kontaktflächen 4/Seitenflächen 4.1 des Zahnprofilteils 2 und deren relati ves Eindringen in den Werkstoff des Tragprofilteils 3 in diesem eine Gegenprofilie rung erzeugt, welche unmittelbar formschlüssig in die Profilierung/Feinverzahnung 9 eingreift.First, the tooth profile part 2 is manufactured separately by injection molding from short fiber reinforced polyamide. In particular, this tooth profile part 2 - as explained further above - contains tooth tips 7 , tooth gaps 6 , recesses 8 and fine teeth 9 on the side surfaces 4.1 functioning as contact surfaces 4 . At closing, this tooth profile part 2 is inserted with a pre-assembled reinforcement layer 18 in the mold cavity of a pressing tool. The number of pre-assembled reinforcing fiber layers 18 is used to manufacture the Tragpro filteil 3rd It consists of layers of differently oriented carbon fibers pre-impregnated with thermosetting plastic (epoxy resin), as explained in relation to FIG. 7. After closing the pressing tool, the tooth profile part 2 is now pressed under the action of pressure and heat with the support profile part 3 resulting from the prefabricated reinforcing fiber layer number 18 in such a way that a close form fit between the tooth profile part 2 and the support profile part 3 is created. On the one hand, inner surface areas 5 of the resulting support profile part 3, in addition to contact surfaces 4, are raised by the amount A relative to the boundary surface level of the tooth profile part 2 , so that they protrude into tooth gaps 6 , recesses 8 and other areas (see FIGS. 1-4). On the other hand, the profiling / fine toothing 9 of the contact surfaces 4 / side surfaces 4.1 of the toothed profile part 2 and their relative penetration into the material of the supporting profile part 3 produces a counter-profiling in this, which engages directly in the profiling / fine toothing 9 .

Der entsprechend hergestellte formschlüssige Verbund kann nun dem Preßwerkzeug entnommen werden.The correspondingly produced positive connection can now be the pressing tool be removed.

In günstiger Ausgestaltung dieses Verfahrens erfolgt das Umpressen des Zahnpro filteils 2 durch Mehrachspressen. Dabei wird die vorkonfektionierte Verstärkungsfa serlagenanzahl 18 unterhalb des Zahnprofilteils 2 zwischen einem Oberwerkzeug 16 und einem Unterwerkzeug 17 eingebracht und in einer ersten Preßachse gepreßt. In a favorable embodiment of this method, the extrusion of the Zahnpro filteil 2 is carried out by multi-axis pressing. The prefabricated reinforcement layer number 18 is introduced below the tooth profile part 2 between an upper tool 16 and a lower tool 17 and pressed in a first press axis.

Anschließend erfolgt eine Verdrehung um 180° um die Längsachse des Zahnprofil teils 2 derart, daß sich die vorkonfektionierte Verstärkungsfaserlagenanzahl 18 nun über dem Zahnprofilteil 2 befindet. Dabei fällt die biegeschlaffe vorkonfektionierte Verstärkungsfaserlagenanzahl 18 beidseitig (wie die Schenkel eines auf dem Kopf stehenden U) um das Zahnprofilteil 2, so daß sich Flankenteile des Tragprofilteils 3 bilden. Nun erfolgt das Pressen in einer zweiten Preßachse, welche einen Winkel von 90° zur ersten Preßachse einschließt, unter der Wirkung von zwei Seitenwerk zeugteilen 22, welche je einen Formhohlraum zur Bildung der Flankenteile des Trag profilteils 3 besitzen.Then there is a rotation by 180 ° about the longitudinal axis of the tooth profile part 2 such that the prefabricated number of reinforcing fiber layers 18 is now above the tooth profile part 2 . The limp, prefabricated reinforcing fiber layer number 18 falls on both sides (like the legs of an upside-down U) around the toothed profile part 2 , so that flank parts of the supporting profile part 3 form. Now the pressing takes place in a second press axis, which includes an angle of 90 ° to the first press axis, under the action of two side parts 22 , each of which has a mold cavity to form the flank parts of the support profile part 3 .

Das Formwerkzeug zur Ausführung dieses Verfahrens ist schematisch in Fig. 8 dar gestellt. In der ersten Preßachse 15 sind ein Oberwerkzeug 16 und ein Unterwerk zeug 17 angeordnet, welche linear aufeinander zu bewegbar sind. Im geöffneten Zu stand von Oberwerkzeug 16 und Unterwerkzeug 17 ist das separat hergestellte Zahnprofilteil 2 über der vorkonfektionierten Verstärkungsfaserlagenanzahl 18 mittig aufnehmbar. Dabei besitzt das Oberwerkzeug 16 eine Gegenverzahnung 19, welche in die Verzahnung des Zahnprofilteils 2 zwecks dessen sicherer Fixierung eingreifen kann. Zweckmäßig ist die Breite von Oberwerkzeug 16 und Unterwerkzeug 17 ana log der Breite des eingelegten Zahnprofilteils 2.The mold for performing this method is shown schematically in Fig. 8. In the first press axis 15 , an upper tool 16 and a lower tool 17 are arranged, which are linearly movable towards each other. In the open state of the upper tool 16 and the lower tool 17 , the separately manufactured tooth profile part 2 can be received centrally over the prefabricated number of reinforcing fiber layers 18 . The upper tool 16 has a counter-toothing 19 which can engage in the toothing of the toothed profile part 2 for the purpose of securely fixing it. Suitably, the width of the upper tool 16 and lower tool 17 is the width ana log of the loaded tooth profile part. 2

Die Anordnung von Oberwerkzeug 16 und Unterwerkzeug 17 mit dazwischen befind lichem Zahnprofilteil 2 über der vorkonfektionierten Verstärkungsfaserlagenanzahl 18 ist um eine schematisch angedeutete Achse 20 um 180° verdreh- und feststellbar angeordnet, welche parallel zur Längsachse des Zahnprofilteils 2 verläuft.The arrangement of the upper tool 16 and the lower tool 17 with a tooth profile part 2 located therebetween above the prefabricated number of reinforcing fiber layers 18 is arranged to be rotatable and lockable about a schematically indicated axis 20 by 180 °, which runs parallel to the longitudinal axis of the tooth profile part 2 .

In der zweiten Preßachse 21 sind zwei Seitenwerkzeugteile 22 symmetrisch zur An ordnung von Oberwerkzeug 16 und Unterwerkzeug 17 vorgesehen. Diese sind im Sinne einer Preßbewegung relativ zueinander linear bewegbar und besitzen jeweils einen einander zugewandten Formhohlraum zur Bildung der Flankenteile des U- förmigen Tragprofilteils 3.In the second press axis 21 , two side tool parts 22 are provided symmetrically to the arrangement of upper tool 16 and lower tool 17 . These can be moved linearly relative to one another in the sense of a pressing movement and each have a mutually facing mold cavity for forming the flank parts of the U-shaped support profile part 3 .

Die Funktion des Preßwerkzeuges entspricht der vorbeschriebenen Verfahrensweise zum Umpressen des Zahnprofilteils 2.The function of the pressing tool corresponds to the procedure described above for pressing the tooth profile part 2 .

Die Erfindung ist nicht durch Einzelheiten des vorstehenden Ausführungsbeispiels beschränkt. The invention is not by the details of the above embodiment limited.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Zahnstange
rack

22

Zahnprofilteil
Tooth profile part

33

Tragprofilteil
Supporting profile part

44

Kontaktfläche
contact area

4.14.1

Seitenfläche
side surface

55

Oberflächenbereich
surface area

66

Zahnlücke
gap

77

Zahnkopf
addendum

88th

Ausnehmung
recess

99

Profilierung, Feinverzahnung
Profiling, fine toothing

1010

Teilungsebene
parting plane

1111

Oberflächenprofilierung
surface profiling

1212

äußere Lage
outer layer

1313

mittige Lage
central location

1414

innere Lage
inner layer

1515

erste Preßachse
first press axis

1616

Oberwerkzeug
upper tool

1717

Unterwerkzeug
lower tool

1818

Verstärkungsfaserlagenanzahl
Reinforcing fiber layer number

1919

Gegenverzahnung
counter teeth

2020

Achse
axis

2121

zweite Preßachse
second press axis

2222

Seitenwerkzeugteil
A Betrag
B Tiefe
C Weite (der Zahnlücke Page tool part
A amount
B depth
C width (the tooth gap

66

)
D Zahndicke
E Tiefe
)
D tooth thickness
E depth

Claims

1. Rack for moving the gripper mechanism on defenseless weaving machines, consisting of the composite of a toothed profile part made of a plastic material with a fiber reinforced part of the toothed profile part, having a U-shaped cross-section, supporting profile part made of a plastic material, characterized in that the composite of toothed profile part ( 2 ) and Tragpro filteil ( 3 ) predominantly by positive locking, the support profile part ( 3 ) the tooth profile part ( 2 ) in direct connection engagement by in areas next to the contact surfaces ( 4 ) to the tooth profile part ( 2 ) protruding inner surface areas ( 5 ) of the Support profile part ( 3 ) in gaps ( 6 ), from recesses ( 8 ) u. The tooth profile part ( 2 ) protrude, and wherein optionally at least two contact surfaces ( 4 ) of the tooth profile part ( 2 ) to the support profile part ( 3 ) are provided with a plurality of molded projections ( 9 ) into which a corresponding counter-profile of the Support profile part ( 3 ) engages directly.

2. Rack according to claim 1, characterized in that the protruding inner surface areas ( 5 ) of the support profile part ( 3 ) relative to the adjacent contact surface ( 4 ; 4.1 ) of the tooth profile part ( 2 ) by an amount (A) of about 0, Protrude 5 mm.

3. Rack according to claim 1, characterized in that the Formvor cracks profiling ( 9 ) of contact surfaces ( 4 ) of the tooth profile part ( 2 ) consists of a fine toothing ( 9 ) whose directional orientation transverse or oblique to the longitudinal direction of the tooth profile part ( 2 ) is progressively seen.

4. Rack according to claims 1 and 3, characterized in that the profile of the fine toothing ( 9 ) is triangular, trapezoidal or rectangular.

5. Rack according to claims 1, 3 to 4, characterized in that the depth (B) of the fine toothing ( 9 ) is in the order of 0.2-0.5 mm.

6. Rack according to claim 1, characterized in that the toothed profile part ( 2 ) is made by injection molding of fiber-reinforced or unreinforced thermoplastic plastic material.

7. Rack according to claim 6, characterized by polyamide as thermopla plastic plastic.

8. Rack according to claim 1, characterized by a toothing of the tooth profile part ( 2 ), in which the tooth gap width (C) in the division plane ( 10 ) is smaller than the tooth thickness (D).

9. Rack according to claim 8, characterized in that the teeth of the tooth profile part ( 2 ) on the side facing away from the tooth tips ( 7 ) are provided with recesses ( 8 ).

10. Rack according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the tooth flank surfaces of the tooth profile part ( 2 ) have an upper surface profile ( 11 ).

11. Rack according to claim 10, characterized in that the depth (E) of the surface profile ( 11 ) is preferably between 0.2 and 0.3 mm.

12. Rack according to claim 10, characterized in that with the tooth profile part ( 2 ) in gear engagement drive gear has an analog surface profile of the tooth flank surfaces.

13. Rack according to claim 1, characterized in that the support profile part ( 3 ) is made of an epoxy resin fiber composite by pressing.

14. Rack according to claim 13, characterized in that the fiber ver bund is made using carbon fibers.

15. Rack according to claim 13 and 14, characterized in that the support profile part ( 3 ) is designed as a carrier of the same bending stiffness.

16. Rack according to claim 15, characterized in that a largely uniform bending stiffness of the support profile part ( 3 ) is realized by varying the pro filquerschnitte over the length and / or by layering ver different fiber types and fiber directions.

17. Rack according to claim 15 and 16, characterized by such a la classification of fibers in the flank parts of the support profile part ( 3 ) that from the outside inwards a layer ( 12 ) from each at 45 ° to the longitudinal axis oriented fibers, then one unidirectional layer ( 13 ) and then another layer ( 14 ) of fibers oriented at 45 ° crosswise follows.

18. Rack according to claim 15 to 17, characterized by the optional Use of high-modulus fibers.

19. A rack according to claim 15 to 18, characterized in that the support profile part ( 3 ) with Krafteinleitungsele elements included in the fiber course is provided in particular for the attachment of functional parts.

20. Rack according to one or more of claims 1 to 19, characterized in that the supporting profile part ( 3 ) is made by pressing with inserted before manufactured tooth profile part ( 2 ).

21. A method for producing a rack according to claim 1 and one or more of the following claims, characterized by the following method steps:

a) production of a fiber-reinforced or unreinforced tooth profile part ( 2 ) by injection molding from a thermoplastic material,
b) inserting a prefabricated number of reinforcing fiber layers ( 18 ) and the toothed profile part ( 2 ) into the mold cavity of a press tool,
c) Closing the pressing tool under the action of pressure and optionally of heat for positive locking of the Zahnpro filteil ( 2 ) with the number of pre-assembled reinforcing fiber layers ( 18 ) resulting support profile part ( 3 ).

22. The method according to claim 21, characterized in that the pressing of the tooth profile part ( 2 ) is carried out by multi-axis pressing.

23. The method according to claim 21 and 22, characterized in that the prefabricated number of reinforcing fiber layers ( 18 ) and the tooth profile part ( 2 ) arranged above them are first pressed between an upper tool ( 16 ) and a lower tool ( 17 ) in a first press axis ( 15 ) , then is rotated by 180 ° around the longitudinal axis of the toothed profile part ( 2 ), so that the number of reinforcing fiber layers ( 18 ) is now above the toothed profile part ( 2 ), the limp reinforcing fiber layer number ( 18 ) on both sides around the toothed profile part ( 2 ) ( Forming flank parts), and closing presses in a second press axis ( 21 ) between two side tool parts ( 22 ), both press axes ( 15 ; 21 ) being offset by an angle of 90 °.

24. The method according to claim 21 to 23, characterized in that the pre-assembled reinforcing fiber layers ( 18 ) pre-impregnated with thermosetting plastic layers ( 12 ; 13 ; 14 ) of identical and / or differently oriented reinforcing fibers, from which the support profile part ( 3 ) by pressing will be produced.

25. The method according to claim 21 to 24, characterized in that the prefabricated number of reinforcing fiber layers ( 18 ) is pressed around the tooth profile part ( 2 ) in such a way that in regions next to the contact surfaces ( 4 ) to the tooth profile part ( 2 ) inner surface regions ( 5 ) of the resulting support profile part ( 3 ) protrude and in gaps ( 6 ), recesses ( 8 ) u. The tooth profile part ( 2 ) protrude.

26. The method according to claim 21 to 25, characterized in that the prefabricated number of reinforcing fiber layers ( 18 ) is pressed around the tooth profile part ( 2 ) in such a way that the profile ( 9 ) of the contact surfaces ( 4 ; 4.1 ) of the having a plurality of form projections Tooth profile part ( 2 ) generates the corresponding de-profiling of the support profile part ( 3 ) and engages them directly.

27. Press tool for producing a rack according to claim 1 and one or more of claims 2 to 20 according to the method of claim 21 to 26, characterized in that
that in a first press axis ( 15 ) an upper tool ( 16 ) and a lower tool ( 17 ) are arranged, which are linearly movable relative to each other and between which the prefabricated tooth profile part ( 2 ) can be received over a prefabricated reinforcing fiber layer number ( 18 ), whereby the upper tool ( 16 ) has a counter-toothing ( 19 ) suitable for engagement in the toothing of the toothed profile part ( 2 ), the width of the upper tool ( 16 ) and lower tool ( 17 ) corresponds to the width of the toothed profile part ( 2 ) and the arrangement of the upper tool ( 16 ) and lower tool ( 17 ) with since between the existing tooth profile part ( 2 ) over the reinforcing fiber layer number ( 18 ) by 180 ° about the longitudinal axis of the tooth profile part ( 2 ) is rotatable and lockable, and
that in a second press axis ( 21 ) two side tool parts ( 22 ) are arranged symmetrically to the arrangement of the upper tool ( 16 ) and lower tool ( 17 ), which are linearly movable relative to each other and each have a mold cavity to form the flank parts of the supporting profile part ( 3 ) aufwei sen, both press axes ( 15 ; 21 ) enclosing an angle of 90 °.