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Die Erfindung betrifft eine Wirkwerkzeugbarre mit einem Korpus, der eine Längsrichtung aufweist, und einer Wirkwerkzeugaufnahme, die als Schlitzleiste mit quer zur Längsrichtung verlaufenden Nuten und Stegen zwischen den Nuten ausgebildet ist und mit einer Auflageflächeanordnung am Korpus befestigt ist, wobei zwischen dem Grund der Nuten und der Auflageflächeanordnung ein Verbindungsbereich für die Stege angeordnet ist.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Wirkwerkzeugbarre mit einem Korpus, der eine Längsrichtung aufweist, bei dem man eine Wirkwerkzeugaufnahme, die als Schlitzleiste mit quer zur Längsrichtung verlaufenden Nuten und Stegen zwischen den Nuten ausgebildet ist mit einer Auflageflächeanordnung am Korpus befestigt, wobei die Schlitzleiste zwischen dem Grund der Nuten und der Auflageflächeanordnung einen Verbindungsbereich für die Stege aufweist.
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Eine Wirkwerkzeugbarre dient dazu, eine Vielzahl von gleichartigen Wirkwerkzeugen festzuhalten und gemeinsam zu bewegen. Unter ”Wirkwerkzeugen” sollen alle Werkzeuge verstanden werden, die an einem Maschenbildungsvorgang während des Herstellens einer Wirkware beteiligt sind. Hierzu gehören beispielsweise Wirknadeln, Legenadeln, Schiebeplatinen, Abschlagkammplatinen, etc.
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Die an einer Wirkwerkzeugbarre befestigten Wirkwerkzeuge müssen ihren Abstand zueinander im Betrieb einer Wirkmaschine aufrecht erhalten. Sie müssen ferner ihre Ausrichtung zu anderen Wirkwerkzeugen, die an anderen Wirkwerkzeugbarren befestigt sind, beibehalten, um eine Kollision von Wirkwerkzeugen zu verhindern, wenn die Wirkwerkzeugbarren im Betrieb einer Wirkmaschine bewegt werden. Kritisch sind hierbei Temperaturänderungen, die im Betrieb einer Kettenwirkmaschine entstehen können. Bei Temperaturänderungen können sich die Längen von Bauteilen ändern und damit auch der Abstand und die Position von Wirkwerkzeugen.
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Man verwendet daher seit einiger Zeit für den Korpus von Wirkwerkzeugbarren einen faserverstärkten Kunststoff, wobei als Verstärkungsfasern vielfach Kohlefasern verwendet werden. Ein kohlefaserverstärkter Kunststoff weist praktisch keine Längenänderung bei einer Temperaturänderung auf.
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Ein Korpus aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff ist jedoch nur mit einem relativ großen Aufwand so zu bearbeiten, dass er unmittelbar eine Wirkwerkzeugaufnahme bildet. Man geht daher in vielen Fällen so vor, dass man eine Wirkwerkzeugaufnahme am Korpus befestigt und die Wirkwerkzeuge später in diese Wirkwerkzeugaufnahme einlegt.
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In manchen Fällen ist es wünschenswert, die Wirkwerkzeugaufnahme aus einem Metall zu bilden. Die meisten Metalle haben aber ein Temperaturausdehnungsverhalten, das sich von dem Temperaturausdehnungsverhalten des Korpus unterscheidet. Wenn die Temperatur in der Umgebung der Wirkwerkzeugbarre ansteigt, beispielsweise aufgrund von Fadenreibung oder Abwärme eines Antriebsmotors, dann dehnt sich die Wirkwerkzeugaufnahme anders aus als der Korpus. Dies kann unter ungünstigen Umständen dazu führen, dass sich die Wirkwerkzeugbarre krümmt. In anderen Fällen treten Spannungen im Verbindungsbereich zwischen der Wirkwerkzeugaufnahme und dem Korpus auf.
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Man hat daher in der eingangs genannten
DE 103 48 557 B3 vorgeschlagen, einen Verbindungsbereich für die Stege so dünn zu machen, dass Wärmedehnungen lediglich zu Schub- oder Druckspannungen führen, die von der Verbindung zwischen der Wirkwerkzeugaufnahme und dem Korpus aufgenommen werden können. Dies hat jedoch den Nachteil, dass der Verbindungsbereich maximal eine Dicke von weniger als 0,5 mm haben kann. Dies macht die Wirkwerkzeugaufnahme sehr empfindlich. Es besteht die Gefahr, dass der sehr dünn ausgebildete Verbindungsbereich im Betrieb einreißt oder auf andere Weise beschädigt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wirkwerkzeugbarre bereitzustellen, die relativ robust in der Handhabung ist.
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Diese Aufgabe wird bei einer Wirkwerkzeugbarre der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Verbindungsbereich mindestens zwei quer zur Längsrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Verbindungsleisten aufweist.
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Damit sind die Stege zwar nicht mehr auf ihrer gesamten Länge, d. h. der Erstreckung quer zur Längsrichtung, miteinander verbunden. Dies ist aber auch nicht erforderlich, weil es im Grunde ausreicht, die Stege an zwei Positionen miteinander zu verbinden. Durch die Aufteilung des Verbindungsbereichs in mindestens zwei Verbindungsleisten ist es auf einfache Weise möglich, den Querschnitt des Verbindungsbereichs so weit zu reduzieren, dass eine Temperaturerhöhung nicht zu einer Längendehnung der Wirkwerkzeugaufnahme führt, sondern allenfalls zu Schub- oder Druckspannungen. Bei einer entsprechend kleinen Querschnittsfläche, die durch den Abstand zwischen zwei Verbindungsleisten realisiert werden kann, können diese Spannungen entsprechend kleiner gehalten werden. Allerdings kann jede Verbindungsleiste selbst dicker sein als dies bisher möglich war, weil für die Schub- oder Druckspannungen im Grunde nur der Querschnitt des Verbindungsbereichs ausschlaggebend ist und nicht allein dessen Dicke.
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Vorzugsweise weist der Korpus für mindestens einen Zwischenraum zwischen zwei Verbindungsleisten einen in Längsrichtung verlaufenden Vorsprung auf. Dieser Vorsprung hat beispielsweise bei der Montage der Wirkwerkzeugaufnahme Vorteile, weil er verwendet werden kann, um die Wirkwerkzeugaufnahme am Korpus auszurichten.
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Hierbei ist von Vorteil, dass der Vorsprung den Zwischenraum ausfüllt. In diesem Fall reicht es aus, die Wirkwerkzeugaufnahme so auf den Korpus aufzusetzen, dass die Leisten beidseitig am Vorsprung anliegen. Damit ergibt sich eine zuverlässige Ausrichtung quer zur Längsrichtung. Ein nachfolgendes Verbinden, insbesondere ein Verkleben, wird erleichtert, weil man beim Ausüben eines entsprechenden Verbindungsdrucks nicht mehr riskiert, dass sich die Wirkwerkzeugaufnahme gegenüber dem Korpus quer zur Längsrichtung verschiebt.
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Vorzugsweise sind die Stege mit dem Vorsprung verbunden. Man kann die Stege beispielsweise mit dem Vorsprung verkleben. Damit ergibt sich eine weitere Befestigung der Wirkwerkzeugaufnahme am Korpus, die die mechanische Stabilität weiter verbessert.
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Vorzugsweise steht der Vorsprung in Richtung auf die Stege über die Verbindungsleisten über. Mit anderen Worten ist der Vorsprung mit Schlitten versehen, die die Nuten der Wirkwerkzeugaufnahme fortsetzen. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass man zunächst einen Rohling der Wirkwerkzeugaufnahme am Korpus befestigt und dann die Nuten in diesen Rohling einbringt, beispielsweise durch Fräsen oder Sägen. Bei dem Erzeugen der Nuten kann man dann durchaus in den Vorsprung hineinfräsen oder -sägen, ohne die Verbindung zwischen den Stegen und dem Vorsprung zu beschädigen.
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Vorzugsweise schließt eine einem Arbeitsbereich zugewandte Verbindungsleiste mit einer ihr zugeordneten Längsseite bündig ab. Der Arbeitsbereich ist der Bereich des Wirkwerkzeugs, der an der Maschenbildung beteiligt ist. Man kann dann die dem Arbeitsbereich zugeordnete Verbindungsleiste verwenden, um das Wirkwerkzeug quer zur Längsrichtung auszurichten. Das Wirkwerkzeug kann dann an der Längsseite der Wirkwerkzeugaufnahme angelegt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Verbindungsbereich beschädigt wird. Die Leiste kann, wie oben ausgeführt, mit einer ausreichenden Dicke ausgebildet sein.
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Hierbei ist besonders bevorzugt, dass die dem Arbeitsbereich zugewandte Verbindungsleiste im Bereich der Längsseite der Schlitzleiste eine von den Stegen weg gerichtete Verlängerung aufweist. Diese Verlängerung vergrößert den Bereich, an dem das Wirkwerkzeug an der Schlitzleiste, also an der Wirkwerkzeugaufnahme, angelegt werden kann. Je größer dieser Bereich ist, desto geringer ist die Gefahr, dass die Schlitzleiste durch das Wirkwerkzeug beschädigt wird.
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Weiterhin ist von Vorteil, wenn eine einem Fußbereich zugewandte Verbindungsleiste über eine ihr zugeordnete Längsseite der Schlitzleiste übersteht. Der Fußbereich entspricht dem anderen Ende des Wirkwerkzeugs. Der Fußbereich eines Wirkwerkzeugs weist vielfach einen Vorsprung auf, der in eine Vertiefung am Korpus eingreift, um das Wirkwerkzeug quer zur Längsrichtung am Korpus zu positionieren. Man kann nun die Verbindungsleiste, die dem Fußbereich zugewandt ist, verwenden, um diese Positionierung zu verbessern.
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Vorzugsweise bilden die Verbindungsleisten Aufstandsbereiche für die Wirkwerkzeuge. Die Wirkwerkzeuge liegen dann nicht mehr flächig über ihre gesamte Länge an der Schlitzleiste an, sondern nur im Bereich der Verbindungsleisten. Dementsprechend müssen die Wirkwerkzeuge auch nur an den Positionen mit einer Auflagefläche versehen sein, die den Verbindungsleisten entsprechen. Dies hält die Kosten für die Herstellung der Wirkwerkzeuge klein.
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Vorzugsweise weisen die Verbindungsleisten eine Dicke von mindestens 0,8 mm, insbesondere mindestens 1 mm auf. Dies ist zwar eine relativ große Dicke. Da die Verbindungsleisten aber quer zur Längsrichtung eine kleinere Erstreckung haben als der Verbindungsbereich insgesamt, kann man trotz der großen Dicke den Gesamtquerschnitt der Verbindungsleisten so klein halten, dass sich Temperaturerhöhungen nicht in einer Längendehnung auswirken, sondern in einer Schub- oder Druckspannung.
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Vorzugsweise bilden die Verbindungsleisten zusammen eine Querschnittsfläche, die so gering bemessen ist, dass auf einer Erwärmung beruhende Dehnungs- und Stauchkräfte zwischen dem Korpus und der Schlitzleiste als Schub- oder Druckspannungen im Bereich der Auflagenflächenanordnung aufgenommen werden und eine Längenänderung der Schlitzleiste vermieden ist. Wie oben ausgeführt, lässt sich dies durch eine geringe Querschnittsfläche erreichen, ohne dass man damit die Verbindungsleisten selbst sehr dünn ausbilden muss.
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Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass man einen Verbindungsbereich mit mindestens zwei Verbindungsleisten verwendet, die quer zur Längsrichtung einen Abstand zueinander aufweisen, und die Verbindungsleisten am Korpus befestigt.
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Wie oben im Zusammenhang mit der Wirkwerkzeugbarre ausgeführt, hat diese Ausgestaltung den Vorteil, dass man durch die Verwendung der Verbindungsleisten den Gesamtquerschnitt des Verbindungsbereichs klein halten kann, ohne den Verbindungsbereich selbst sehr dünn machen zu müssen. Damit bekommt man eine Wirkwerkzeugbarre, die bei der Handhabung weniger empfindlich ist.
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Hierbei ist bevorzugt, dass man die Schlitzleiste auf dem Korpus befestigt und danach die Nuten erzeugt. Die Schlitzleiste wird also als Rohling auf dem Korpus befestigt. Dieser Rohling lässt sich relativ einfach handhaben und beispielsweise durch Kleben mit dem Korpus verbinden. Hierbei ist es lediglich erforderlich, dass der Rohling beispielsweise ein C-förmiges Profil aufweist, bei dem zumindest die beiden Schenkel des C mit dem Korpus verbunden werden.
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Vorzugsweise führt man die Nuten so tief aus, dass sie auch im Korpus vorhanden sind. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Korpus einen Vorsprung aufweist, der zwischen den Verbindungsleisten angeordnet ist. In diesem Fall kann man auf einfache Weise sicherstellen, dass eine Verbindung zwischen den Stegen tatsächlich nur im Bereich der Verbindungsleisten erfolgt und im Übrigen eine durchgehende Verbindung zwischen den Stegen, die bei Temperaturerhöhungen zu Problemen führen könnte, vermieden wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt:
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einzige Fig. einen schematischen Schnitt durch eine Wirkwerkzeugbarre.
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Eine lediglich schematisch im Schnitt dargestellte Wirkwerkzeugbarre 1 weist einen Korpus 2 auf, der im vorliegenden Fall im Wesentlichen aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff gebildet ist. Der Korpus 2 weist eine Längsrichtung auf, die senkrecht zur Zeichenebene gerichtet ist. Die Längsrichtung erstreckt sich parallel zur Arbeitsbreite der Wirkwerkzeugbarre 1.
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Die Wirkwerkzeugbarre 1 soll eine Vielzahl von Wirkwerkzeugen 3 aufnehmen können. Als Wirkwerkzeug 3 ist im vorliegenden Fall eine Wirknadel dargestellt. Jedes Wirkwerkzeug 3 weist einen Arbeitsbereich 4 und einen Fußbereich 5 auf. Der Arbeitsbereich 4 ist an der Maschenbildung im Wirkvorgang beteiligt. Der Fußbereich 5 dient unter anderem zum Positionieren des Wirkwerkzeugs 3 am Korpus 2.
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Zur Aufnahme der Wirkwerkzeuge 3 ist eine Wirkwerkzeugaufnahme 6 vorgesehen, die als Schlitzleiste 7 ausgebildet ist. Die Schlitzleiste 7 weist in Längsrichtung abwechselnd Nuten und Stege 8 auf. Die Stege 8 verlaufen dabei parallel zueinander. Zwischen zwei Stegen ist jeweils eine Nut angeordnet. In jede Nut kann ein Wirkwerkzeug 3 eingesetzt werden.
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Die Stege 8 sind durch zwei Verbindungsleisten 9, 10, die sich in Längsrichtung parallel zueinander erstrecken, miteinander verbunden. Zwischen den Verbindungsleisten 9, 10 ist ein Abstand quer zur Längsrichtung vorgesehen, in den ein Vorsprung 11 des Korpus 2 hineinragt. Der Vorsprung 11 füllt den Abstand zwischen den Schlitzleisten 9, 10 vollständig aus, d. h. der Vorsprung 11 kann als Hilfsmittel zur Positionierung der Schlitzleiste 7 verwendet werden, wenn die Schlitzleiste 7 auf dem Korpus 2 befestigt wird.
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Die Befestigung kann beispielsweise mit Hilfe eines Klebstoffs 12 erfolgen. Der Klebstoff 12, der hier aus Gründen der Übersicht übertrieben dick dargestellt ist, wird über die gesamte Breite der Schlitzleiste 7 zwischen der Schlitzleiste 7 und dem Korpus 2 angeordnet, also von einer dem Arbeitsbereich 4 zugewandten Längsseite 13 bis zu einer dem Fußbereich 5 zugewandten Längsseite 14 der Schlitzleiste 7.
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Der Vorsprung 11 steht in Richtung auf die Stege 8 über die Verbindungsleisten 9, 10 über. Die Stege 8 sind dementsprechend mit dem Vorsprung 11 zwischen den beiden Verbindungsleisten 9, 10 verklebt. Hier erfolgt eine Klebeverbindung zwar nur zwischen einer Schmalseite eines Stegs 8 und dem Vorsprung 11. Der Steg 8 wird aber über die Verbindung mit den Verbindungsleisten 9, 10, die beidseits des Vorsprungs 11 mit dem Korpus 2 verklebt sind, in ausreichender Weise stabilisiert, so dass sich eine stabile Positionierung der Stege 8 an der Schlitzleiste 7 ergibt. Der Vorsprung 11 steht nur über eine kleine Strecke über die Verbindungsleisten 9, 10 in Richtung auf die Stege 8 vor. Der Überstand kann beispielsweise eine Größenordnung von etwa 0,5 mm haben.
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Die Schlitzleiste 7 wird zweckmäßigerweise in Form eines Rohlings ohne Schlitze oder Nuten auf den Korpus 2 aufgebracht und dort befestigt. Danach werden die Nuten zwischen den Stegen 8 durch Fräsen oder Sägen hergestellt. Dabei ist es durchaus möglich, die Tiefe der Nuten so zu wählen, dass die Nuten auch im Vorsprung ausgebildet sind, wenngleich sich die Nuten nur an der Oberfläche des Vorsprungs 11 befinden.
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Die Verbindungsleisten 9, 10 haben eine Dicke von mindestens 0,8 mm, insbesondere mindestens 1 mm. Die Dicke ist dabei die Entfernung zwischen der Aufstandsfläche der Verbindungsleisten 9, 10 auf den Korpus 2 und den Stegen 8.
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Quer zur Längsrichtung, also in der Zeichnung von links nach rechts, haben die Verbindungsleisten 9, 10 eine Erstreckung, die deutlich kürzer ist als die Erstreckung der gesamten Schlitzleiste 7 in diese Richtung. Dementsprechend ergibt sich ein relativ geringer Gesamtquerschnitt der Verbindungsleisten 9, 10. Der Gesamtquerschnitt der Verbindungsleisten 9, 10 ist aber für die Ausbildung von Druck- oder Zugspannungen zwischen der Schlitzleiste 7 und dem Korpus 2 ausschlaggebend. Wenn der Gesamtquerschnitt der Verbindungsleisten 9, 10 klein gehalten werden kann, dann ergeben sich bei einer Temperaturerhöhung der Wirkwerkzeugaufnahme 6 auch nur kleine Druckspannungen im Klebstoff 12 zwischen dem Korpus 2 und den Verbindungsleisten 9, 10 bzw. zwischen dem Vorsprung 11 und den Stegen 8.
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Die Verbindungsleiste 9, die dem Arbeitsbereich 4 zugewandt ist, schließt mit der Längsseite 13, die dem Arbeitsbereich 4 zugeordnet ist, bündig ab. Sie weist darüber hinaus eine Verlängerung 15 auf, die von den Stegen 6 weg gerichtet ist und ebenfalls mit der Längsseite 13 abschließt. Damit ergibt sich eine relativ große Außenfläche der Verbindungsleiste 9. wenn die gesamte Schlitzleiste 7 aus einem Metall gebildet ist, dann kann man die Schlitzleiste 7 als Metallleiste ansehen, die eine relativ große Vorderseite hat, also die Seite, die dem Arbeitsbereich 4 zugewandt ist. Dies ergibt eine Ausbildung, die relativ unempfindlich gegen Beschädigungen ist. Insbesondere beim Einsetzen der Wirkwerkzeuge 3 ist das Risiko einer Beschädigung der Wirkwerkzeugaufnahme 6 aufgrund der Verbindungsleiste 9 mit dem Vorsprung 15 relativ klein.
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Die dem Fußbereich 5 zugewandte Verbindungsleiste 10 steht über die Längsseite 14 über, die dem Fußbereich 5 zugewandt ist. Man kann diese Verbindungsleiste 10 als Anschlag für einen Fuß 16 des Wirkwerkzeugs verwenden. Da die Leiste 10 eine relativ große Dicke aufweist, ist ein derartiger Anschlag ausreichend stabil, um die Positionierung des Wirkwerkzeugs 3 in der Wirkwerkzeugaufnahme 6 sicher zu gestalten.
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Zweckmäßigerweise liegt das Wirkwerkzeug 3 auf den beiden Verbindungsleisten 9, 10 auf, so dass die Verbindungsleisten 9, 10 Aufstandsbereiche für die Wirkwerkzeuge 3 bilden. Zwischen den Verbindungsleisten 9, 10 befindet sich lediglich der Vorsprung 11. Dieser ist aber relativ weich (verglichen mit Verbindungsleisten 9, 10 aus Metall), so dass es ausreicht, die Wirkwerkzeuge 3 in den Aufstandsbereichen, die mit den Verbindungsleisten 9, 10, Kontakt haben, mit der gewünschten Präzision zu bearbeiten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10348557 B3 [0003, 0009]
