DE1774846A1 - Druckhammeranordnung und Herstellungsverfahren - Google Patents

Description

18.9· 1968 Schg/JCB

- L 84 h P 99 -

HONSYViBlI. INC*
2701 Fourth Avenue South Minneapolis, Minnesota USA

"Druckhenperanordnung und Herstellungsverfahren*

Bei der Konstruktion von Druckwerken hohor Geschwindig«· keit_v «ie sie zum Abdrucken der ErgebnisBe in Rechenanlagen vorgeoehen sind, ist es heute üblich, die Druckh&maer bo anzuordnen, wie dios aua Fig· 1 hervorgeht _f no «Ine Doppeldruckhasunereinheit HU schematiech dargeotellt ist. Sa versteht sich, daSeine Vielsahl solcher Einheiten innerhalb der ])ruckzone angeordnet ist» ua sich ia Betriebszustand im Bereich der Drucktromrael und άβο daswiechonliogenden Papier- und Bandzaaterials zu. befinden! so sind e«B· etwa 60 solcher Einheiton für einen 100-

■ ■ - 2 - · 10 98A3/UA5

Spaltendrucker vorgesehen· Jed· solche Einheit IfU enthält ia allgemeinen ein Paar HSsmier(Zeilonsats) 3-1, S-2, <Sie jeweils vorn· und hinton auf ein Paar einetloch gelagerter frSgor f in vorgeschriebener Beziehung «u der feet« Bteherden Grundplatte 3B angebracht sind· Die Grundplatt· ist in einor vorgeschriebenen Weise im Druckbereich angeordnet _f wie dies in der Technik bekannt ist« Pie biegsamen Trager f sind mit ihren jeweiligen HSraaorn 3 durch «in elastinchos Bond bd, das in einen Hohlraum fca Hannor eingebettet ist, verbunden· Durch ein ähnliches elastic eches Band bd¹, das in einem Hohlraum in der Grund platt· BB eingebettet ist» worden dio biegsamen Träger f in dor Grundplatte BB gehalten. Die elastiachon Trager f nehmen das Honmergowicht auf, so daS die Ufeasier in einer vorgeechriebanen (Druckaufnchlag·) Richtung echwenkbar sind, während sie mit hoher Druckaufachlagfrequon? Energie ftpelchern und abgeben· Wonn die Hamraereinheit Hü und die zugehörigen Einheiten paaoend befestigt und in einor Linie entlang ihres Druclcortos ausgerichtet sind, können sie an ihrem Endstück S-t durch StöSo beaufachlagt »erden, ua ihren den Druckauf 3chlag bewirkenden Kopfteil S-n gegen die Drucktronaael und das dazwijchonliegend· Forablatt »u drttckon· (wie dies durch Pfeile angedeutet ist)·

109843/144$

Piese Betriebsweise ist bekannt dafür, da3 die Einheiten eine hohe Beanspruchung und Spannungen hoher Frequana Aushalten müssen, und zwar in einem solchen Grad, daß Rchftden an dennllammerelnheiten und besonders en ihren biegsamen Triigorn auftreten» was wahrscheinlich die jon meisten vorkommende und lästigste Krankheit der heutigen Drucke inrichtungen,hoher Geschwindigkeit ist. Ferner besteht dieses Problem trotz der aufwendigen und kostspieligen Porti/ning, die kennaelchnond für die Herstellung der Hämmereinhalten ist₉ daait sie schnell genug reagieren, eine konstante Btoßkraft ausüben, i}iro Eine teilung beibehalten und bei mehreren nundortnillionen Betätigungen unter hoher Beanspruchung nicht versagen· Dies ist eine einzigartig strenge BiesunGabedin&ungj keine andere der in Betrachtiüzu siehenden Anordnungen erfordert eine solch extrem lange (hochfrequente) Lebensdauer.

Per Fachmann wei3_t da3dio Torbindung der biegsamen '

Triiger t ait der relativ starren Grundplatte BB wie auch mit den BÜmaern 3 viele unangenehme Probiene auf wirft· Sin Bolches Problem ist die Aufrechterhaltung einer prä-Blson Auorichtung der HH;aiaer in Besug auf die Grundplatte BB (so dafl ein Il&Tuaor genau ausgerichtet gegen das Papier * schlagt · natürlich entscheidend wichtig für Druckeinrichtungen hoher Geschwindigkeit). Solche Probleme haben

109843/1445

BAD ORIGINAL

- ♦ -■■

177*846

rertigungeverfahren tür Folge, die all· iu konplieiort eind, wie dl« Anordnung der Hamaerteile in einem hin- und herschnelleoden* gegossenen und geformten, einstellbaren Yerbindungsm&terlal -and anschließende Alterung usw., all» das imrde versucht, «a sie trota Alt erunßs spannung en, 3chruapfen und dergleichen genau ausgerichtet «u halten» Ee iet wohlbekannt» da3 solche Torfahren «β ssu einem wahren Kunststück machext, diese Teile in einer bestimmten Richtung su halten, besondere da das Verbindungematerial Verformungen einleiten kann (s»B· durch Schrtutpfung swiachen dem biegoamcn und dea verbundenen Glied)· Dieses Problea wird noch wesentlich Ternchärft durch dl· Beanspruchung bei dem HantioTcn mit den Einheiten, wie ·» bei diesen Hersteilungsmathoden erforderlich ist. Die vorliegende Erfindung schafft eine neue HaaiaertrSgeronordnung_f die koino der oben genannten Probleme kennt und vorzügliche Betriebseigenschaften besitzt und eine bequemt und zuvorlSsalge Fertigung erm5glicht.

Eine weitere Schwierigkeit bei dor Verbindung der Hämaer alt ihren Trägern ist» do0 an den Trägern Erottdungs-' srschelnungen auftreten, die sum Bruch fuhren können« Bei Druckern hoher Geschwindigkeit mit dan biegsamen Streifen f nach?ig* 1 ist dies β« B. ein offenstehendes Problea, das durch die extrem hohen ßasaorbotätigunßB·

109843/T445

BAD ORiGiNAL · 5 -

fcrSfte und die hohen Frequenzen hervorgerufen wird, Venn' diene Betriebs^ eise nicht genau Üb or eine β ohr lang· Zeit hin überwacht wird, dann lassen eich keine »frieden* stellenden Ergebnisse mit diesen Einheiten in Rechen» anlagen hoher Geschwindigkeit erzielen· Ferner sind dies« Einleiten unwirtschaftlich, tronn sie nicht lco£-ig zuverlässig und wartungsfrei sind, da ihr Ausfall ein· umfangreiche Roehcnanlage stillsetzt,, was hunderte von Dollars pro Stunde kostet· Dia vorliegende Erfindung beseitigt die?e Schwierigkeiten durch Schaffung eine« höchst fcuverlSsoigon TrSgersystens für die Hämnr γ das dleso so an ihren Plätzen hält» daß sich ein besserer Betrieb und eine bessere Zuverlässigkeit Über eine lang· Lebensdauer ergibt· Insbesondere sieht die Erfindung eine solch vorteilhafte Befestigung in Tora, einer eineigartigen» einstückigon Spule (spule C in Pig. 2) vor* ^ die eine genau vorgeschriebene zusammengesetzte Konstruktion besitzt und als endloses Gewebe ausgeführt ist· Bin· ' darartige Spule kann leicht so'^ohl mit den Haamer als auch nit dor Grundplatte beispieloweise durch ein Epoxydhar* fest verbunden worden·

Dns obon erwähnte Probloa dor Ermüdung und dos .Bruches

dos Trägers ist ssua erö3ton Soil auf das biohorige Material und dio bisherigen Fabrikationsmethoden bei der Fabrikation

1D9843/U46 ^un^käi.

der biegsamen TfRgor f (FLg. 1) EurÜokzufUhreft· Dl« SxSger f werden Üblicherweise aus einen rederstdhlband •uogeetanet und βίηά daher "kerbenpfindlich", d*h· si· beeIt«on winol^· Unregelmäßigkeiten entlang ilrer ROnder, die ale "Fehle rot ell en¹» rer antv.Ortlich sind und vorzeitig Risse und Fehler hervorrufen. Dieses Problem kann etwa· ▼erbeoeert werden, Jndea nolohe Kanten abgeschliffen «erden, uca eine gute Glatte su erhalten, dies iet jedoch eine xmetHndliehe, Bit viel Aufwand Terbundene Arbeit und wird, wenn aoflicft, cm beaten vermieden. Xm Oegenoat· dazu schafft die vorliegende Er findung eine biegnaae Swei-Phaeenetroktur (aus verotirktem Plastik), die Jed· lerbonbildung nuf ein MindestooB einechrUnkt (nur auf die Oborflüche des Uarsoe), so daß die Kerbenbildung Ton der liaeee des Kateriale abgehalten wird und iittgeeaat geeohen keine "Kerbenpfindlichkelt* in dea oben ernannten Sinne vorhanden iet· Daher kann die erfindungegemftfle Struktur in eines viel größeren Unfang als viele hochfest· Metalle SrnUdungoerscheinungen widerstehen, weil eieviel einfacher und billiger hcrsuetellon ist· Wo die »eisten Vetallproben nur dreißig oder fünfzig Prozent ihr·· Pideretandos gegen KraUdungon zurückbehalten, renn sie etwea elngokerbt werden, kann ein glaafaaerveretttrktor Pliietiktrflger gerattfl der .'Erfindung unter gleichen Bedingungen eine Wideretandskraft von etwa 80 bis 90 0 eurUck- b.h.Xt.n. ,O₉₈₄₃ZUiS BAD ORiQ₁NAL ·

Sin rerwandtee Fabrikat i^neproblea bei den bekannten Trftgern f let die Vtueciehnunsnatabllit&t"· Pie

• * ■

und/oder Hchrumpfüng der Stahltri^jei· t lot eine eetr / .. V elIßoncine Qualle fUr Frouuktioneproblemo und Vereagen " «tibrond dar Lebensdauer} insbooondere, wann diese Ab» ¹^ neeeuneöündernngen im Bereich der Ytrbindungeatellen . * (bd_t bd¹) der RJtUTicr oaftreten· Den faoerrerBtürkte · Plastiktaiaterial der Erfindung itrt bedeutend etablier· Hioo· StabilltUt wird ferner tu einem Bestwert« nenn ■ Glas ale Faeeruaturial ventendet wird, 8·B. ergibt eioh ein Ulninttm an r'aenorndoorptlon (in QeceneatR tnx lylon, an^enoaLitcn» da9 die Glasfasern einen Π au pt teil der su~ fta*ziengeoetsten Tr^craaeee bilden)· Cehat auch eine geringore Forciechruiapfung und einen geringeren KaltfluB odor Krieondehnung (z.B· geringor als eine Relnplaetlk* mntriie). Sin Terwpjidtor Vorteil no Ich einoa zuoa-TDitnge· eeteton TrHgere ist ο ο ine TerhSltniecaltaig große Freiheit

— /

Yon inneren Reetepnnnungon« die durch die Fertigungaachritte herrorgerufea werden« Solche Spannungen werden allgemein An den bekannten Metalltr&gern während der Fertigung erceugt« dagegen treten eie nie bei de* einfachen Formrer· fahren für die augacu&engoBetsten Träger gentS der Erfindung auf·. 7 '■ · ■ - · · - '" ■ - ' · ' ·■".' ;■'■■'

10984 3/U4 5 : _ft

-β - 1774ί*Β

Eigenschaft

Se turde gefunden, daß bei Yerwendung der oben erwähnten Spulonkonntroktion der besondere Vorteil in der Herstellung iron Hasaertmgern besteht, die aue Materiellen alt voreehiedenen elastlochen Eigenschaften eueansengeeetzt alnd· In einer Form «erden öle durch Aufwickeln Ton kräftigen TSd en hohen Modulo, «le Fiberglas, hergestellt, um eine enaiooe Mehrlagenspul· sn bilden» woraaf dies· gewickelten Faden in eine reist It schwache» slemlich elaatlache Bindeaatrlze, wie in ein paeatnd anhaftendes Ears, oingeachloeaen werden« Porch etna eolcho ruearnaongeoetzte Konatruktion aue Terechle den-elaetiecheii Material kann alt niedrigen Xoaten ein Träger geschaffen werden, deaaen kräftige und elastleöhe Eigenschaften nlohU TerglβIchbares bei honogenem(elnselphaeen) Material haben« Pea BlnechlleOen Ton flberglaafäden In eine (elastische) Plastiknatrlee ergibt einen Träger, der unerwartet· Yorteile aufweist« Die Hasse dieses Materials enthWt (Fiberglas) Material hö cha tor fcotlgkeit, wobei Aa· elastieche Satrisenaaterlal (Hare) einheftend dae^iechen Tertellt lot» Die «Ich ergebende sunaasaengeeotste Struktur ist fühlet eine Bolnstungaepannung etufzunohnan, die das eohw3eherea?lasti):matorial leicht brechen, wahrend die kräftigen Taaern diese in der fiatrise Terteilen und UiT den Weg etwas Terlegen, wodurch Terhindert wird, dai

1098A3/UA5 · 9 ·

BAD ORIGINAL

-9- 177*846

kleinere Unvollkomraenheiten in irgendeiner einseinen

Faser eich über die gesamte Struktur aaebreiten· Während

einseine Fasern die angreifende Last aufnehmen, wird dies· durch die elaotloche Matrisse weltonrertellt, um durch andere Fasern in der zusampngesetzten Struktur getragen cu werden· Es wurde gefundon, daß dao Fadennaterlal betrachtlich starker sein nufl öle das Matrizenmaterial,

«le dies unten erläutert wird« ^

rtruktnrparaaeter

Daa Fibcrgla8~?last immaterial naoh dor Erfindung wird Torzugeweiee als kontinuierlich) liehrlagencpule su einem Sinschleifengeivobetr^ger gewickelt, ua die'TUtaaer (oder Bhnliche hin- und hergehende Elemente) daran «u befestigen· Diese zuscmaongeeet^te Struktur kann eine einfache Anordnung paralleler Faden Viein_t die hauptsächlich entlang t einer besonderen Zugrlohtung ausgerichtet sind und dl· Zfaase des biegsanen Trägers bilden· Sie worden, in einen geringen Teil relativ elastischen Materials wie in ein· Bfttris· eingebettet· derartig· Faeern können.-entweder Vaturprodukte oder synthetische Produkte aus organischem, anorganischem odor metallischem Material οelη und gönnen •in. kontinuierliches odor diskontinuierliches Fadenmaterial enthalten« Jeder Faden ent^Ult Faoorn, ein Garn» ein Garn·

^ · Io 109843/U45 ^°^Λ

band ti usw. Die Blndeaatorlalaatris· ktnn 1· organlach oder anorganisch (».Β. oat Metall) sein und kann «reich oder, hart, epriJde oder «Sh₉ leitend (elsktriech oder theralach) oder nichtleitend tmd widerstand·· fähig gegen Trotter, gegen !Utes» gegen oheaische Korrosion und gegen Fouohtigkoit sein, wie «β die Anwendung fordert· HatUrlioh let die oben erwähnt· Struktur aaa FiberglasfQdesi in ein duroplastladies Bars eingebettet.

Bine grundlegend· Vorauasetsung ist, dafi die starken und schwachen (Fasern und Metrime) Materialien wla Einheit Buaaaaenwirken (β·Β· säulenfurmiger Träger) und dall «ich seide in gleichen Maße unter Belastung dehnen» zueenaensiehen, rerdrehon usv*₉ so daS beide gleich beanafrucht werden» Oa diese Bedingungen srn erfüllen» safe sen folgende Tor au* set runge η gegeben sein ι

1· Bis raaorn αΟβββη alls ia wesentlichen gerade sein und (gr93tentells) in einer geaeineaacn (Spannungs-) Richtung lisgen·

2« Die Fsssra ottossn so angeordnet ssin_t da· si· ia relatiT dem elslchsn Orsd btensprooht wsrden*

3· Bins gute Bindung fflufl swischen der Matriss und dot Fasern bestehen· obwohl diess Bindung nicht kontinaier-

1098A3/U45

BAD ORIGINAL

lieh su sein braucht, mUeeen Ale Bindungspunkt· «ng . genug suünmmenllegen, ua β loheraruo teilen, dafi dl« baldcnaunglelchartlgen Materlallen dl· Spannungen . einheitlich aufnehoen können· Bio Γ>οηΐαβαelf unkt lon dar Bindung lot die Uelaotung auf die Faaernvsu über» tragen, dn3 die Fasern wahrnehabar gleiten und sielt aus der Linie der Belastung usw· herauabewegen· ·

4* Die suaamaengesetftte Struktur darf nur in dem pro« "

portionalen Spannung/Dehnung - Betrlebnb«reich (d«h· den Hooko'ochen Geseta gehorchend) bemt st werden, d,h· bei einer gegebenen, angelegten Spannung »oll die Dehnung (TerlIng«rung pro Längeneinheit) jede· Hateriale proportional eu den angenosaenen Zugkraft·* «ein.

Sind die obigen Bodladungen erfüllt (und bezugnehmend

auf dia Spannung/Dehnung - Zurren in Fig· 2 - C), dann J

erfolgt die* BotHtlgung der suaccmengesetsten Träger in einer vorgeochriebonen trol··· Hat der Träger die Lflnge £ und wird er durch das 'Gewicht V un dl· Lange dL gestreckt« dann eind die Fasern genau entlang der Kraftrichtung (angehftngtea Gewloht) ausgerichtet· Per suoanaongeeetst·

Trlger reagiert auf dos Gewicht nlt einer gleichen und

entgegengesetzten Craft, wobei der üaupttell dieser

^TT - 12 109843/UA5 ^"^

ßpannungsreaJrtlon durch dl· Fasern getragen wird· ferm bald· Materialien die gleiche einheitlich· Deformation (Zug) erleiden, was der Fall ist₉ wenn eio einheitlich reagieren, dann wird das st&rkere Ton beiden die größere Spannung (Ποο1:β· echoe Gesets) tragen und das 1st dos» was beabsichtigt iert, da das Fibernaterlal starker iet und die Hauptmasse enthalt. (Angenoonen dor cuaeqaengesetst· öiegekörper hat eine relatir hohe Cloadlohte und nur der elastische Dereich der (Dehnung··) Deformation fcoaat In Betracht). Bio BnergieaufnahoekapäzltBt stoM ebenfAls betrachtet tierden (Borelch unter der Spannungs/Dchntings·· Kurve); gonaunwie dor Volumennutzeffekt (elastisch· Energiekapazitnt pro Voluoeneln lelt - 1st uogckehrt Proportional dem Uodul)· Dieser susamaengesetsts Biegunsekörper spoichort fünf 2IaI die elastische Mergle ( 100 150 ft - 6b/in⁵ ist angedeutet) eines gleichen Volunens Federstahl und etwa nur 30A der -aase (Gewicht) gibt uer Zusammensetzung etwa 16 UaI den Oewichtanutseffekt (höh· Belnstung/Oewlcht). Natürlich erzeugt ein niedriger tTodul und/oder eine niedrigere Dicht' oinen höheren Gβwichtswlrlmngsgrad· Diese SehnungsbelastungsoharalcterietikeB haben analog· Tort ollhaft· Blgensohaften me solch· Biegekörper, die unter Sohorbelaatung stehen. '

109843/U45

Elaatlaohe Parameter

Ee ooll nunmehr die Elastizität (Spannung/Dehnung) und verwandt· ll&terialoigeneohaften bezüglich ihrer Anwendung»- Möglichkeit fllr die Zwecke dor Erfindung betrachtet weiden« Unter Elast ie itHt (Dehnung) ira proportionalen Bor ο ich (Hooke'eohes Gesetz) wird das Verhältnis von Spannung S (d,h· der'der Belnetun/r entgegengerichtet· Druck innerhalb desUnterials) zur Dehnung L (d.h. die relative Deformation oder Verlängerung des bolaataton Material«) veratanden· Natürlich kann die Sla9tizit$t auch als Auodruok der Hocßenopannung (voluniotrioch, !)ruck) und der Scheropannung (d.h. Steifigkeit bei Scherung) ansoscher. «erden. 3i«gokörporolaetizität (d«h· wo Spannung einen belasteten» gebundenen TrSgorstrans gerodericlitet) konbiniert natürlich beides, die Dohrun(-3-und Schcrelastizität. Deshalb werden ^r di· "Jioduln" (oder elastischen Kooffisionten), die von Hauptinteresse sind, wie folgt veratendonι * '

Der Maeeenaodul B (Xnderunr; ixa Volumen unter Druck) \

der Verläncerungsr^odul S (d.h· dl· Dehnung oder Young'scher

Modul - relativ· Verlängerung unter Druck)

und dor iJchtraodul C (Winkelablenkung bei tangentialea Druck)«

Dies· elastischen Par ame tor werden unten fUr verschieden·

109843/U45 *&^^

Federkörper einschließlich eolchor goaäO der Erfindung nBher erlftutert· Eo wird auch Bosug genosmen auf aolche verwandten, mechanischen Kraftparsaoter «lsi

Grenssugkraft S_t (Beginn des ZerreiSens, nachdea die ProportionalgreruEo überschritten wurde), £rettskraft S (Fehlergrenze bei einer Spannung, die senkrecht auf der SiegokOrperepammng und/oder der Veriangerungadehnung steht)ι Biegekurperkraft 3_f (Eloatizitataßrenae der 3ioßokör,eraponnung)| Biego^ur?erermUdung Fa^ (Fehlerxyklea unter opeaifiocher Biegekurperbolaetung - periodisch angelegt, dann völlig entfernt;)! StoSwiderstand R^ (Stoflbeloatung, die Fehler verursacht) und maximale Elaatisitftt S_n^_x, (JCoefXisient aaxlmaler Deformation, proportional sur Snorgieaboorptlonskapazität)·

Die zusarafflcngeeetste Zwei-Phasenatruktur in einer bevoräugten Ausführung gexaHS der Erfindung hat die Form der oben erwähl ten icklung, die riberfilanvoretärkt ist, HarzotruJctur alt hoher G In^d ich te (etna 6o£ oder mehr) auf« «eist und vorbildliche mechanische Kraftparanater bat, die in die in TaTeI Z unten aufgeführten Bereich· fallen» (3AB # l.oco .Federstahlcharakteristik in DoppeltrÄger sue Tergleioh).

• '

BAD ORIGINAL 1098^3/ΚΑδ

Tafel I
Sto3*iderstand R^t 6-ft-lb/in - Ixod - Prüfverfahren,

Einkerbung hochkant Innenlaciellenkrafts 4 Jtpai (1000 lb/eq. In)₉

druckkraft (Rand) 3_Qt 90 KpSl₉

Dehnungakraft (3.)ι 100 - 200 Ipsi (entlang der Faserlänge) _f Diocokörperkraft S_fl 100 - 150 rpei (10 bei 90°

Spanmmgevlnkel) (τβ· 180 Zpei fUr Stahl)_f

SiegekOrpororfflUdung Fa^i 100 Ue-fa (Willionon Zyklen bi·

Fohlor auftreten), O₉I Mo-fa bei 60 £poi_t

rauorbel^stongfi/*renzei 29 Kpsi (vs. 33 Majttraal geplante Spanniingi bla 120 KpSi₉

SlnetisitStagrenset - y% ♦ Verlängerung (etwa,3.- λ

»pel)_f

Dehnungeaodul Ei 5-6 lipsi (Million Lb/eq.-in.)₉

Biogekörpemodttl Tt 4,5 - 5»5 Mpsi (ve. fO Kpei),

• unter etwa 70° 1 ?rUfbedlngungen bei genormter Zlrku-

lationetoohnik.

1C9843/UA5

BAD ORIGINAL

Ea let Überraschend «u finden, UaB ein BiogekUrper ▼on dieses Material einen solch ungewöhnlich hohes Voluncnwirkungsgrad (Bnergioaboopptionekapaiitat pro Voluaoneinhelt) s«B. in dor Größenordnung τοη 12 ft - lit/ sq« in odor ha l/lO seines Sparjiungdwirkungsgrades boaitet (und etwa doppolt βο hoch wie «in vergleichbarer flacher Federstahl)· Sine solche Struktur iet etwa genauso hart wie StQhI₉ hat jedoch einen Tiel niedrigeren Blasti* sltätomodul, wodurch eine grö3ere Dofornation möglich iet (natürlich la Proportionalität ebereich)· Solch ein eusaamengosetzter Biegekörper ist auch Stahl durch eein hohe· • JCraf t/C·wichtsTorhUltnie" und durch seinen Korroeionewideretand Überlegen, indem er kerbuneaqpfiadlieh (kein· Ermüdung durch Einkerbung) und dergl· 1st und Ubarraechende ▼orteile als DruckhaarartrHger aufweist«

Intrigen Material

Hs Sinbailungenatrise ftir die Claoffiden kann eine Ansahl bekannter Harse dienen« Epoxydharre werden bevoreußtt können aber an die 3teile ton vergleichbaren, relativ flexiblem Matorial treten (d.h. relativ au den steiferen Fadenmaterial, dos niedrigere B₉ t uow. hott), Pas Matrisenmaterial soll auch gut anhafton (gute Bindung an die

1 098A3/--1 4Λ-5 BAD ORIGINAL

-π- 17748AiB \

Fasern], forabar eein und autereichenden Stoewlderetandyi JCrettskraft und dergl· haben· Se eoll auch elnor Wasser· adsorptlon widorstehen· Man kann euch ein anderes hit*·- hartbpres Ποτ» wie ein Phenol» ein Polyester oder derfcl· und nndere Slaotoaere» die eich mit Glasfaden und dem Anwendungsbereich vertragen, Terwenden. Acryle» Plexiglas und dorgl· Bind weniger brauchbar» woil sie zu eprOde sind. Die naxixaale Elaotiaitat (s«B· oaxinale Auedehrmng bei dor Slastiaitntsgrense O/j^) dee aatrizenmateriale coll sehr hoch sein (z.B. ta 1 mil·)· Für die niieton Zwecke eind 3^₉ Zf_# und F^ die wichtigsten Parameter für die Faoeraoowahl, wührend ftlr die llatrire maximale Elaaticitat (d.h. oine relatlr niedrige H)₉ S^ und R_4- entocheidender sind« Gewinne andere Plaatifcflidenaatcrialien (s.B, ■ITylon*) können in boetiamten FSllen eingeoetst werden» gonacuoo wie paesende Keramik (?-·Β· Asbest) oder Ketalle (s«% Uetallwolle)» die geeignet an die ciechanlochen Irflfteporaiaoter der UinhUllungeaatrise und don An\'.endungobereich angepaßt sind· Venn angenoarion wird, dafi eine hohe» kraftoufnohmende Bindung zvrischon den Olanfaaorn und dem Bars besteht, dann treten Fehler untor Spannung über eine Schorbeanapruchung dor Harzphase auf» gleichgültig» wie die Spannung angelegt wird.

Das hochboanspruchbare Fiberoaterlal (e.B. Fiberglas stränge)

- 18 -

1098A3/U45

BAD OR1G'^NAU

-ie- 1774848

kann In Küstern angeordnet werden« na dsa Eid erstand (ζΐ£*η die bu erwartenden Spannungen su erhShen» und swar in Umfanga-axia].or odor nndoror Richtung· Ee kann S.D·« vie unten gezeigt« eine Fibor^laeridenanordnuag la sins Flaetiksatrlse eingeschlossen worden« xca ifarea StoBwiderstond einen optimalen TTort su geben« danlt si· als Druckhonnor (Fig. 5 und 6) verwendbar ist. SchHtsungswels· hat

^w Ana Plantikmaterial einen i>to3niderotand Ton renlgatons

1 fpi, wenn es dnßc^en in der Zuoamoneetsung kombiniert wird« ergibt eich ein (Fiborglao-nors) BtoOvrideretond yon etna 5o - 7o fpi und es vtidcreteht Uborroochenderweiee StÖ3on eoßor besser αϊ ο die bieher Tersrendoten Stahl« legierungen« obwohl die Materialisten und die Fabrikationskosten beide sehr gering alnd· ^oIch eine Anordnung hat hohe echlagabsorbierende Q\mlit3ten« die offenelehtlleli auf die Tat ο ache nirUcksufUhren sind« daö die Faacarn «in« Dehnun^okraft annähernd derjenigen von Stahl haben« Jedoch einen viel niedrigeren Elastizität (modul besitzen (Young* scher Modul öler Strcckfähiskeit« nao eine grader· Streckung la Bruchbereich erlsubt)·.

Das elaotloche (Πητ?.) Material lfißt eine gröUore Dehnung (Streckung) bis zun Bruch au als das Fiberglas (»·Β· Qobr als 5» emchcint wOnochenoAert). Ohne dieses Streckdifferential (ua eino Spannuncoverteilung swlnohen den Fanern su ermöglichen) geht der wirklich· Torteil der

1098Α3/1Α4δ ? —■'

BAD ORIGINAL

«uoanaengeset«ten Struktur verloren· Der Young»eche Modul für Fortlandsenent betrügt etwa Io Millionen (Hpsl) und ocheint sehr ong (nahezu identleoh) bei de»» J en Ig en dee Glases ssu liegen, ist jedoch nur etwa l/3 desjenigen von Stahl und etwa fünftaal desjenigen des Pflasters von Paris· Daher kann Fiberglas vorteilhaft la Pflaster τοη Paris verteilt «erden, nicht aber -in Portlandzement, während Stahl in Zement gut wirkt« ™

Sine «ueamumgooetste Trägerkonet rufet lon gondö der Erfindung ooll einen Haupttell yon Hate rial alt hoher Kohftsion und relativer Steiflgkolt (in äpannungsrichtung) enthalten, wie dies bei Tiberglansträngen der Fall 1st· Dies· Stränge haben eine ZerreiOfestigkeit in der OröQonordnung von etwa 5oo pol und eine Steifigkeit (Schoraiodul) in der Orftuenordnung von 4 Kpoil mit einer verlängerten Steifigkeit (Young*ochor Modul) sind ee etwa Io Hpsi· Dieme Strange «erden in elnea Katrizenaatorlal verteilt ( und fest oiteinander verbunden, das relativ elastischer (defomierbar und scherfHhlg, auch' dehnfeifeiger) und weniger fteif ist und einen geringen 'feil der zusaaoen-» gesetaten Masse onthslt· Das Matrizenmaterial kann also eine viel geringere Koh'4sion haben, ε.B. ein Her« enthalten, das einen Scherungn-Steifhelt-Koefflslenteit In 4er Größenordnung von 0,2 Xpsl und eine Terl&ngerunge· Steifheit von etwa ο,5 l'psl hat. Für diese Zwecke wird

109843/U45 .7 · 20 -

- 2ο -

unter diesen nchorun^e-ateifheits-Koeffltienten RC (oder Formelnetisltat) daa Verhältnis der Seherungab·-» laotung (pn! parallel zu elnor gegebenen Oberfläche) sir Eofornationiopannung (der Slnfcel IUr diet Scherang oder den Qrad dor Deformation) vorstanden· Dieeee let gewQhnlleh Yerwandt nit dem Aaadehnungekoeffi»ienten EC (Ycmne*eober Sodul oder Aundebntuneeetelfheit) oder StreokonfBhl&celte-P faktor 4ln lfingegerlchteter pai/ProKent-Aaedebnan^)·

XbhSeion IS wird ale (Lungs)*iderstand gegen SerrelSoa (pel hierfür erforderlich) Teratanden.

Scr Fachmann sieht bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung, <Ja3 sich große rabrikationavcoreinfGehangen und eine große »irtschaftlicWcoit co >ie noch ander· Vorteile ergehen« und emir durch die Verwendung der suea-aaengesetaten riberglae/Pleetik-Ionatrulction geaäO ι der Erfindung. Vo s«B« das Verbinden des Haoaers und der

Grundplatte mit dem Trüger problematlsob wor_t kann der Busaosiengesetste Trüger nach der Erfindung tilt Epoxydhari oder dergl. ohne Tlel Schwierigkeit befeetigt werden« Ferner wird die Wirtschaftlichfceit und dl· Verelnfaehung noch TorgrOflert» wenn eine solche Trägerenordnung au· •Inem einsigen Stück hergoatellt tiird· So kann β»Β· ein· Mehrfachepule alt etwa 12o oolchor TrSg«repul«n au· einem Kusaomongesetaten Prof il gefonrt und leicht alt einer

BAD ORIGINAL

109843/U45

geaeinsanen Grundplatte verbunden werdon, so daß sie in einer vorgeschriebenen Stellung bleiben· BSanr können dann nit jeder Spule der Tritgor anordnung verbund en werden*

Eine weitere Vereinfachung wird dadurch ersielt, deJB dl· Himmer aus einer Fiberglae«-&lastlkplatt· ausgeschalt ten

und mit der oben beschriebenen lageranordnung verbunden werden· Selten hat die Technik: eine Entwicklung wie dies· gesehen, wo Verbesserungen in der Struktur» in der fabrication, in der Vereinfachung» in der Wirtschaftlich-» keit, in der Zuverlässigkeit und in der Betriebsweise» alle in derselben Konstruktion vereinigt sind·

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung derartiger verbeer ort or Trä&eranordnungen» insbesondere für Bruckhttomer oder dorgl. hinrund herbewegter Elemente, welche die oben beschriebenen Merkmale besitien und die oben beschriebenen Probleme lösen* '

Pie vorliegende Erfindung sieht lh einem β to Bezeugenden Teil einer Anordnung, die wenigstens ein StoSelemont

besitzt, das in einer vorgeschriebenen Antrieberichtung und mit einer vorgeschriebenen hobon yrequens, unter hoher Belastung und hoher Geschwindigkeitsäbnshme Hin- und Herbewegungen in Beaug auf eine fest· Grundplatte de· Qor 21t egest eile ausführt» folgende Verbesoerungen vort

109843/1445 „....,Γ

Biegsame und «schwenkbare Trägoraittel tvr Anbringung der 3 to 3e lerne nt ο oaf dor Grundplatte, «ob·! dl·«« TrSgoraittel oina Anzahl mit engea Zwiochenraua versehene* relativ parallele Fflden von kräftigen Trägermaterial und •inen geringen Teil relativ schwachen Bindematerial· aufweisen, das,dl· füden in «panmmgeübertragender Bt-Bietnmg susanaenhält, ohne eelt>3t eine we β entliehe lurttragend« Tunkt ion nuazu iben und wobei diese Flden in •in geoeineaae· TrSgcreo/^ment eingoechloeoen sind· Si· verwendeten Batorlalien worden für die Anpt oeang an dl· besondere Betriebaveioo ausgesucht·

Weitere liarkmale der Erfindung ergeben ο ich aus der folgenden, ins Einzelne gehenden Beschreibung beetiSEfc er iuefOhrungsforaon der Erfindung in Verbindung alt der Zeichnung. Bs selgta

Fig· X eine perspektivische ftnaicht einer bekannten Doppeldruckhooaereinheit für Srackeinrlohtanken hoher Geochnindl£keit_v

71g· 2X einen Querschnitt durch eine Druckhi einheit camil3 der Erfindung el· Verbeeserung der Einheit nach Fig« I₉

Flg. 2B eine. End ansicht der Einholt In Fig« 2A₉

109843/1U5 BAD ORIGINAL - 23 ·

Fig· 2C mehrere etwoa idealisierte Spannunge«/ Dehnungo-iCurven,

Flg. 20 einen Schnitt durch die einheit In Flg, 2Λ. entlang der Linie 2D - 2D,

Fig. 3 eine perspektivische Anoicht einer in der Fertigung befindlichen« gewickelten Facer-

' glasspule geaüfl der Erfindung star Herotellung ^

der lageranordnung nach Flg· 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung

Bit oehreren Fiberglaetr&ßcrspulen nach FIg₉ J, die mit elnor Ploatifceinkapaelung rcreehen sind und eine geaelnoaae Grundplatte besiteon, ua' ο Inen susasraenMftngenden Uohrepulenoata su bilden,

Flg· 5 eine poropoktiviocho Ansicht oinoe in der Fertigung befindlichen Hehrhaoiaorpro file, d β nach /ort dee ^ulenprdfile in Fig. 4 her· gestellt wird,

Flg· 6 eine perspektivische Ansicht eines Kehrhaaner-/ Mohrepulanprofile, bei wolchem die Morkaale dee Profile nach Jig, 4 und 5 kombiniert elnd₉

^- 24 -

109843/1445

-24- · f774846

Fig. 7 eine perspektivisch· Ansicht einer Profileueführung wie diejenige nach Fig* 6₉ jodoch f erti/rßostellt und etwas In der Geetalt, la Material und in der Höret ellung abgewandelt»

Fig. β eine echenatioche Vorderansicht eines

naoh Fig· I₉ 2 uav» in einer Trflgerreihe, jedoch in &*r in Betracht körnenden Fertigung

etwas abgewandelt und

Fig· 9 einen Träger nach Fig· 8» jedoch in der Gestaltung etwas abgewandelt·

Hü Sie erfindung&ceaSQe Hacmerelnhoit nach Fig· Zk und 2B

hat die gleiche Funktion wie die on π ich bekannte Uatxierein*ieit IiU noch Fig· 1 au erfullon« Die Πβ-ωβ reinheit HS beaitst ein Paar opulonförmige EanacrtrSger C_f C^» ton denen jeder einen Botanischen Kaacaer 3 (oder mehrere . davon wio unten beachriobon) abstUtst* Die Träger ragen

aua einer geaeinsanon Grundplatte BV heraus und werden eo in aruokeinrichtungen hoher Geschwindigkeit eingebaut₉ daS ei· in Besug auf die Grundplatte BV (durch nioht dar· gestellte Mittel) but Ausfuhrung dee Drucke· hin«- «nd herbewegt «erden, wie dico in dor elnschlBgicen Technik üblich lot* Bei der Fabrikation der epulenfOralgen träger O₉ O_x wird Vorzugs eise die dargestellt« «Schleife· (oder das endlose Gevebe) geformt und wie nachfolgend .

109843/1445

BAD OBGl^jt _

-25- 1774648

beschrieben genüll einen Uerknal der Erfindung fertiggertellt· Zur Vereinfachung der Fertigung können dl· Spulen C₉ C_A, W^o gezeigt, endlos geaaoht «erden und in entsprechende Hohlräume in augohörigtn Uaoaer und in der sugehJWlgen Grundplatte elngeoetst werden· Un ein· groSe BeruhrungoflScho swiechen der Schleife und der Grundplatte eowie dem Hatnaer su erhalten und eine feet· Verbindung swlechen dienen Teilen au gewährleisten» oind Verbindungsteile be, bs-s und bs· τοrgosehen· Sino beson— der β Verbindung J, J· kann «rforderliche nfalle angewendet werden· Wie Tig· 2D seigt, kann das Verblndungetell be in vorteilhafter Weiee einen Teil des Eecamere 8 und einen Teil der Spul· C uageben·

Genas einen 8erkoal der Brf indung werden die Spulen C in Tor teilhaft er eine durch Aufwickeln von Fiberglasbandern su einer Spule und Einsehlieeen derselben in •ine Hareaatrize hergestellt· Dies wird nachfolgend unter fiezucnaha· auf 7l£· 3 besehrieben· Ausgehend το« Punkt PA wird ein Band aus Flbcrglanaatorial (Owens Corning Fiberglass O Tilanent RoTlng# 8ol-4o39-6o oder dergl.) cehraubenfSraig auf οineη nahezu rochteoklgen lern (nleht dargestellt) von der ISnge L und der Buhe O (*.D. 3/4 "Xl") aufgewickelt· Die strSn^e können •vorbefeuchtet¹¹ werden« so daO sie eich eng alt doa Plastik-

-26 -

1098A3/UA5

naterlnl rerbIndem Das schraubenfaralge Wickelst wird in einer oraton Richtung fortgesetzt (weg von FA)₉ ble die Breite Z) bedeckt ist (hier etna 1/j.o")· Dann wird die ?loklungsrichtung bei PB umgekehrt und eine sweite lage beginnt bei PC und PC¹· ])iee· Lage wird umgekehrt gewickelt, liegt Über der ersten Log· und endet dort» wo die erste beginnt (bei PP). Mehrer· derartig« Lagen werden aufeinandorgovrickelt, bis die gewünschte Spulen·» ™ dicke t erreicht ist (z.fi· vier Lneen, etwa lo"' Zoll dick), bo daß die fcrtice Cpule eine gewisse Steifigkeit hat (Vorzugs., ei ca 4 bis 5 Lsgen, eine oder «wo! Lagen sind zu flexibel)· Die fertige Spule let nahezu rechteck· förmig und besitzt einen oberen Steg CB und einen unteren Steg CB' sowie seitliche Stege C3 und CS*·

Sie ua ihren Dorn gewickelte Spule wird dann mit Hera ttbercogsn und danach tilt dea ilaaner 8 und der Grundplatte BV verbunden· Dieoes Einkapseln und Verbinden kann jedoch ▼orsugsttelse in einem einzigen Arbeiteechritt ausgeführt werden, beispielsweise in einer Sinspannvorriehtung, in die das ilars (z.B. Epoxydharz) eingccoeeen wird, ua die Selten CS, C3* und die Grundflächer CB der Spule C einsuhUllen und um die Yerblndun^selnoUtte be und bs^v sur festen Verbindung der Rpulenno&aente «it dem Homer und der Grundplatte BY su formen, wie dies dca fertige Produkt In fig« 2 zeigt· 2>io VerbindungeflSchen sind

109843/1445

BAD ORIGINAL

aufeinander abceetlnnt· Xtextn dor Hnnaor S ebenfalle Fiberglas und Plantitoanterial bort ent, IKSt er eich besonder α Ioicht mit der Spule verbindon. wahlweise Kann auch die Grundplatte 3V einfach bein UagleSon dor Spul· mitgeformt und an Ort und Stelle polymerisiert warden«' Aa beaten eignen sich Epoxyd- und Polyootorhars· (die letzteren olnd billiger, aber tempcraturbogrenzter)· Di·

Katalysatoren, die Behandlungsmittel und die Polymer!· '

eatlonsbedlngungen usr·, solche die Ileratellor eapfehlen,

können rerwendet werden» In manchen Fällen kann ee rateaa "

•ein, dl« fortige, gehörtet· Πpule vorsubelosten (&.B· durch Zuaaanonpreeaen bol einer etwaa erhöhten Teraperatur)_f ua die TcrfUgbare Federenergi· zu ateigorxu Nach den Gieflen kann die Einheit TLH durch 'chicIf en der Oborfinchen in ihre endgültige Fora und auf ihr· endgültigen Abaeaeuqgejt gebracht werden.

Die so hergootellten Fiberglasopulcn können öle biogsaft· Drucfchaaaertr3ger verwendet werden_f wie dios die Fig· (

2X_t 2B und 2C «eigen· Die Verwendung in einer Einheit mit 6 n^sBtern so igt T±c. 7· Ea k3nr.cn auch einsein· Steg· CB, C3* wor,£cflchnit ten werden, no doO C- oder Irfönaige Träger entstehen. In dienen Tall ergeben eich Jedoch Schwierigkeiten bei der Boreteilung der Verbindungen· Die euoa-aaengeeetaten Fiborglaa/üars-TrUser zoigeil beatiianto erw'Jnachte Sigcnechaften, nie die· aus der Tafel A hervorgeht· ^*

1098A3/1U5 C^'

Tafel A (siehe fig· Uaanarbef ent Igung (ΠΜ)ι Grundplatte (BV)t Träger (CS₉ es¹)ι

109843/U48

Betriobafrequena· loot» ope

Sto8onergi.es 7,5 - β lc· erg, Uaxiaale Ablenkung ι 1/8", Geschwindigkeit! 133^-/eec. Effektive Moesei 1.6 - 1,8 φ, Abaeesungent X I/O χ l/l6 * l/l6"

(aln) («td), HÄrtei RC 56 - 58,

Abmeasungent 1 1/4 x 1/4 x 3/8* (etd)_#

Länge (effektIt) 1"$ Breiteι 85 χ lo~³ 2oll_t Dielte IaT² Zoll, Elastieitat3modul (dee Haterisls)ι ♦ 5,5 Kpsl (eua Vergleichι Jo ΰρ·1 bei öqnlvalentem Fotlemtahl) _# Trägheitcaooentt 4*6 χ lo"^ in. (sus Vergleicht ο,8 fUr Stehl), Erfordorliche Kraft fttr die 1/3" Ablentang 4S- gai (etwa 3o g« alt Stahl),

He juerßoeclmlndiiilceiti 133"/ββθ· (lllVoeo. alt Stahl) - BiJA-etollßoit 3a - eec», Biegespannung! 20 Thpsl (f» der

Schnittaodul 1.4 x lo"⁶ In 3 tmd

die !ίβοββ 36.5 ga 1st)«

BAD ORIGINAL Da joder liana στ 3 durch ein Paar biegsame Streifen CS₉ CS*

abgeatUtait wird, kann seine kinetische Empfindlichkeit in oinor lUxnxaer einholt nit eines» Paar Ausleger₉ die durch einon Stab cn ihren freien Enden geführt elnd (maximaler Koaent na freien Knde), verglichen worden· FUr geringe Ablenkungen kann ongonoason werden, da3 der VQß dee Stoße· geradlinig verl.'iuft, wobei die effektive L&nge der Biege* tritgor tonstant bleibt· (Freilich gilt dies nicht XQr groSe Ablönliungan) · Die Ablenkung (x) eines solchen A lenker« alt β ο fuhrt cn Enden wird durch die Boziehung*

χ » VL / EHE

boochriobon, wobei Q a R ten er go wicht, L « lange der Biego- Xr'ifTQr, Z » 21aatizitnt8uodul und H * Trößhoitaaoaent de· Segment4a lot·

Se eoll angenommen werden, da3 das Gewicht für eine Ablenkungoein^.eit dieeeo Fiborhftr^tr.'i^era daosolbe 1st wie für ο ine η fl-uivalonton Sta^ltr-i^or, dechalb ist das Elaeti2it^rit97iodul/^rafThoitoiaoEient - Produkt EH das gleiche in beiden Füllen*

En war auch intcrc3nant su finden, dn3 die Rückntollseit unabhflnßiß iot von dor Steifheit der DiogetrUcer. fenn ein Vergleich Kwiachoti verschiedenen I!^!tearn angootellt wird_t

1098A3/U46

dl· «if Fiberglaa^nars-TrSgern τοπ Io · Ιο"*' Zoll und 15 · lo**⁵Zoll befestigt elnd, so wurd· elno Klaketellselt von 8 Millisekunden (gemessen »it elneattegrensungwenschlag sue Guaai) in allen Füllen festgestellt «ad der Vibration der AraaturbotAti.^un^oiiurlchtung (sua Teil) augeschrieben· Ss lot daher nicht vorteilhaft, die Biegetrtfger eteifer zn nachen, ue die n'lcVrntellzoit zu reduzieren - eher, let dl« Schwingung der ftötftticungeeinrichtung eu redusleren· Sa wurden Anotrerißun^jcn gemacht ₉ einen Benoer sii schaffen» der dlesolbd !foeoe un<! dieoolben Verachleißeigenachnften wie «in Stehlhaauaer hat und nlndeetens teübvel·· Plaetikaaterial enthalt, «o daS olne Plastik - auf - Plastik Vorbindung nlt den Biege trägern (C Fig· 2Af abglich let, trenn die Pla8tik-?'etall-3cfeatigung nit dom Uaaaorkern (aus Uetcdl) becondors sicher ecdn aru3. Die Verwendiujg •ine* Plaetiktibereugea be, ba^r (Fig· 2Λ) zur Befestigung der Spule C an l!a^raaer S und &n (Jor Grundplatte BT kann dieses Problem läsen gcmä3 β ine ο Anderen: Morfcnele 4er Erfindung· Eo ist bequea und vorteilhaft, die oufll«gond«n Stücke einsufomon· GemHß oinea we it ar en Kerkaal uaglbt die Verbinduncoauflsße he oo?;ohl den Uajicacr S al· euch die Spul« C und preßt dleoe su3asnen₉ wi· dies in fig· 21 und 2D angedeutet let·

• 51 -

BAD ORIGINAL 109843/U45

Faaernotcrlal

Ke lsi beeondora wichtig, dae Faoerranterlnl aehr »orgflltif auezuw'ihlon, hauptni'.chllch nach den Geeicht θ punkt 4er ^ideretandafthißkoit, dor /Jteifhoit, der Konten und der Brauchbarkeit· Faeernatoriol gibt es in den rorechiedenetea Fonaen, nie Garn, yoraplnnnaterial, Stoff odor Leinen in rerschiedenen Gestaltungen« Die einzelnen Feaern besltsen I

großen oder kleinen Lurchaeoeer, sind bohl oder Banal? new· allgemeinen sind die Faaern alt elnea 'Iborsug T«reehen_f eegea Feuchtigkeit ₉ Abnutsung tun» ceechütst su «ein« trie each im eine gat· Bindung zu fordern· DIo Aaotmhl du F&eera&terlftl· hftngt la «llgcselnen τοη der eeplimten Anvendans» den Geforderten El^onnchafton, den in Betracht kostenden norstellunga'aethodon und den Kosten desbetreffenden Objektce ab» Die Fachleute können derartig· Materialien öle "E-Claa^M _t "a-Olae", Querz und andere (

epeziollero Glacfaeern· FUr die Anwendung bei den be-■ehr !ebenen Ana führungen (T iß· 2 üsr· und Tafel A) hat •loh als sehr sufriodenotellondee Faoeraaterlal daa horkQsnllch· Fiberfilaas "KoTlng" nit Epoxydharz ttbereogeu bewBhrt.

• 32-

1098A3/U45

oben dargelegt, ist Fiberglas· ein bevorzugt·· Material, dos zahlreiche Vorteile beitzt· Ss let bemerkenswert > daS oin gesogenes Glaefadenprodukt (dft· einen überrrachtqn, gloichaääigen Durchaeaoer hat) sowohl ▼erachioden von Gloaaassennaterial als auch (für diesen Zweck) diesem Material überlegen 1st· "o gibt einige Dutzend Forsnxllerungen für nichtkrietalline Glanfanern, die untercohledllcho Kigennchaften haben« Katilrlicb. bieten eie bezeichnenderweise all· oin hohe*"Feetißkoit ■u Gewicht - Verh'iltnie"· Ψ.οηα solche Fadem erhtttt werden, gewinnen öle an Fcetigjcoit (bis cn etwa 4oo° Ff darüber geht dl« Foetigtcoit eurUck bis etwa rar H51fte bei 7oo°r). Bein Auszieh·« in feine FUden (e.B. in der Größenordnung von o_fl · O₉Ol · Io Zoll Dorchmeoöer) steigen die Foati. lcoitnoigenechaTton \*on Glos boaorkenswert an. Femtor^lac hat ε. U. eine Bchnun^ofoatißkeit Ton etwa 6 Thpsi, bei la Laboratoriua aun^onpßonon FHden wurde eine Fcotlgkeit von aehr als eine Hillion psi (Mpoi) beobachtett.für handeletibliche TMen ergibt eich etwa 5oo - 7oo Thpsi, t?obel dloser ^ort nach der» Obor-BugoprozeB, den Bündeln, des "*ben uov. etwas fallt· ▼erochlodene Theorien wurden für diese gewaltige Festigkeitasiufuisie beim Ziehen attfgootellt (wie dl« "Griffith-Flueu-Theori·¹¹, die "Bruoh9rientierungs~Thcorie*» 41· •Molokulor-Anorön\inßO-Thoorieⁿ unw.). Di« Grttnde für dieses Verhalten ηind jedoch noch welte^tgehend unbekannt.

109843/U45

-53- 1774M6 ί

Gesogene Ffiden (Fiberglas) haben, wenn el· in einen

etusanuaon^eaotBten Fiborglastrttger nach den vorliegenden

Aus f'lhrunge formen einverleibt norden, eine hohe "nutzbar· Eehnunßefeotißkoit¹¹ (in Bereioh von 25o bis 4oo Thpsl)|

wtthrend die Plnat ifcaatriae dee TrUgers relativ ochwaeh sein 8011 (z.B. Charakterietißcho Aufnahmefähigkeit von nur etwa 4-6 Thpai vor daa Bruch)» Z)uroh Kombination dieser

beiden Materialien wird ein zuaa&aengeaetKter Biegekörper λ

geochaffen₉ der Ubem aschendo Wirkungen zeigt und eine

Dehnungefesti^kelt beoitzt, die diejenige des sevOhrw

liehen Stahls üborsteigt_t dUh· etwa 75 Thpaiι/dagegen ist die Sehnung8feeti£keit des beaton Stahles etira 3oo Thpei und diejenige von Kieaolerd· etwa 65o Thpsi)·

Ee iet auoh sehr wichtig» daß der Blasti ζ itlitsnodul der Fasern, vorglichen ηit des der ί'atrise, relativ hoch iet d#h· daß «ine ausreichende Ungleichheit in ihren elaatl· ochen Verhalten vorhanden ist, daait die Matrize besonder· bia au dem Punkt deformiert trerdon kann, wo die Spannung harn hauptsächlich auf doe Faeergeflecht einwirkt. (Die hohe nutebar· Dehnuneefeatitfceit der Fasern erleichtert auch diese Spann-mgoUbertragong)· Tie Cl απ fäden &3nncn einen ElastlsitStoinodul von etwa Io Upsi (und ο in« Slastisl«» tfLtsgrense bei etwa 3 - 4 * Dehnung bei ·3 - .4 Mpei) heben, ia Ter^leich su einem Bodo! von etwa O₉5 bis X Mpei for

_λ 54 -

1098A3/UA5

die charakteristischen hltnehirtbaren Ears·· Bel Terwea-' dung der jüngsten Hochoilikagiaeer (mit einem Modul von etwa 16 Mp si und einor Cehnungofestlgkoit von, etwa 650 Thpsi) ' onn aan VibcrglaaharzzuoaraeaeetEungen aufbauen, die eino Dohr.ungsfestigkeit vergleichbar mit den beaten Stahl (d»h* etwa einige hundert Thpsi) haben·

RatIrlieh hingt die Lastverteilung «wischen Fasern und Matrize In einor Zunaaaonoetzun;; davon ab, um wieviel steifer die Facer ist und Ton dem Yolumenprosent eats dee Flberbeetondteile· Das dehnungsfeste Quercchnitteprodukt der Zusaaaiensetsung ist gleich der Quaste desjenigen dar beiden Beetandteile· Ein hohes Verhältnis en Fasern (Verstärkung) ist gewöhnlich erwünscht, jedoch nicht 00 hoch, da3 es doc Eindringen des Ilatrlsonaaterlale (wHhrond der Terti ?ing) vcrhindort· Wenn nan berücksichtigt, da3 Glasfasern etna sehn mal no steif als dae Plastifasatorial sind, das sie verstärken, Λεαιη lot ee nicht notwendig, einen sehr hohen Prozontnats von Glas vorzusehen, u?a die neicto last (Spannung) auf die Fopera su lenken· Zuaaisaene at sunken, deren Bestandteile eine ge* ringe Differenz in ihren Blaatizitntsaoduln haben, erfordern jedoch eine huhere FaoorltonzentratioB, im eine Hhnlicho Flberbelaetung su orroichen· Se let klar, dae es andere entscheidende rasereigenschaftea gibt wie dl· Faserorientierung, die Lagenorientlerung (wenn Ianellen

BAD ORIGINAL - 35 109843/U4S

-35- 177*846

verwendest werden), die Blegcverhftltniaoe und dorgl. Dieso werden unten beschrieben bei der Behandlung der Eigenschafton dor zunarxaongoneteton Fiborglae-narz-Biogeki5rper·

Obwohl das oben erwflhnte Fiborglasaaterial bevorzugt wird, gibt ea andere verfügbare Fiberglaoaatorlalien· Z.B. kann man In bestimmten Anordnungen Fasern aus vor» ot !!rieten Mineralien, Aobeot, iylon, *eraaik, not all art ige Faoora uow._v alleο In einer geeigneten Matrize rorrcnien· Metallart ice Faaem sind fflr einiß« Anwendungen geeignet, bot denen die folgendon VoreichtoaaOregcln bo achtot werden ι T.a vorsteht sich erstono» do0 die Featigkolt to Ich or Fasern durch die Anzahl der Yeroeteungen In der kristallinen Struktur Und der Klcee auf der Oberfluche boeinflu3t wird· Bei Zunahme dor Faserdurchseaeer niaat die Anzahl der Gittervorechiebungen und der Cborfl'ichendcfokto zu, eo daft. Faoern silt groSon Durchraoonern geringe Featiglcolt neigen und bei kleiner Wohnung brechen (unter etwa eines Prozent)· Fasern mit kleinen Wirclmoeoer habon jodoch, höhere Footi^kcit und können Dehnungen bia sru etwa drei Prozent aushalten· 2y?incho netallartige Faoermaterlallen eindi Tonerde (Saphir), Beryllium, Ollioiuakarbld (9IC)₉

• ■

Slliiiuanitrid, Graphit und Borltarbld (BoC)· Bei Graphit wurde beiepiele-oioe beobachtet« da3 er der nochanloch

- 36 -

109843/U4S

fester« in dieser Oruppe ist und dl· folgenden lleenaohaften hAti Zentrale Dthnungsfestlgkeit J «pell Yoaof*scher (Streckung*) Kodul loo Kpslt Bruchdehnung etwa H tust hOohete Tomperaturetabilitüt (d.h. etwa 3.ooo°C)· (la Vergleich hiereu hat 8111siuonltrId etwa die niedrigste Dehnungefeetlgkel& , den niedrigsten Streokungsnodul tnd die niedrigst· Teaperaturstabilitttt (Hitlewiderst end)| ; wahrend Borcarbid bei dem niedrigsten Prosentsats an Pehnung relBt), Die 3iliconkarbidfaoern selgen oft mim knolliges Oberflüchemmohstia und sind im «llgsaelnett schwächer, obwohl es fttr die Adhäsion la der HatrlM besser 1st (wahrend Tonerde la eHeeaeÜten frei ist iron solchen Knollen)· SIs fttdsn sollen natürlich gut in den Matrisenaaterlal gebunden worden und nioht alt diesen reagieren, eine ähnliche thermische Auedehnung haben new·

Eignnnchafton der Matriee

Bs gibt einige wichtige Sigensohafton der Katrise, die für die praktische Anwendung for LYflndung «on Bsdevlunf sind· Ss wurde dargelegt»,dafl die Besiehanf swieohen dor Steifheit und der reotlgkoit dee riber- and dos «atritemnateriels win sohlttssslfsktor fUr die Rerstelltag eiaeo erfolgreichen.euaatrmengeeet*ten Kattrlslo 1st (üH

BAD OBiüHMAW _mff_m

109843/UA5

der Verwendung ale BiegekSrper)· Die Matriee wird, wie dargelegt» eo ausgewählt» daS ei« elastischer (weniger et elf) öle die Fasern let, <J.h. einen niedrigeren KIa-•ti« it'it «modul hat, eo dad β ie unter Bolaetung elastisch bleibt und die Belastung haupta ficht ich auf die Fasern übertrügt» Sie Fasern werden daher hoch beansprucht, die Matriie dagegen nicht* Vie oben erwähnt» wusde angenommen» da3 die Fasern eo ausgewählt «Ind, dafl eie kr&ftig genug • ind» dies« hohe Beanspruchung ohne eu brechen aufzunehmen - za fliesen Zweck: sind genügend Fasern vorgesehen und eo angeordnet» daS ele die Last relativ gleichmäßig vorteilen·

Viele Plaatikmaterialien sind geeignete Hatrlaenaaterialiwn und verschiedene Retail· und Keramikon können ebenfalle verwendet werden» boeondere in Umgebungen hoher Temperatur» wo organische Polyaere nicht brauchbor ο lud· Die üauptplastiksiateriallen von Interesse sind ι Polyester» Epoxyde» Sllilcone und Phenole· FtIr rauhe elektrische Anwendungen ' Bind die Melanin-Formaldohyd-IIarzo ebenfallo nützlich· JLcryle sind für einige Anwendgagott brauchbar» wie einige der neuen Poljalde» besondere bei hohen lenperaturen«

Dl· Polymere haben den weitesten Bereich physikalischer Eigenschaften und Verfahrenebedingungen unter den Harsea» 51· kamen unter Baumteaporatur und atoosphOriecbeia Druok

• 38 -

1098A3/UA5

behandelt «erden und benötigen «in Iiinimum en Geräten· Polymere können auch unter Druck und bei Temperaturen ▼on 3oo° F behandelt v/erden· Die Eigenschaften können natürlich durch HinssufUgon von Monomeren, Biegnaraachirn, Boβchlaunigem und FUllotoffen zu dom Grundansats abgewandelt werden· 31'ir tor oder Katalysatoren oind im allgemeinen erforderlich und wirken auf die Behänd ltingee igen« «chaften (z.B. Viskosität, Golseit,'Lebensdauer) genauso

«ie auf die üitBebestandIgkeit, Festigkeit uM Dehnungseigenschaften der bohandelten Harze ein· Styro!monomere können als Löaunßosiittcl für di© Polymere verwendet wordon, um die Viskosität zu kontrollieren und eur Mischpolymer isation dienen« Chlorsäure oder andere chaiiocho Verbindungen können hinsugoffigt worden, ura die/ Feuerbestindlgkelt bu orhöhon, Glykolzusätzo können verwendet werden, um die chemische und Sotterboetändlgkeit su verbessern·

Silikone sind nützlich, wo hohe Anforderungen an die mechanische und eloktrlncho Stabilität in einem weiten Bereich harter U?gobungnbedingungcn gestellt «erden, wie extrem hohe Temperaturen, Otrahlenoinwirkung (IR oder UV - Einfluß} und Htzondo Chemikalien« Silikone sind ebenfalls sehr widerstandsfähig ßoeen Lichtbogenbildung und Oxydation (und all^emolns Verwitterung) ₉ ^% wie» öle auch

BAD ORIGINAL 1098A3/U4S

eine niedrige Feuchtigkeitsabsorption haben· Ihr· hohca' Kosten und ihre relativ niedrig· mechanische festigkeit bei Raurat craper atur und Ihre schwierige Behandlung and Verbindung (a.D. alt Glaa) begrenzt natürlich Ihr· Ter- wendungsfnhigkeit·

Epoxydharze oind erate AmtArtor für Matrisomaterial· Diese Harze alt niedrigen Molekülargowicht kSnnen natürlich nit einer Aminosäure oder anderen llorzminchorn ge* mischt werden, die chemisch in dl· resultierende Verbindung eingeochlosoen worden, ua auf ihre Eigenschaften einzuwirken Epoxyde sind bekannt dafdr» da3 cio oino ouagoselchnot· Beständigkeit haben (bis der Hilrter sugeoetst wird), und es sind AnaHtζβ hoher ffidorotandnfHhigkeit nöglioh, obvAjhl die Variationaaugllchkelten nicht so uafangreich oind «ίο bei Polyester· Epoxyde oind natürlich hervor- « rQfend bezüglich ihror Haftungοicon ochafton (niedrig· Schrunpfuii^ bei hoher raechaniachor und Bindungefostigkelt) « i ihrer niedrigen FeuchtickeItοabcorption» ihrer guten chemischen r.tabilit'lt und ihrer leichten Handhabung. SI· elnd daher n'itslich In Lcnollononordnun^on, ausgononnen, wo niedrige Ko at on gefordert worden und höh· Temperaturen auftreten« Ein Polyeotor oder ein Phenol let billiger, jedoch nicht In elnoa eo hohen Grad in der Arbeitsweise·

109843/U45

1774I4S

Polyeaterharse »lad wegen ihrer geringen Xearten ein Yieleeitig rerwendberee Material ₉ dae leicht eu handhaben ist und βίηβ Behandlung bei niedrigen (e.B_# *t&o~ ephflrlsohea) Drucken eul&St· Ihre Fertigkeit, ihr« Ab-Bei*aung«etat>ilität und ihre elektrisch«» Eigenschaften aind ßutj trotsdea eehr höh· Temperaturen ihre teietungefcegreiusen«

Andererseits sind die Phenolhorao eAhr anaiohend, m

niedrige ίο ο ton erwünscht sind und man ihre iTurohechnittefestifkelt und ihre Verfahronsprobleme in Koaf nebaen kann (faeeerkondoneation während der Polyaerieation und echwierige Bindung an Glast· Ihre SShigkelt und ihre elektriachen ligensoheiten sind int«· schieden geringer als diejenigen fön Bpoxytfhareen*

Wenn Harse verwendet werden, mUoeen

spannungen berücksichtigt werden» D.h. _y ed itttd fiif Spannungen an der Fiberglao/nsra-Zitiocbanfläche wie auch Ia Katrizenaatorial fielbet gereohnet werden· Solche Spannungen ergehen eich aus de:* Kontraktion (d.h. Diff·- rens in dea,Poioson»oclion Terhriltnio &*/& unter Dehnung*. epannung), wie auch aus der 3chruapfung. «enn «in faden mit Hers umgeben wird» dann veraHl&Ü eine •paammg parallel so de» Faden dae Bari» eich eiehr ale

* 41 m

1098A3/U45

das Clae susoranensuaiehen und schafft dadurch ein« radiale Pruckboanapruchurtg· Auch ander· Bereiche kennen einer ahnlichen radialen Draokheanspmchung unterworf« werden. Als weiterer Faktor iet die Schrumpfung ans«· sehen, da hitzehärtbare Börse, ob ·β Polyeeter_f Spoxyde,

Phenole, Melamine oder Silikone sind, alle echruapfenf

d«h· während der Behandlung und Kühlung des Korzee nieott ihre Dichte zu (Zunahme der Hasse pro Voluaeneinhelt) , ; so daß eine Schrumpfung auftritt· Etwas schrumpfung erscheint nützlich, da oie die KarssunhUUung» welche die

Glasfaden "befeuchtet", veranlagt, dieοβ dichter eu um·

fassen* Schrumpfung ist natürlich zu erwart on, xsgnn ein flüssiges Polymerisation harz erstarrt· Einige Mo tolle können each riolrereprechondes LlatriBeranatecria! (fllr geeignetes Fadenmaterial) Bein, wie Eiaon, Wickel, Kobalt«

Titan, Zirkonium, Beryllium, Chroa usw« Solche Metallbinder

ergeben eine gute Verbindung sogar bei hohon Temperaturen und können plaotlsch fließen, ua Zugbolastun^en su rer-' ' teilen«

Sobald einmal die gewünschten llaterlalien ftlr die Fäden und die Matrise ausgentlhlt sind, wie oben, dann nu3 Vorsorge getroffen worden, un eine gute Bindung swiochen den beiden sicherzusteilen, etwa durch Verwendung eines fco*·· plexen, orgunlsch^anorganischen Verblndungszaittele, mit

109843/1448

dom die Fiborglanfäden überzogen werden, so daS der orgonioche Toil mit dor Harsnatrize reagiert und der anorganiache mit den Glos. Sin solcher Uborsug dient such sun 0chuta der Glasfasern·

Fager anordnung

«••»••Mill-·" ^fmam^m; Hit ■ ι« *

Verotürkto Kirnet harze, «eiche für bejotiinnt Bind, unterscheiden eich in der und der Struktur von den meisten anderen fiberverat'drlcten JCunotharzen« Sie können aa boeten als nichtgo^ebte Schicht eua behandelten Bohr.cn oder nichtbohi^ndclten Bahnen oder vorzugcmeiee alo schrauben?önaigo vricklung no-*· gem&S dea VorfaJiron nach Her Erfindung bezeichnet worden. Ihre Sraüdun^sbeotandißicoit h-ingt haupt α Schlich von der Faaer« oriontiorang und von der Art und Zusammensetzung des vorwendetott ilatrizenharsee ab· '

Sicht gewebte, kontinuierliche Glasfaden bewähren sich *

tm besten, wenn geformte, faaervcrGt'irkte ßchichten für die Erniadunjrjobcotindiglcoit vorcoochrioben oind, weil oie höhere reatl.;iceit als jedoo Gewebe, Jodor kontinuierliche Faden oder jcdor Jcurzs wnl\lloe verteilte Faden hnben_t und auch weil die Fftden leicht ausgerichtet «erden künnen.

- 43 -

BAD ORIGINAL

109843/U4S

ua ihnen oino optianle Festigkeit und Steifheit In der benötigten Richtung eu geben» Glosfäden haben im allge* neinen eine hoho· enargieapeichernde Kapazität und oogor eine relativ nlodrige Dichte und einon niedrigen Modul, verglichen alt Metallen (hohes JFeot ißke it β/Go wichte· Verhältnis)« Der relativ niedrige« kontrolllorbare Modal der Glftefaacr-ilarz-^usarsaenaotJSung erlaubt es, Biegungen eu wider at eben» ohne Ubernttöige Spannungen eu erseugen·

Bei den verschiedenen, hltsehärtbaren Kunstharzen, die gewöhnlich in verstärkten Gl auf aa »schichten verwendet worden, ISSt «ich die boot ο BroUdunsebeotündigkelt alt Bpozydharsen erreichen, eh*r als mit Schichten ons Pkanol, Polyester oder Silikon. Bloao Überlegenheit 1st der den Epoxydharzen eigenen Zähl£keit und Ilaltbarkoit znzw schreiben· Zuo^:ltzllch habon die Spoxydharee hohe zaechanisehe Festigkeit eine niecrige Schruapfung wahrend der Behandlung und ergeben eine ausgezeichnete Verbindung mit den Glasfasern·

Sie EraOduncebeetUndijrkolt der Ilberglas«l!ar2-3chickt und ort eich nit dea Ilar^ßchalt. ; rlhrend boi vorochledenea liarsanteilen alt niodrigom I^rmldun^eniveaa eino Uberraeohend geringe Änderung in dor idcretondskraft ge^en ErnUdung vorhanden let, ergibt oin Iiarz|rehalt außerhalb dos 2o · 4o?U

1098A3/U45 ^nV "^- '■■'-'

-44- 1774840

Bereiches keine optimale Widerstandskraft gegen Eraüdung· Bo iet auch riskant, nichtgowebta_v verstärkte Üanethars-» teile fltr Innere dnuernde Eratidxinßebeanepruähung set benuteon, wenn der Harftgehalt etwa unter 2θ£ gesenkt IMuMe₉ da unter diesem Punkt die Dehrtun£ofeetigkeit gewShnlioh verschlechtert wird·

Sie Ermüdungebootandigkeit einer aus^ericiiteten_f nioht* ßenebton Fiberglaaechicht ändert eich euch Bit der

Logenorlentienmg, ebenso wie eis von ds» Hare- und ;

Fasermaterial abhangt· Wird β·Β. eins In einer Richtung verlaufende Schicht entlang dor Delmungsrichtung (IfBlI-Grad-Orientierung) ausgerleiKtet_f ergibt sich Überraschender-weise eine Leistung» die unter dem Option* liegt· Bub· durch die relativ niedrige fasertest if kalt senkrecht ßu, dor Richtung der Verstärkung tritt sine Spaltung in der Faeerriehtunc auf· Sin geringer Grad an ^-3chritßorientiening« (d»h* Abwelohung von dieser Spnnnungcrrichtung, in der. Größenordnung von etwa 5°) behobt dieses •ffull-Grad·· Problem und behält noch den grünen Teil der hohen axialen Festigkeit der »Iftill-Grad«*Schicht boi. Ein anderer mts eur Behebung dieses Spaltungeproblenn iet_;die Schicht nit vielen "Jftill-Grad'-ljßgen su verschont wJthrend ein pur Rrewsorientierung von 9o° besitzen·

BADORIiälNAL.. ' ^

109843/U45

"""" 1774848

Pie Faeerausriehtung einer niohtgewebten kontinuierlichen faserschicht ergibt eine betrachtliche Verbesserung besOglioh. der SroUdungsbestandigkeit verglichen ait einer gewebten Olfte- (Tuch·) Schicht* Bine gekrauste, niohtgewebte 3chicht ait 5o£ Null-Grad- -und 5oJ< 9o°-Iagen ergibt eine besser· EraiUdungebeetändigkelt ale nicht ausgerichtet· (irull-ßrad) Fasern, obnohl beide Schichten dae gleich·

YeretSrkungftBueter haben· Out anegerichtete» nicht gewebt·

I Schichten »it FKden haben ein axiale· EraUdungeniTeaa von 9o₉ooo bie 4o»ooo p*i« Die« läßt eich vorteilhaft alt Metallen wie Aluoinium rergleichen und be β it st etwa da· I&reifeche an Ermüdun^obe art andicke It τοη gewebten kontinuierlichen Fadenechichten (s«B* "etyle 181 •-Glasgewebe) und etwa dae Zehnfach· an EnaUdungebeetändigkeit . von charakterirtiechen,. nicht ausgerichteten Glaertattenschichten·

Ähnlich sind die Dehnungofeetigkeitaaicenechaften der (

fadensueeBboeneetBungen geolld dor Srfindung sehr gut (abereteigen Metalle ähnlichen Oowlohtee) und oind «ienlicn stark rlohtungeempfindlich* Gtmisee Fiberglae-Here-achichten (riohtungafuneapfindlich) können eich von einigon hundert fhpsi unter axialer Belastung bie su einem Bruchteil davon andern» wenn der Belastungewinkel um einig· Grad wächst·

- 46 -

1098A3/1A45

Auf dt· Bruckkraftelgenachaften wird la tfenlloher Wela« ' •Ingevlrkt·

Zueftislloh tu de» EinfluS de· Material· «ad d·· Bffokte·

der Sgvßämcßt*mti&*xt₉ wirkt dl·

auf das Terbaltmt der faeerr«ratBrkt6ii Banatliar*- «in· Dl· Emadongedatea tür dl· Bi

der btlfteteten flachen 3ahlchten (dl· die oben Ereuilfl^tnorlentlcmng vorztigawele· Ton etwa 45° In Besag «uf die Bolaatungsrlchttmg haben) zeigen, daO dloae eine •two» hOher« Em'lduncebeet'lndigfceit bei Biegungen hobna al· die ErnUöung in axialer Hlehtun^ (anßcnoBcaon ii>w»cho«ln-

■■■■'■ (

d· Mbntmg·» und Xonpr«aelonab«laotune)· R«in· (nicht «retSrkt·) richttongstmeaipfixidliche Materialien seig«n hOhor·

beia Blmgm al· b«i ab*eohe*lnd«r In axialer Richtung·

Beim Vergleich der ^naUdungebeetflndigkeit und der eigenschaften einiger vervtSrkter KTinethaxe*. und PoIemeterialien ftir 71ochf«dern ward« folgend·« gefunden (Si· SraßOwAfsoaAtmi basieren aaf flachen, nicht «lag«· kerbten Ifuetern, die bei Rauat«cqp«ratar end bei !Urea-» «ehnlttaapaanungen von Voll alt einer wechweinden

109843/ 1445^ ™™* -4T-

nungaampUtttd· geprüft wurden« Die Ernaduncsbestandigkelt?

wurde an· LebonsdauerprUfüngen beetloot und 1st dl·

mftTJaale Belastung, bei dar das Material ΙΟ*' Deformation·- syklen aunh&lt)· Die BlegungseraSidungebestandiekelt einer auegorichteten, nicht gewebten Schicht kann etwa das

Deppelt· der Beständigkeit- einer Gewebeschicht und das Dreifach· der Festigkeit einer Suaaaaensetsung Bit wahllos

angeordneten Fasern haben, dl· ait SAS 1060 Foderetohl

auf einer einheitlichen Gawlehtsbasle vergleichbar 1st· "

Die Buläeoige Beanspruchung einer Feder ist ein Ueß für

die Materialblagung oder für die eur Federbetätigung verfügbar· Aap&itude. Die relativ hon· •äußerst·" Fcetirrkeit und dl· *Bl«g«ernadunge*--Fe8tigkelt einer eaogo· richteten, nicht gewebten Oloofaoerschicht, «uoonnen mit lhrsB relativ niedrigen Modul, eraugllcht ein· überlegene

Federbwt&tigungs «·Β. viele Kai besoor als 3Λ3 1060 Federstahl· Sin· sehr wichtige Federelgenochaft 1st ihr·

energiespeichernd· Kapazität, wenn das Material von der

Hüllbelaatung bis su seinor Emtidungscrons· deforoiort

wird· (Die la dem gespannten Material goepolchert· Energie 1st gleich der Fische unter de^Spannun^-^ehnungs-JCurve)·

Der relativ nie -rige Modul der miagerichteten, nicht ββ-

wabten, vertitXrkten K>insthars· (10> - 30$ desjenigen ron

Stahl) susasnen Bit ihrer höohetcn Äußoretcn Festigkeit

- 40 109843/U45

•reibt «br ei· «ine viel grtt3er« Sncrgieepeichenta*·« kapaeitfit ale fttr SAE 1060 Federet ahl*

Dttapfung tet der Proiefl, bei dem «in (Federn) Material Energie abeobiert (tJ»*ajidlune la Wärme)· Sie Eaepfimgekapazität de· Material· durfte tine beselchnend« Beftlehun« βα den Enatid-ongaerechoinungen haben» Mapfuncoenerfcie let «ine Katerlaleigonschaft, die nicht von eben erw5hnrt«a Sponnun^srerlaof abMngt} die epee if loche let ein direktes MaS für dl· mechanisch* Knergie haupteSehlich in r%rae tun£jewandelt), die fUr die Tolunan-•lnheit Material bei Jedem Belatstun^otyklua verloreagelit. Sine hohe epeziflache Dumpfxingoenergie let rcrbundcn Alt einer niedrigeren Amplitude; der Re£»nan23Chwin#ua£ und einem echnolleren Abklingen der Schwingungen* Me ep«ifische Dtepfungaenerei· in eincjn reretörkten Kunether« kann la allgemeinen pteer «ein al· bei einigen Metallen.

SueasasengefftQt 1st ee für den Fachiaann «TfenBichtllcb., defl sneBsunengesetste Zwei-Phajson-Tra^ar, wio die Fiberglae-Hare-Zueeaeaena et Bungen genftd der Erfindung, bononder· ▼orteilhaft eindU r.enn sie s*B« den nicht Tor (Ein-Phaeen-) Materialien «o/rcnibcr gee teilt nerd«», due» erhöhen eich bei der FaoerrcretHrloxag die Fcetigkeitoparaaeter, und twar

1098437144i

erhöhte Dehnungofotrti&keitf erhöhter Widerstand gegett StO3e| schwingungen und SchlBgef erhuht* 3t«lfneltf kontrolliert· Abaessungestabillt&ti vermindert« Krleote* dehnung und verbessert· Rslbungseigenschaftan und Terbeeserter TerschleiOirlderetand. Sie veraindern auch dl· thermische Deformation, verbessern die el«)rtrieche Leitflihlgkeit (νααά epeslelle KernelgenaohaXten) | sie erlelchtert schnell· Tortigungeverfehren (ohne LelotunsererInste) und erreicht spsielle Effekt· - alle· in Kombination mit der eohaffanf eines Materials, daa Tiel hühere Festigkeit \»nd Schla^beständißkelt al· nicht rerstärktes Baterlal hat· eiaafaserAottstharstrSger kennen mit einer festigkeit auseestattet «erden, die über derjenigen τοη Stahllegierun- gm liegt· ZusageJMetarangen mit fasern honen Moduls (s.B· ^wlfts, SoTf Tonerde) in einer echwächoren llatris· (wie Bars) können Hetalletrukturea (81n*^Phasen-IIatoriali«ii) Im virkungsgrad, in der feetlgkelt und der Kostenersparnis) übertreffen! sie kennen die Kriechdehnung vermindern und dl· Wlraedeformationattaperatur und dergl* erhöben (sogar bei einem niedrigen TeretarkungsproBentsats)«

Bei Beachtung der herromigonden Slgenechaften des Fibergla#/llar«-Bießooatorials soll man Taeernaterial aueii9hlea₉ das gut· fielaotungseigensohaftetif Sratfdunosbsstandigkeit dergl* la Übereinstimmung mit den Erfordernissen dar

109843/U45

• 5ο - ■

inwendung aufweist« Man soll eine relatir dehnbar· Batrise axtsw&hlen, «a die SpimnungsUbertragung ohne Fehler «u vereinfachen (d.h· mit niedrigerem Hodul, guter Dehnunge- · festigkeit uo .); und nan coll eine sehr cute Faser-* aatrizenbindung (χ·Β· durch olnon überzug auf den Fasern) onstrebon» Dia no ie ten Fanern aollen ontlang der betrachteton Balaatun^orichtuns auo^orichtot noin_t wobei ein geringer Teil ala "Crouzlago dient (Schicht fUr SraUdunge» bestundigkeit] und aus einem Material aungowiihlt wird, να. eine angeaeaeene BelaatvLngeicapazitSt hei einest Gegebenen Toluaenverhültnis (relativ sum Mdtrizenvolimen) su schaffen, lin geringer Teil der Fäden ist quer cu dieser Richtung für die Quorfestigkelt (Widerstand gegen KatrisensohSdon) oriontiert· Es sollen auch Verbindungsstellen, «o n9glich_f vermieden werden (eunaenonhangende Konstruktion)·

Fachleute könnon viele Vorteile der Biegoträger, die nach den obigen Gesichtspunkten gefertigt sind, erkennen« Einige dioser Vorteile sindt

kontrollierbare Anisotropieeigenschaften (z.B. eine ZusaacnensetZUttgf die in einer Hlchtung steif und elastiaoh in der anderen ist), Telätranaparenz" (d,hl unhoeinfIu2bar durch elektrosiagnetische Felder), Korrösionsbostündigkeit (chcrainch trage» sogar bei etwas erhöht«»

BAD ORIGINAL

• 51 · 109843/U45

-si- 1774848

Teaperoturen)» groOe Beständigkeit gegen Rißfortpflanzang, hohes Verhältnis ron Festigkeit (und Steifheit) era Gewicht (hohe Festig*:© It ο ausbeute, hoher Elastisitäto«· icodul/Dichte) und dergl· Ss mttaoen jedoch gowie8ö Grenaen in Botracht gesogen «erden, vie die oben erwähnten, die einige offensichtlich durch das Harz bedingte Grenzen eind (wenn eine Uarznatrizo verwendet wird), vie geringe Beständigkeit gegen Abnutzung« gegen zykliocha mechanische i und theraincho Hpannungon und gogon gawisoe inteneire Strahlungen (s.B· UV). Das ilars kann nuch durch Wasser» aboorption odor durch nehr hoho !Temperaturen verschlechtert werden (verbranntes Harz oder erreichtes Glas usr;,)· DIo eninotropon Fcatif;!:eitoQigenaohaften sind nachteilig bei konploxer Beanspruchung. Za ist natürlich bekannt« daß ia allß«meinen Fiborglaa-Harz (oder ondore Zv.-ei-Phaaen)-r^terialiea »ur !IaiHitellung zu3aa-ien,^esetetor Strukturen, wie Federn ujt?· versendet «orden (niche die 1059 heraus» cegebonen Hsfto des "Product Ensinccrins" von 17· Q· 1959 oder 9·11·1959) ι die oben erwT3irLten neuen üerlaaale befähigen jodoch den Fochaasn, neue und nützliche Vcrbcoaorungon hinsichtlich der bekannten Strulrturen hervorzurufen_y beoondoro für die Verwendung als DruckXa^Qor-Tr.'lCGr und dergl.

- 52 -

1Q9843/1A4S

Abänderungen . ,

Fachleute kennen sich ander· drehbare TrSgerfconatruktionen analog zu denen nach Fig« 2k usw· vorstellen, bei denen die oben beschrieben· Zwei-Pha«en (s«B· Fiberglas / Rare) Konstruktion geeignet verwendet «erden kann· Bin· «ölen· Konstruktion enthHlt eine Spul« (wie G_f Fig« 3) ass Metallfaden («.3. au« Stahl oder dergl«, "hochbeenepruchbare·¹* leitendes Metall - vorsugsweis« mit EOnathars überwogen), die in einer aus Exopytlhar* oder ahnlioh haftende» Material bestehenden, nicht Metallischen und ro 1 atIt echwachen «lastischen Hatrise geformt und übersogen wird·«. Ea Toroteht SlOh₉ dafl eine eolohe Sclroenkepul· nicht nur ein· TrSgerieonstruktion für «In hin» und hergehendes Klee ent (Drackkaaaer) bildet» sondern auch elektromagnet leoh angetrieben werden kann« Wird dies· Spule in dem Feld iwiRcnen «inem Paar Permanentnagnete angeordnet und an «ine Spannungsouelle angeechlossen₉ dann kann ein Strominpule durch dl« Spule geschickt werden, um «inen atofl «um Antrieb des Saruckhaoaer« eu erzeugen· um eolch einen SpulentrHeer fttr «inon Druckhacaaer optimal aneutreiben, kann ein erster Betfltlgangsimpulo dl« Kinhoit surtlokhol«m_f weg ron dem su bedruckenden Papier, wob«i Federenergie gespeichert wird* Dleeee Iapuls ktvtm ein STnohronielerter Impul« eiitgegengeeetster Polarität folgen*

109843/U45

der die Spule in Vorw'irterichtung (in Druoketo9~Richttaig) antreibt und 00 die Druckkraft Verstärkt "elektromagnet!- sch·» Spannverfahren*)·

Welches Faserniet er ial auch vorwendet wird, es kunnen

verschiedene äquivalente Trägergeataltungen in geeigneten

Fällen benutet werden» Während die Fasern sum Beispiel

im allgemeinen parallel gelegt werden (entlang der

Spulenlänge L) und taig aneinanderechlleden, let es nicht ^

izsnemnQtig, ele schraubenförmig oder kontinuierlich su wickeln_y obwohl dies eine große Erleichterung bei der

Fertigung let· Obwohl die Spule C* vorzugsweise eine

endlose 3pule lot (oder gtirtelfQralgö Gestalt hat)» kann ale in boot incite η Fällen diskontinuierlich gemacht werden, β.B. durch Herausschneiden der Zentralteile der Orundfläche CB₉ CB¹ in Fig· 3₉ m einen *&-furziigen* Träger übrig au laesen (Seiten 03, CS* und kurvonfurmige Enteile)« der mit dea Hanmer und der Grundflüche in der vorbeechri·» benen Veioe verbunden 1st· ähnlich 1st es in manchen

Fällen angebracht, ά*& Faaerstrang dlekontinulerlich su

wickeln, wodurch mehrere parallele Sektionen entstehen, von denen jede eine einzelne mehrfach-gewlckelte Foaerlag· oder dergleichen enthalt. Zn einigen Pillen können auch vorgefertigte Bänder (s.B· von Fiberglas inrHars alt ejoogerlohtetea. Fasern In einer teilweise behandelten

Epoxydaatriee) verwendet werden·

- 54 -

109843/ 1UUh

Der Spulenträger C odor sein Äquiralent können «(»gefertigt werden, daS cia in οinor ähnlichen Weise arbeiten (wenn nie als Träger für Bruekhfinaor 3 verwendet werden), wie die bekannten biegsamen Streifen f in Fig. 1· Di· Schenkelsogmente C3, CS* (Fig· 2 Λ) sind aienlich steif entlang ihrer "lunge" (zwischen Homer und Grundplatte), da die Spule C etwas entlang ihrer FadenlSnge dureh den Üboreug versteift ist· Ahnlich haben die Schenkelteile CS, CS* eine Yorgeschrieben· Elastizität in der itirkungsrichtung (Schlagrichtung H, Pfeile in Fig· X₉ 2 A), um eine vorgeschriebene Rüekschlagwirkung (wenn solch· Xontrollparameter wie Hanaeratasoe» Atisochlagwog, Schlagkraft "UBw. vorgeachriebon sind) zu oraielen» Bo scheint jedoch, daS die Trägorspule C einige einzigartige Betriebs eigenschaften hat,ζ.B. «ine bedeutend lSngere, swrerütödig lebensdauer yerglichen ait ihren Vorgängern, und das eis (gefertigt und geprüft wurde) für nchr als 2wanslg Millionen S^j^otSBe mit 100 £ Zuverlässigkeit, das heißt, es traten keine Fehler während dor Fabrikation und keine Fehler oder Dicht bore Beschädigungen während ausgedehnter Lebensdauerprüfungen auf· Bs wird ansonoraaon, da3 die oben beschriebene susozuiengesetzte Konstruktion fttr dies Ycrantwortlich ist. Bin weiterer mitwirkender Faktor ist die Sohleiiengestalt und dl· Art der Verbindung alt der Grundplatte und de» Haaaer· Da die Spule C dttreh Sat-

BAD ORIGINAL.

"~ ""- 55 109843/UA5

hars alt den Keener S trad der Grundplatte BV verbundon ist, können aloh keine empfindlichen Spaxmunßaunregelmaeigkeiten In der Btthe dor Verbindungsstellen alt diesen

Elementen entwickeln. Derartige Spannungaunregola^Sig-

keiton bildeten- venautlich die Fehlerquellen bol den vorbekannten Trügorn. Die biegsamen Trfigor f in Fig· X c»B_# sind Qolchen Spannungen unterworfon_t da alt so· hnufig In der nahe dea Punkte· brechen, an dem eie βο·

Ihren endverbindungen (Homer oder Grundplatte) heraus- "

treten« Da ferner die Verbindungsstelle (3pule-Hasaar und Spule-Grundplatto) sehr ausgedehnt lot, besteht nur eine gering· KSglichkelt einer Vcrbinduncstrennung_r dies aanchmal bei den vorbekannton Anordnungen alt katastrophalen Folgen der Fall let«

einem weiteren Kerkoal der Erfindung lot die 8pulen~Fertlgungetechnlk (b«B· irio In Verbindung alt Fig· 3 beschrieben) such besondere vorteilhaft, wenn sie auf die Ferticung eines Sattsee (nehrerer) nainertrSgor-» apulea ausgedehnt wird· Die in Pig· 3 angedeutete Fertigung kann·· B. ao abgewandelt «erden _t daß die Opulent ie fe J) eich auereichend weit erntreclrt, ua cUo gesagte LMng· für einen rat· von swSlf Druckhaxnern su ttberapannon, wobei der mit Ipoxydhar» ttbersogono Mohrfachapulentrager eo geforart lat_f IaB er alt einer gene»ineaaen (ts.B. mm

1098A3/U45

1774848

Epoxydhars geformten) Grundplatte eine euaaamenhangende Einheit bildet· Sine solche !iehrnpulenanordnung lot la Fig. 4 wiedor^ogeben, wo die Spulenlilnge oo weit euogedehnt wurde (DD)₉ d«3 öle vier Druckhüanaar Überspannt· Diene ausgedehnte Spule ist alt Epoxydharz überzogen und mit einer gonainanmen Grundplatte B* ausgestattet» 3)1« einzelnen Spulen C-I bis C-4 kennen auch aucgoeclmitten ββίη (ausgeschnittene Zwischenräume «wischen den IlflMEßrn), xtm oo die ausgerichtete Stellung für einen Eeaoereats «lnsunehaen (diese Konotruktion ancht eo beoondere leicht, solche Zwischonberolche aussmechnoiden)* In dieeea Zuaaaaenhang ist beoondere darauf fiinsuwoiaen, daö derartige zuoataaengooeteto Γibor^lae-Pleotiimpulon nicht nur leicht auf geschnitten'.wrdea können, eondorn das auch ein Schneiden ohne Riolko einer Vern chi echt «rune der Eigenschaften rötlich ist, d.h. die verbleibende Spulenanordnung behalt ihre Festigkeit sogar unter Spannen^ und 1st nicht dor oben erwähnten "Kerboaipfindlichkoit* boaoßenor Strukturen unterworfen, wie die Federetahletroifcn f in Fig. 1· Die zueammengesetete Struktur funktioniortoauch dann, wenn einzelne FHden gebrochen sindf die findor on Übernehmen in dieoea Fall die durch die elastinche ttatrifte Übertragene Belastung· Hatilrllch muS boi einor dorartigon Suaaoaengoaetsten Spulenetruktur, bei dor eine Plcatlk- oder ander· "weich·" Ratrizon verwendet trerdon, Voroorge getroffen werden, daß die unnötige Abnutzung, das Schneiden uew·

1098A3/UA5

der Torbleibenden 3pulenstruktur ecof ein Elninua beschränkt wird, da sie «war ein sohneiden besser rertragt als hoooßona Metalle, aber nicht so gut widersteht·

einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die oben beschriebene Fabrikationetechnik but Herstellung susaataengesetzter Faactr/i2atrisen~3trukturen «ur Herstellung Ton Schlagelementon (z.B. Hebräer), speziell für Schlagelenontensätze» abgewandelt werden· Fig· 5 sseigt eine ' riborglaa/Harz-Auafiürrunc mit diesen Mortoal, während Fig* 6 zeigt« wie ein Haimerprofil noch Fig. $ in einer Mohrfachforxa nit einoa Mohrfachspulenträger gefertigt wird· Ein Satz nasarelnheiten (analog zu IKJ_f IM oben) wird aus einem gemeinsamen Mehrfachha'aaortrcigerprofil MHU, das Hosiaorproflle 33* und Spulonprofil« CP* enthält, herausgeachnitten· Das Mehrfachhomtaerprofil-Brott SB in Tig» 5 wird durchnli iod or logon einer Matrize hoher Beiast«» barkoit hergestellt, wobei steife FiberglaofSdon oder dergl. parallel nit der Richtung der zu ertrartondm Schlagbelastung angeordnet sind, d.h. in Schlagrichtung (iteil i). Dieoo File]en rjordon dann in eine elaetinche (plactloche) Matrize mit den Spulen C₉ C* uavr. eingobettetf wie oben baßchriobon· Dioooo Brett SB wird dann (z.B. zur Gestaltung soineo vorderen odor Sruckkopfteiles und oeinee End- odor angotriebonen Teilos) einfach als Gesamtheit

- ⁵⁸ 109843/U45

177Λ846

- 5β -

bearbeitet· Einzeln« intisaer 3» « 1 uaw» «erden dann vom Brett SB abgeschnitten, oder des geeant« Brett wird (wie für SB* in Fig* 6 engedeutet) ölt einem Mehrfachepulenprofil C'% B¹* Jeu einer Baueinheit verbunden· Anachließend wird sur Bildung einzelner Hejoaerepulenelnheiten in einer Reihe das Profil HHU eingoochnitten« Gegenüber dor Einselfertigung der H&xaer iet diese Technik nicht nur rationeller, nondern ele gibt auch grö flare Sicherheit bei» " Zusammenpassen dee HaouBreatzee, bezüglich des .Material· und der Oberflache oovrie euch besQglioh äar eelbettütigen Feet logung ihrer Anordnung zueinander (einfach durch den Schneidprose8 * ohne viel Vorrichtuneaaufwand uew. _t wio dioe gegenwärtig erforderlich let)·

Zwöi-Phaeen Faaer)»netruktion kann in vorteilhafter !false zur Ebnetruktion von Druckhdnnorn alleine oder in einem Hehrfaehhecaterprofll herangesogennwerden und ergibt eine rerbeeeerte rationalleierte Fertigung und eine verbee ο er te Xebensdauer· Ee kann auch vorteilhaft eeln» Ketalleinoatsatacke in einen oder beiden Schlagenden dee Brettee S3 vorzusehen oder eonstige Anpaesungen vor«untlimen, wie ele dem Fachmann gelaufig eind,

Vegen der Terbeeserungcn in der Betrlebanelee und in der Zuverlasaigkeit eovrie der Wirt schaft lich>reit wird die

BAD ^

> 59 -

109843/UA5

- 59 -

Profll-Tertißime für Kehrfacnelnhelten bevorsugt» Kit ihr IKSt eich «ine gonane Ausrichtung der Iflteaer erzielen, vas von größter dichtigkeit für die Drucker-Fertigung und «Instandhaltung let* Der gebräuchliche Abotand ewiochen den H&xaern 1st nur 15 · 10"* Zoll· PIe H&mer können oich dcher leicht wiihrend -de« Pruckena aneinanderrreiben, wodurch die Druckzeit und das Energienivean erheblich geändert «erden, derartige Störungen Bind heute nicht ungotiöhnlich· Die Erfindung soll dien veeontlich trerraindcrn· Diese Vereinfachung und die beachtliche Koatenver— ninderung, die durch die Erfindung erreicht trird, nachon elo ΓΟτ die Schaffung einer Vielzahl von verschiedenen, mit Zwiachenraua veraohenen Üacmorcittßa (fUr vcrochiedene Spalten-Zwiechonräuae) und für ForaatUnderun/;on boBondere brauchbar, «oboi nur die Sohlltse in das Profil HHU eingeschnitten worden stioeon· ferner laeeon eich solche Bomaoraatse leicht einbauen·

FtIr den Faohaann ist es offensichtlich, do3 eich auch noch ander· Tortoile aus diener Zwoi-Phaeon (Plehrhanner) fConetruktion ergaben« Die Tortelle der genauen flnnaer— einateilung wurden bereits orv/Khnt· PruclconorAnunßon nit hoher Ceechwindipkoit, rle οinen Datonvorwcrtungs· oyotcn sugeordnct sind, vcrurscchor £er.'lihnlich sehr hohe stlndllche (tfiet») Ausgaben, co daß der Ausfall nur einer

- 60 -

109843/U45

oder swel ihrer n&nnerelnhelten, die den Drucker (vend das eugehSrige Gerat) lahalegea, sehr teuer *ft stehen koaaon und doa TFeoen nach gonauso schädlich und 1099t·· epielig aind wie der Ausfall «!tätlicher Einheiten· Ein elnzolnor Drucker hoher Geschwindigkeit enthält »ehr ale 60 "DoppelMaaer" und die Auofallzolt («le euch die • Arboitahooton, daa Zerlegen uev») tür das ErBetten-einer

gebrochenen nana er einheit ist isgnrosontlichen dieselbe trio diejenige fUr das Ersetzen taehreror oder sogar aller Einheiten. £3 lot daher entscheidend wichtig bei der Konxjtrulction nolchcr Ilarvr.creinhoitcn» eine wirklich lCO^ige 2uvorrdooiskcit Ubor dio vorgoochriobene 3>ebene· dauer zu garantieren, 00 daS dor Serwicotochnikor Ton Zeit zu Zoit dio gooaate ilaaaeranordnunß (noch der rorgo-•chriobenen nlniaalen Lcbonodauer) auswechseln kenn und eo ein nasaerauaf&ll varmiodcn wird* Die aueoraoongoeetzte riberglaa/llarz Easaerkonatrulction gem!13 der Erfindung ißt * einzigartig sur Schaffung dieser Zuvorlrlocißkeit wnd

Einfachheit des AuaweehBelna geeignet, inebesondere wenn die oben beochrlobcno Tabrilcationstechnik verwendet wird·

Tig. 9 zeißt ocheaatiach ein durilcni:bsres TriiSerelcaaent 10 - S, das analog don Trägern f in Tig. I oder CS, 03· in Fig· 2 A uaw· arbeitet und ein au der fönten Grundplatte

- 61 -

1098Ä3/U4 5

- 61 - ■ {

10 — B («le BV) echwenkbaree Sleaettt (*·Β· einen Xlexxamr S) tragt· Der Triller 10-3 let in dl· Grundplatte 10 - B •Ingesetat oder «ungefftanst und verläuft an der Seite oehrHg, eo da3 die Seiten SD und JJD¹ eyranotrioch von den Baaifleegnont B^ fort auf dao kürzore Kplt2enaoßaont B+ su konvergiert und den Konvergenzvrlnkel A- 1 (»·Β· einig· Grad weniger öle 90°) booitat. Solche oplts zulaufenden TrSgor sind eeitlich oohr stabil und daher für die Anbringung der DrucV.h'inaer (a.B· insbesondere in Ketten-Druckern, wo erhebliche ooitliche Spannungen auftretoi kl5nnen) Hußeret vorteilhaft· In Fig· 8 iat eine Hehrfacbtr'ißar - Variante ischomatisch darßostellt, bei der eine Anzahl (hior awei) solcher spits zulaufender TrRgor 9 - C, 9 - C^f aus einor gemoinoaaen Grundplatte 9 — B heraustritt (z.B. sind aie alle herausgestanzt).

Beechreibung der Fipr. 7

Die Uamaortröfforeinheit nach Fig. 7 wird in Rhnlicher Weise wie oben beschrieben hergestellt. Sie fertig gewickelten Spulen 103 werden In eine Vertiefung der Grundplatte ICO oin^oootat. Auf die Spulen wird ein Haltcetück iod gelegt₉ wobei an dm, Seiten Hohlrftuae

1098A3/UA5

- 62 -

1774848

102 und 102 · verbleiben· 2m Befestigen der Spulen 30} auf der Grundplatte 100 wird in dl· Hohlrtuae 102 102* eine YerguQeaese, s·*· «la Epoxydhm₉ die dasei dura» Erhärten eine Ioete TerblnAung h«retdLlt* In der gleich«» Weise wird bei der Befestigung der Hömraer 106 Torf ehren· Die Hohlräume 104 und 104· Bwlechen Halteetüek 105 und Hänmar 106 «erden hler ebenfalls snr Heretellttng der Terbindung alt Bindematerial vergossen« Statt einselne Spulen auf die Grundplatte anfssuaetsen, kann die Haonereinhelt each durch Sinsehneiden eines entsprechenden Profilstückes hergestellt «erden« was die Fertigung wesentlich erleichtert·

BAD ORIGINAL

109843/1445 -63-

Claims (1)

1. Patentanspruch«

   1« Stoeorseugendea Tell fur eta Gerat, in dan wenlgetena ein vohlageleaent angeordnet let, daa in einer vorgeachrie-» be nan Antriebarichtung ait vorgeschriebener hohe* Frequenz, hoher Belastbarkeit, hohor Geecta*indigkelteabnahme in Betriebasuatand und relatir au einen festen BaaieteJ.1 des ' Geratogeatella Bin* und Herbewegungen aoafUhrt, g · — kannsaichnet durch biegsane Irlgcrmittel, "

   an denen dto schla^leoenta achwenkbar eua Bgs ie teil ange*

   mti

   brecht eind, die aus einer Anzahl ait en&sa Abstand, relativ parallel zueinander angeordneter Fäden aue kräftigen

   Trilgeraaterlal usgeben τοη einen geringen Toll aue relatir

   ρchwachem Bindematerial beoteh*, dao die Ffiden in opanmmga* übertragender Besiehung susoasienhalt« ohne irgend ο in β «eeentliche belaatungstregend· Funktion zu Uborhehaen und daa die Fäden in einen Geaeatträgorelcaent uns chi ie ßt, nobel daa Material apeaiall an dieae Botriebaweise angepaßt (

   2» Kombination nach Anspruch I₉ dadurch gekenn· Belohnet ₉ daß die FSden entlang der Richtung der au erwartenden hohen Spannungen angeordnet und 30 euogewühlt elnd, dafl eie einen «eeeatlich höliercn !ülaotlzitate-Qodui haben ale daa BindeaatorIaI₉ woboi dao ochvr'jLchsre Bindematerial so eusgowlihlt ist, da3 eo eine relativ

   109843/ 1U5 - 64 - —

   1774848

   Dehmmg und größere tlderatandekraft gegen . Rei0en oder Yerechlecht«rung tttr dien« Betriebsweise boeitzt*

   3. Kombination nach Anspruch 2, dadurehgekenn-» leichnet , daß das Trftgersaterial Fiberglas entfallt und daß dao Bindematerial ein paeeendos naraaaterial, geeignet für eine enge Bindung Bit den Faden oder Fasern enthalt.

   4· Xonbination nach Anspruch. 3, dadurch gekenn«· zeichnet, da3 dao Gerät einen drucker hoher Ge* echt7indi^toit enthält und d&3 jedes Uto3olcsnont einen Kanner enthalt·

   5m Kombination nach Anspruch 1» gekennzeichnet durch ο inen Drucker hoher Geschwindigkeit alt einer Anzahl il.^vinncr_f die in 1iez\\r auf ein Basieolcsent Hin- und Herbevreßungen ausfuhren und «ru diesem Stoock auf bioßsamo Fiberglaff-Harss-TrSgenalttel aufgosetst Bind, wobei joder Haramer aus einer Anordnung mg gopackter_f relativ parallel liegender FiberglaefSden besteht, dis Ton einer relativ geringen Kongo anhaftenden narsnaateriale * tcasohlo ösen sind«

   - 65 -

   1098 4 3/U4 5

   6· Drucfceinrichtung, gtlcennti icha«t durch Tritgenaittel, die In einer vorgoechriebenen 33ruefclinie angeordnet Bind und ßchlagbewegungen cusfflhrende Hrfcmer tragen | durch einen festen Rahmen; und durch Bet'itigunganittel, die anatofiend an jeden Hasser angeordnet sind und wahlweise den Schlag bewirken, wobei doa TrMgarglied für jeden Haamer aus zuisaamengesetztea« elaotiöchea Fibörßlaa-Harx/-Matorial besteht₉ echwcnkbar bezüglich des Rahmene angeordnet ist und aindeetona ein längliches Gewebe segment enthiilt, das eine parallele Anordnung von Fiborgla3-F6den bogitct, die in eino anhaftende Rorzamtrize eingoBChloseen oind, welche die Fäden in Bpannungottbertragender Beziehung Kuoacmenhält_t wobei die Trägorglieder' oinzeln rait Abstand angeordnet und mit entsprechenden Teilen der Häomer und des Rahaene verbunden sind· *

   7· Kombination nach Anspruch 6, dadurch gokenn— (

   »•lohnet, da3 die faden parallel entlang der Yerbindung zwischen dea zugehörigen üa:unor und dem Rahnen ausgerichtet sind und da3 die Harzaatrize so auogewählt ist, daS nie einen ElastlzitUtcnodul besitzt, der wecrentlich niedriger let als dorjonige dor raden»-

   8· Kombination nach Anspruch 7, dadurch gekenn» ■eiohnet _t da3 jodoo Ce^ebetrSgorglled ein Paar Spulensegmente »um Anbringen des jtugoordneten Hassiera

   109843/U45 _c^

   - 66 -

   9· Kombination nach Anspruch 7» dadurch g e k · n ή «» «elchnet, daß jedes SrSgerglied da* funktionell· äquivalent einen Paares flaoher« biegsamer Streifen bildet*

   10· Kombination nach Anbruch 7« dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Trägerglied einon weqentliehen Teil einer Gevrebeapulenstruktur enthält«

   - 11« Kombination naoh Anspruch 10, dadurch gekennseiohnet , das wenigstens ein Teil dee Rahmens und der Hammer mit geschmolzenen lormharsatnLcken sur festen« klaatacr art igen Vorbindung mit dca ▼ersehen eind·

   12· Kombination nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , da8 Jeder Hammer und der sugehSrige Rahmen durch Formbarst xait ei no πι enteprechenden Teil des zugeordneten, von Harz umgebenen GewebespulentrSgergliedes verbunden ist·

   15. Sto3gerttt, gekennseic hnot durch aindeatens ein nchlageloment, das wahlweise entlang einer vorgeschriebenen Schlagrichtung relativ ss« eine» festen Basisglied antreibbar 1st« in Kombination

   -. 67 109843/UA5

   •inoa etrelfonfSrmigen TrSgarglied but schwenkbaren

   4uf den Basinglied» wobei jedes Tr&gerelieA. •Ine Anordnung von relativ parallelen Fttden aas haltbaren» hochwertigem liatorial besitzt, die anhaftend von einer Matrize aue Bindematerial urogobon sind« um getrennte₉ elaatlech euaattaeneehalterufc laattragende Stränge au bilden» wobei das Bindenatarial βο auagetrühlt wird« daß ea einen relativ niedrigen Kodul und gute üafteigengohaften alt den fäden besitzt·

   14· Kombination nach Anspruch 13» dadurch g e kennae lehnet _y daß dae gestaltende Tad onnaterial liberglasatra^ige enthält und das Bindematerial aue einor p&ssenden anhaftenden HarzClberrugcaasse besteht·

   15· Kombination nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet _v daß die Anordnung einon Drucker hoher Geschwindigkeit besitzt und daß die ''chla^elemonte aue einen Satz in einer Linie angeordneter l/ruclch&aaer bestehen»

   16. Kombination nach Anspruch 15» daduroh gekennzeichnet » daO Jodes, einem besonderen Deaaer zugeordnete Xrttgerglled durch Aufwickeln parallele«' Tlbcrglasfftdea in .s^ulengestalt hergestellt wird und die«· r&den dann zuaesanaen inneln« Harsrnstrlzs von Harz

   109843/1445

   werden und dann dies· umhüllten Fftden duroh Bpoxydhars mit dem Boslaelement und ο chi ie Ql ich auch mit de«

   Hannerelenent Tor bund en werden«

   17« Kombination nach Anspruch 16, dadurch « β kennsei.chnet , dad die Spulen aus «inen Pro file tUck bestehen, das eine Lfinge besitzt» die. ©amtlich· H&Bxaor eines Satsee überspannt, wobei dl· Hfimoer durch P Epoxydhara alt dem Spulenprofil verbund«» sind, und <3aß

   dieses Profil anschließend cuf geschnitten wird, um einzeln« getrennte Hammerträgaranordnungen zu bilden, die Schlagbewegungen ausfuhren können«

   18· Kombination nach Anspruch 17« dadnich β · Isennseichnet , daS auch die Haussier aus einem einzigen Fiberglaa/liarz-Profil hergestellt werden·

   19· Vorfahren sur Herstellung einer biegoaaon Träger anordnung, g ekennselohnet durch die folgenden Schrittet

   Anordnung einer Anzahl Tftdett aus feetea Haterial parallel su einer vorgeschriebenen Richtung und slealloh dicht beieinander, Einechlieeon der Fäden durch Vorteilung eines vorgeochr!ebenen Bindeoaterlale zwiechenihnen und festes Anheften an dieses Material, umsei· in Ihrer Ja-» Ordnung in einer unabhängigen, eponnungsUbertragenden

   BAD 109843/f4*46^;<

   177484ft

   Beziehung zu haltonf

   Befestigung dor entsprechenden Teile dor Fadonanordnung en ein festes Basis&liod und on ein £actglied dor art, daS das Lastßliod eine Hin- und Herbewegung in Bezug eof daa Baeisglied ausfuhren kann·

   20· Torfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet _v daß die Fiberglasfädon parallel in ο in eat Gewebe angeordnet und alt einem anhaf- tenden, passenden nar-zaaterial miteinander rerbunden eind_#

   21· Kombination nach Anspruch 2O₉ dadurch gekennzeichnet t daS der ^ordnun^cschritt die Ausvahl wenigotona eines fortlaufenden Fiborglaeetrangee vorsieht, der in einer schraubenförmigen Spulenform aufgewickelt wird, UA wenigstens olnem Toil dea Ge-'.ebee eine Schleifenge&talt su gebenJ da3 nach dieser Gestaltung die Hehle if a in nju-sblndenatarial oingeschloosen nird und daß dann dio ontsprechenden Teile der Schleife durch Harn xait dea feststehenden Basisglied und einea hin- und herbetiegoaren Schlagglied verbunden werden«

   - 70 1098A3/U45

   22« Kombinat ion nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß dia spule gewickelt wird, tua ein on Hüte zugeordneter TrKgerßliodor für EruckhUonner BU bilden, wobei diese Spulen durch ein Epoxyd-Harz mit •inem gemeinsamen Basieglied und dmn nit den entsprechen— don üSianiern verbunden und schließlich Teile zwischen den Hamstern herausgeschnitten werden, damit οich dioee unabhängig voneinander hin» und herbewogen können·

   29« Verfahren zum Anbringen einen Druckäasraere, der in Bezug auf ein Baoieelonent Hin- und Horbewjgungen auffuhrt, gekennzeichnet durch folgende Schritt·

   Schaffung einea Fadengewebee durch Anordnung einer Anzahl Fäden nit hohea L'odul in ο in or eng gepackten Fora entlang einer vorgeechriebonen Richtung|

   Terbindung diener FHäen mit einem hoch anhaftenden Bindematerial von niedrigen Kodulj

   Verbindung eineε ernten Teileo dieeeo Gewebes Edt dea Basiselement durch Bindematerial!

   und Verbindung eines aweiten Teilee dieses Gewebes mit dea HasBtor durch Bindematerial, eur I?rra3glichung der I!in- und

   1098A3/U4S

   24· Betllticangekonibination, gekenniseiehnet d u r ο h ein foetoo Baelaglled, ein SchlagglieA* Aim in einor vorgeaohriebenen Richtung Hin» und Herbewegung« «anfuhren kann und ein Zwioehenteil enthält, und biegeam· Trügeretreifen, Über die dae Cchlacßlied an dea Baaieglie4 angebracht iot_t wobei die Trilgoraittel wenigetene einen xueeanengeeetBten Fadenetreifen enthalten» der aue einer Anordnung von Fttden hohen lloduls besteht, die anhaftenA in ein Bind «oat er ial niedrigen Module eingeaohXoBsen *

   elnd_v wobei die streifen ait dem Basiaele&ent und des Zwischenteil dee Schlaggliedee durch ein Bindeaaterlal Terbunden sind, dao dem Bindematerial für die Fttden Khnlich ist und su diesem pa8t«

   109843/U45