DE19608254A1

DE19608254A1 - Zahnstange aus Faserverbund

Info

Publication number: DE19608254A1
Application number: DE1996108254
Authority: DE
Inventors: Gunter Dr Ing Siebdrath; Petra Dr Ing Schulz
Original assignee: INST KONSTRUKTION und VERBUNDB
Current assignee: INSTITUT FUER KONSTRUKTION UND VERBUNDBAUWEISEN E.
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-09-11

Description

Zahnstangen an Webmaschinen haben die Aufgabe, die quer zur Verarbeitungsrichtung liegenden Schußfäden durch die längs zur Verarbeitungsrichtung liegenden Kettfäden zu transportieren.

Diese Aufgabe kann mit einer oder zwei gegenläufig arbeitenden Zahnstangen realisiert werden.

Die dynamische Tüchtigkeit der Zahnstangen bestimmt die Produktivität der Webmaschine im Wesentlichen. Aus diesem Grund kommt einer niedrigen Masse bei gleichzeitig hoher Festigkeit und Steifigkeit primäre Bedeutung zu. Darüber hinaus müssen die Zahnstangen extreme Stoßbelastungen in der Phase der Bewegungsumkehr aufnehmen können. Konventionelle Zahnstangen sind aus zwei Teilen gefertigt, einem Festigkeit und Steifigkeit vermittelnden Grundprofil sowie einer eingelegten elastischen Zahnstange, die für die Aufnahme von Stößen fungiert.

Nachteilig bei dieser Konstruktion wirkt sich die hohe Masse der eingelegten Zahnstange auf die Gesamtmasse der Garnitur Grundprofil und Zahnstange aus. Mit der hohen Masse der inliegenden Zahnstange können nur unwesentliche Kräfte in Arbeitsrichtung übertragen werden.

Das Grundprinzip der vorgeschlagenen Zahnstange besteht darin, auch die Verzahnung (1) aus dem gleichen, sehr viel höher belastbaren Material zu fertigen, wie dies in der bekannten Ausführung nur für das Grundprofil verwendet wird.

Die Primäraufnahme von Stoßbelastungen erfolgt durch eine auf der Verzahnung angeordnete verformungstüchtige elastische Grobgewebeschicht (2), vorzugsweise bestehend aus Polyamid.

Diese Grobgewebeschicht (2) aus hochelastischem Material nimmt Eingriffsstöße durch Verformung der ursächlich linienförmig eingeleiteten Kräfte in flächige Bereiche auf und leitet diese Kräfte in bereits spezifisch verteilter Form in die darunter angeordnete Faserverbundschicht ein.

Die Grobgewebeschicht (2) ist in den Anschlußbereichen zu den Tragprofilen (3) verformt und mit diesen Tragprofilen kraft- oder formschlüssig verbunden. Die kraftschlüssige Verbindung erfolgt bei Verwendung von thermoplastischem Matrixwerkstoff durch Verschweißen und bei Verwendung von duroplastischem Matrixwerkstoff mittels Durchdringung des Grobgeweben mit flüssigem Matrixharz vor der Aushärtephase.

Die tragfähige Faserverbundschicht (1) im Zahnbereich besteht zur Gewährleistung hoher Zahnfußfestigkeit zu 50% aus längsorientierten und zur Aufnahme von Querkräften zu 50% aus orthogonal dazu orientierten Fasern.

Im Übergangsbereich von der Tragschicht der Verzahnung (1) zum Grundprofil (3) erfolgt eine Faserdurchdringung von Verzahnung und Grundprofil. Die Faserlänge der Durchdringungsfasern liegt im Bereich 4 zwischen 4 und 10 mm.

Claims

1. Zahnstange aus einem Langfaserkunststoffgemisch, bestehend aus hochfesten und hochsteifen Fasern und schubsteifen thermo- oder duroplastischen Kunststoffmatrixwerkstoffen, gekennzeichnet dadurch, daß die Zahnstange aus einem dünnwandigem Zahnprofil und auf zwei gegenüberliegenden längsseitig angeordneten Tragprofilen besteht.

2. Zahnstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Verzahnung zu gleichen Teilen in Längsrichtung und quer dazu und in den Tragprofilen ausschließlich in Längsrichtung orientiert sind.

3. Zahnstange nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungsbereich von Zahnstange und Tragprofilen mit Fasern durchdrungen ist.

4. Zahnstange nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung zur Aufnahme von Stoßbelastungen mit einer elastischen Grobgewebeschicht versehen ist, die formschlüssig oder kraftschlüssig mit der Verzahnung und den Tragprofilen verbunden ist.