DE19709105C1 - Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebes für ein Schubübertragungselement in Faserverbundbauweise - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Her­ stellung eines Gewebes für ein Schubübertragungselement in Faserverbundbauweise nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-PS 27 57 965 be­ kannt. Dabei ist in jeder Längsstegebene beidseitig der Kreuzungsstelle der Längsstege ein Dornpaar aus einem Au­ ßendorn mit großem und einem Innendorn mit kleinem Durch­ messer angeordnet, um die abwechselnd ein Faden gewickelt wird, wobei die Dorne jedes Paares, wenn die gewünschte An­ zahl von Windungen gewickelt worden ist, entgegengesetzt zueinander verschoben werden, um in jedem Längssteg zwei Faserlagen mit sich kreuzender Faserrichtung zu erhalten. Die Dorne dürfen sich durch die zunehmende Fadenspannung nicht durchbiegen. Andererseits sollen sie sehr dünn und lang sein, damit einerseits ein geringer Fadenabstand er­ zielt wird und andererseits das Gewebe für das Schubüber­ tragungselement in einem Stück gewickelt werden kann. Au­ ßerdem sollen die Dorne eine Riffelung aufweisen, damit der Faden beim Verschieben der Dorne auf diesen nicht ver­ rutscht.

Diese Eigenschaften lassen sich gemeinsam jedoch nicht ver­ wirklichen. Die Folge ist ein Schubübertragungselement mit zu geringer Faserdichte und ungleichmäßig ausgerichteten Fasern.

Weiterhin beschreibt US-PS 3 834 424 allgemein ein Webverfahren und einen Webstuhl zur Herstellung eines quaderförmigen Gewebes. Dabei wird eine Vielzahl paralleler Fäden, die in horizontaler und vertikaler Richtung aneinandergereiht sind, in einer Haltevorrichtung aufgespannt. In die Lücken zwischen den Fadenlagen werden Schußfäden eingebracht, die senkrecht in horizontaler Richtung zu den Fäden verlaufen. In die Lücken zwischen den vertikalen Fadenreihen werden vertikale weitere Fäden eingebracht. Das Einbringen der Schußfäden und der vertikalen weiteren Fäden erfolgt mittels Einfügevorrichtungen, die senkrecht zu den aufgespannten parallelen Fäden bewegbar sind. Das fertige Gewebe hat einen rechteckigen Querschnitt.

In WO 95/12015 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Gewebes beschrieben. Dabei werden Kettfäden parallel zueinander als eine Matrix aus Reihen und Spalten angeordnet. Auf der Vorderseite und der Rückseite der Fadenanordnung werden jeweils zwei Fadenlagen zur Verspannung angebracht. Zwischen die Reihen der Kettfäden werden Füllfäden eingefügt, die Schlaufen bilden, die durch zwei Webkantenfäden befestigt werden. Dann werden Z-Fäden zwischen den Spalten aus Kettfäden angeordnet, so daß sie kreuzweise zu den Füllfäden verlaufen. Die eingefügten Fäden werden zusammengedrückt und das fertige Gewebe wird der Webzone entnommen.

Aus der US-PS 5 076330 ist ein Gerät zur Herstellung eines dreidimensionalen Fasergewebes bekannt, bei dem eine Vielzahl von ersten parallelen Stäben aus Fasern in einer Halterung gehalten werden und durch einen Einfügemechanismus mehrere parallele weitere Faserstäbe aus mehreren Richtungen zwischen die ersten Stäbe eingefügt werden. Dabei werden die Halterung und der Einfügemechanismus für die weiteren Faserstäbe entsprechend dem Webfortschritt relativ zueinander verschoben. Beim Zusammenweben bilden sich Lücken, in die eine Matrix gefüllt wird, durch die die aneinandergrenzenden Faserstäbe aneinander gebunden werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der Schubübertragungselemente in Faserverbundbauweise mit hoher Faserdichte und optimaler Faserorientierung in Längsstegen herstellbar sind, die eine zur Aufnahme der auftretenden Kräfte erforderliche Dicke aufweisen.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.

Die Faserfäden aus denen das Gewebe für das Schubübertragungselement mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wird, sind insbesondere Rovings, die aus mehreren Tausend Filamenten bestehen können. Der Faserfaden kann jedoch auch in anderer Weise ausgebildet, beispielsweise auch ein Einzelfilament sein. Als Fasern werden insbesondere Kohlefasern verwendet oder Glasfaser- Rovings.

Die Faserfäden in den einzelnen Faserlagen verlaufen parallel zueinander. Auch sind die Faserlagen jedes Längsstegs in zueinander parallelen Ebenen angeordnet. Jedoch kreuzt sich die Richtung der Fasern in benachbarten Faserlagen eines Längssteges. Der Kreuzungswinkel mit dem sich die Faserfäden benachbarter Faserlagen kreuzen, beträgt vorzugsweise 90°, wobei die Faserfäden zur Steglängsrichtung vorzugsweise mit einem Winkel von +45° bzw. -45° gebeugt sind.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine hohe Faserdichte erzielbar, daß heißt, nahezu der theoretische minimale Fadenabstand, der sich aus dem Fadendurchmesser und dem Winkel ergibt, mit dem sich die Fäden benachbarter Fadenlagen eines Längssteges kreuzen.

Bei einem Kreuzungswinkel der Fasern benachbarter Faserlagen von 90° und einer Neigung der Fasern von +45° bzw. -45° zur Steglängsrichtung beträgt der theoretische minimale Fadenabstand M = D × 1,625, wobei D der Fadendurchmesser ist.

Erfindungsgemäß kann der Fadenabstand daher z. B. zwischen 1,7 bis 5 D betragen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden Faserfäden mit den Faserführungsorganen in der Richtung geführt, mit der sie im Gewebe die Faserlagen des anderen Längssteges durchdringen d. h. vorzugsweise mit einem Neigungswinkel von +45° bzw. -45° zur Steglängenrichtung. Dadurch wird eine optimale Ausrichtung der Fasern im Schubübertragungselement erreicht.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist beidseitig der Kreuzungsstelle der Längsstege an jedem Steg jeweils eine Gruppe von Fadenführungsorganen angeordnet, mit denen jeweils ein Faden geführt wird. Jede Gruppe kann dabei zwei, drei oder mehrere Fadenführungsorgane umfassen. Das heißt, es ist ein Schubübertragungselement herstellbar, dessen Längsstege eine beliebig große Anzahl von Faserlagen und damit eine entsprechende große Dicke aufweisen.

Für jeden Längssteg sind also zwei Gruppen von Fadenführungsorganen vorgesehen, wobei die eine Gruppe Fadenführungsorgane aufweist, die vorzugsweise in einem Winkel von +45° zur Steglängenachse vor- und zurückbewegbar sind, während die Bewegungsrichtung der anderen Gruppe von Fadenführungsorganen dieses Längssteges in einem Winkel von -45° zur Steglängsachse verläuft.

Das erfindungsgemäß hergestellte Schubübertragungselement ist insbesondere als torsionsweiches Rotorkopfteil im Rotorblatt (sogenannter Flexbeam) für lagerlose Hubschrauber- Rotorsysteme geeignet, mit denen auf Schwenk- und Schlaggelenke für die Rotorblätter verzichtet werden kann.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Schubübertragungselement;

Fig. 2 eine schematische, perspektivische Ansicht der Fa­ seranordnung eines mit der erfindungsgemäßen Vor­ richtung hergestellten Schubübertragungselements;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Faseranordnung nach Fig. 2 in z-Richtung ohne Kunststoffmatrix;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Faden­ führungsorgane für die Faserlagen in (+y)-Richtung und (-x)-Richtung und die diesen Fadenführungsorga­ nen zugeordneten Einrichtungen weggelassen sind;

Fig. 5 im Längsschnitt das untere Ende eines Fadenführungs­ organs mit durch die Fadenschlaufe gesteckter Fi­ xiernadel;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des oberen Teils einer Fixiernadelhalteeinrichtung;

Fig. 7 die Darstellung der Funktion des Endanschlagschie­ bers;

Fig. 8 eine Vorderansicht auf eine andere Ausführungsform der Fixiernadelhalteeinrichtung; und

Fig. 9 bis 12 eine Darstellung der Bewegungsabfolge der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Fadenführungs­ organe für die Faserlagen in (+y)-Richtung wegge­ lassen sind; und

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht der Gewebe-Entnahme­ einrichtung.

Gemäß Fig. 1 weist das Schubübertragungselement 1 in dem nicht dargestellten Rotorblatt eines Hubschraubers zwei sich in einem Winkel von 90° kreuzende, ebene Längsstege 2, 3 auf, die sich gegenseitig durchsetzen und jeweils aus Fa­ serverbundwerkstoff bestehen.

Der Schub, der durch das Schwenken des Rotorblattes verur­ sacht wird, wird dabei von dem waagrechten, in der x-Achse verlaufenden Längssteg 2 aufgenommen, während der durch das Schlagen verursachte Schub von dem vertikalen, also in der y-Achse verlaufenden Längssteg 3 des Schubübertragungsele­ mentes 1 aufgenommen wird.

Die Fasern 4 in den Längsstegen 2 und 3 sind zur z-Achse, also zur Rotorblatt- oder Schubübertragungselementlängsach­ se in einem Winkel von +45° bzw. -45° angeordnet.

Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, weist dazu jeder Längs­ steg 2, 3 sechs Faserlagen 5 bis 10 bzw. 11 bis 16 auf, die parallel zu Ebene des jeweiligen Längsssteges 2 bzw. 3 ver­ laufen. Die Fasern jeder Faserlage 2, 3 werden durch paral­ lele Fäden oder Rovings 4 gebildet.

Die sechs Faserlagen 5 bis 10 des Längssteges 2 bestehen aus den drei Faserlagen 5, 6 und 7, deren Fasern oder Fäden 4 in einem Winkel von +45° zur z-Achse verlaufen, und den drei Faserlagen 8, 9 und 10 aus Fasern bzw. Fäden 4, die in einem Winkel von -45° zur z-Achse verlaufen.

Die sechs Faserlagen 11 bis 16 des Längssteges 3 bestehen aus drei Faserlagen 11, 12 und 13, deren Fasern bzw. Fäden 4 in einem Winkel von +45° zur z-Achse verlaufen, und drei Faserlagen 14, 15 und 16, deren Fasern bzw. Fäden 4 in ei­ nem Winkel von -45° zur z-Achse verlaufen.

Beide Längsstege 2, 3 weisen also jeweils sechs Faserlagen 5 bis 6 bzw. 7 bis 12 aus Fäden 4 mit sich kreuzenden Fa­ serrichtungen auf, wobei alle Fäden 4 einer Faserlage 5 bis 10 bzw. 11 bis 16 eines Längssteges 2 bzw. 3 alle Faserla­ gen 11 bis 16 bzw. 5 bis 10 des anderen Längssteges 3 bzw. 2 durchdringen.

Gemäß Fig. 4 weist die Vorrichtung zur Herstellung des Schubübertragungselements 1 nach Fig. 2 und 3 einen waag­ rechten, rechteckigen Halterahmen 18 auf einer waagrechten Basis 19 auf.

Auf jeder Seite des Rahmens 18 ist eine Einrichtung 20, 21 zur Führung von drei Fadenführungsorganen 22, 23 und 24 bzw. 25, 26 und 27 vorgesehen, wobei die Einrichtungen zur Führung der Führungsorgane für die Faserlagen 5, 6 und 7 im Längssteg 2, die in (-x)-Richtung verlaufen und die Faden­ führungsorgane für die Faserlagen 11, 12 und 13 im Längs­ steg 3, die in (+y)-Richtung verlaufen, mit den zugehörigen Führungseinrichtungen für die Fadenführungsorgane und den Fixiernadelhalteeinrichtungen der besseren Obersicht wegen weggelassen worden sind.

Die Fadenführungsorgane 22, 23 und 24 dienen zur Führung der Fäden 4 für die Faserlagen 8, 9 und 10 im Längssteg 2, die in (+x)-Richtung verlaufen, und die Fadenführungsorgane 25, 26 und 27 zur Führung der Fäden 4 für die Faserlagen 14, 15 und 16, die in (-y)-Richtung verlaufen.

Das heißt, in jeder Längsstegebene 2 bzw. 3 ist beidseitig der Kreuzungsstelle mit dem anderen Längssteg 3 bzw. 2 eine Gruppe von drei parallelen Fadenführungsorganen 22 bis 24, 25 bis 27 bzw. 28 bis 30 (Fig. 9 und 13) angeordnet, die gegenüber der Basis 19 in einem Winkel von 45° geneigt sind. Die vier Gruppen von Fadenführungsorganen 22 bis 24, 25 bis 27 und 28 bis 30 sind so angeordnet, daß eine Gruppe die +45°-Lagen und die gegenüberliegende Gruppe die -45°-Lagen in dem betreffenden Steg 2 bzw. 3 webt.

Die Fadenführungsorgane 22 bis 30 sind in den Führungsein­ richtungen 20, 21 längsverschiebbar geführt. Damit ist je­ des der insgesamt zwölf Fadenführungsorgane 22 bis 30 in Richtung der Fäden 4 einer der zwölf Faserlagen 5 bis 16 des Gewebes nach Fig. 2 und 3 vor- und zurückbewegbar ge­ führt.

Die Fadenführungsorgane 22 bis 30 sind jeweils als Röhrchen ausgebildet (Fig. 5). Dem oberen Ende 32, 33, 34 bzw. 35, 36, 37 jedes Fadenführungsröhrchens 22 bis 24, 25 bis 27 bzw. 28 bis 30 wird von einem nicht dargestellten Fadenvor­ rat, also einer Spule ein Faden 4 zugeführt. Der jeweilige Faden 4 erstreckt sich durch das Fadenführungsröhrchen 22 bis 28 hindurch. Am unteren, also den Faden 4 abgebenden Ende 41, 42 und 43 bzw. 44, 45 und 46 weist jedes Fadenfüh­ rungsröhrchen 22 bis 24; 25 bis 27 und 28 bis 30, wie in Fig. 5 z. B. für das Fadenführungsröhrchen 22 dargestellt, eine Umlenkung 49 auf, durch die der in Richtung 50 durch das Röhrchen 22 gezogene Faden 4 bei seinem Austritt aus dem Röhrchen 22 nach oben, also in die Gegenrichtung 51 um­ gelenkt wird. Durch die Umlenkung 49 an dem Faden abgeben­ den Ende 41 bis 43 bzw. 44 bis 46 der Fadenführungsorgane 22 bis 24; 25 bis 27 bzw. 28 wird eine Fadenschlaufe 52 ge­ bildet (Fig. 5).

Jeder Gruppe von Fadenführungsorganen 22 bis 24; 25 bis 27 bzw. 28 bis 30 ist ein nicht dargestelltes Magazin zugeord­ net, das Fixiernadeln 53 enthält. Die Fixiernadeln 53 wer­ den durch die Fadenschlaufen 52 am unteren Ende 41 bis 43 bzw. 44 bis 46 der Fadenführungsorgane 22 bis 24, 25 bis 27 bzw. 28 bis 30 gesteckt, wenn sich diese in einer Fixierna­ delhalteeinrichtung 54, 55 befinden. Durch die an der In­ nenseite der Einrichtungen 20, 21 zur Führung der Fadenfüh­ rungsorgane 22 bis 28 angeordneten Fixiernadelhalteeinrich­ tungen 54, 55 werden die Fixiernadeln 53 gehalten, wenn das Fadenführungsorgan 22 bis 30 in die andere Richtung bewegt wird, also von der unteren nach vorne bewegten Position nach oben zurückgezogen bzw. von der oberen zurückgezogenen Position nach unten geschoben wird.

Gemäß Fig. 6 besteht dazu jede Fixiernadelhalteeinrichtung 54, 55, wie anhand der Fixiernadelhalteeinrichtung 54 ver­ anschaulicht, aus zwei sich nach oben erstreckenden, also zur z-Achse paralleln Führungseinrichtungen 56, 57 bzw. 58, 59. Die höheren Führungseinrichtungen 56, 58 sind dabei an der Innenseite der Einrichtungen 20, 21 zur Führung der Führungsorgane 22 bis 24 bzw. 25 bis 27 und die niedrigeren Führungseinrichtungen 57, 59 an der Innenseite der höheren Führungseinrichtungen 56, 58 angeordnet.

Jede Führungseinrichtung 56 bis 59 weist einen Führungs­ schlitz 60, 61 auf, der sich über die gesamte Länge bzw. Höhe der Führungseinrichtungen 56 bis 59 parallel zu der betreffenden Seite des rechteckigen Rahmens 18 und parallel zur z-Achse erstreckt.

Die hohen Führungseinrichtungen 56, 58 sind ferner mit Längsschlitzen 62, 63 und 64 versehen (Fig. 6), durch die die Fadenführungsorgane 22 bis 30 hindurch gesteckt werden können und die niederen Führungseinrichtungen 57, 59 mit Längsschlitzen 65, 66 und 67, um die unteren Enden 41 bis 43 der Fadenführungsorgane 22 bis 30 in die Führungsschlit­ ze 61 in der niederen Führungseinrichtung 57, 59 der gegen­ überliegenden Fixiernadelhalteeinrichtung 54, 55 zu stec­ ken.

Für jede Gruppe von Fadenführungsorganen 22 bis 24, 25 bis 27 bzw. 28 bis 30 ist also eine Fixiernadelhalteeinrichtung 54, 55 vorgesehen, die jeweils zwei hintereinander angeord­ nete Führungseinrichtungen 56, 57 und 58, 59 aufweist, mit denen die Fixiernadeln 53 geführt und gehalten werden, die durch die Fadenschlaufen 52 gesteckt sind, und zwar werden in dem Führungsschlitz 61 der niedrigeren Führungseinrich­ tungen 57, 59 die Fixiernadeln 53 von der Seite in den Längsschlitz 61 eingeführt und durch die Fadenschlaufen 52 gesteckt, wenn sich die der Fixiernadelhalteeinrichtung 54, 55 zugeordneten Fadenführungsorgane 22 bis 30 in der unte­ ren, also der nach vorne bewegten Position befinden, wäh­ rend in den Führungsschlitz 60 in der höheren Führungsein­ richtung 56, 58 von der Seite die Fixiernadeln 53 durch die Fadenschlaufen 52 gesteckt wird, wenn sich die der Fixier­ nadelhalteeinrichtung 54, 55 zugeordneten Fadenführungsor­ gane 22 bis 30 in der oberen, also der zurückbewegten Posi­ tion befinden.

Vor jeder Fixiernadelhalteeinrichtung 54, 55 ist ein Faden­ anschlag 70 angeordnet. Gemäß Fig. 4 besteht der Fadenan­ schlag 70 aus vier, einen waagrechten rechteckigen Rahmen bildenden Leisten 71 bis 74 und drei senkrechten Zinken 75, 76, 77 und 78, 79, 80 an jeder Seite 71 bis 74.

Die Leisten 71 bis 74 sind dabei unmittelbar vor den niede­ ren Führungseinrichtungen 57, 59 der Fixiernadelhalteein­ richtungen 54, 55 angeordnet und die Zinken 75 bis 80 un­ mittelbar vor den Längsschlitzen 62 bis 67 der höheren Fi­ xiernadelhalteeinrichtungen 54, 55.

Gemäß Fig. 6 greift in den Führungsschlitz 60 bzw. 61 der höheren Führungseinrichtungen 56, 58 und der niederen Füh­ rungseinrichtungen 57, 59 von oben jeweils ein als Bügel ausgebildeter Anschlagschieber 82, 83 ein, mit dem die oberste Fixiernadel 53 in dem Führungsschlitz 60 bzw. 61 nach unten gedrückt wird und zwar soweit, daß der Faden 4, der die Fixiernadel 53 umschlingt gegen den Fadenanschlag 70, d. h. gegen die Leisten 71 bis 74 bzw. gegen das oberen Ende der Zinken 75 bis 80 gedrückt wird. Zwischen den Zin­ ken 75 bis 80 werden die Fadenführungsorgane 20 bis 30 durchgesteckt. Damit die Fäden 4 nach dem Verschieben der Fixiernadeln 53 mit den Anschlagschiebern 82, 83 in An­ schlag an den Leisten 71 bis 74 bzw. den oberen Enden der Zinken 75 bis 80 bleiben, weisen die Fixiernadelhalteein­ richtungen 54, 55 an den Führungsschlitzen 60, 61 Erstan­ schläge 84, 85 auf, die verhindern, daß die mit den An­ schlagschiebern 82, 83 nach unten geschobenen Fixiernadeln 53 sich, wenn die Anschlagschieber 82, 83 in den Führungs­ schlitzen 60, 61 wieder nach oben bewegt werden, sich ent­ gegen der Schieberichtung, also nach oben bewegen. Zum an­ deren ist der Fadenanschlag 70 gegen die Fäden 4, das heißt nach oben federbelastet.

Die Anschläge 84, 85, die, was aus der Zeichnung nicht er­ sichtlich ist, paarweise angeordnet sind, können dabei als Sperrklinken ausgebildet sein, die beispielsweise entgegen einer Federkraft durch den Druck der Schieber 82, 83 zwar nach unten, jedoch nicht nach oben verschwenkt werden kön­ nen. Wie anhand der Fixiernadelhalteeinrichtung 54 in Fig. 6 dargestellt, sind an den Führungsschlitzen 60, 61 zwei weitere Anschläge, und zwar die Endanschläge 86, 87 vorge­ sehen, die, was aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist, gleichfalls paarweise angeordnet sind.

Zur Betätigung der Endanschläge 86, 87 ist ein Endan­ schlagsschieber 88 vorgesehen (Fig. 7). Während die Er­ stanschläge 84, 85 sich möglichst unmittelbar unter dem Punkt befinden, bis zu dem die oberste Fixiernadel 53 in dem Führungsschlitz 60 bzw. 61 mit dem Schieber 82 bzw. 83 nach oben geschoben wird, werden die Endanschläge 86, 87 jeweils soweit unten an den Führungsschlitzen 60, 61 ange­ bracht, daß sich der obere Endanschlag 86 am Führungs­ schlitz 60 etwa in der Höhe des unteren Endanschlags 85 am Führungsschlitz 61 befindet. Mit der in Fig. 6 dargestell­ ten Fixiernadelhalteeinrichtung 54 wird jede neue Gewebela­ ge mit den Fixiernadeln 53 zuerst am Erstanschlag 84, 85 fixiert, um später jeweils um die Höhendifferenz zum Endan­ schlag 86, 87 heruntergeschoben und somit auf den Fadenan­ schlag 70 gedrückt zu werden. Es entsteht dadurch zwischen jeder neuen und schon gelegten Gewebelage der exakt gleiche Abstand.

Der Endanschlagschieber 88 hat die Aufgabe, die Fixierna­ deln 53, die die gerade gewebte Gewebelage festhalten, in (-z)-Richtung in den Endanschlag 86 bzw. 87 zu transportie­ ren. Der Endanschlagschieber 88 muß daher so beschaffen sein, daß er über den Fixiernadeln 53, die sich gerade im Erstanschlag 84, 85 befinden, eingreift. Er muß aber auch die Fähigkeit besitzen, einer sich gerade herabbewegenden Fixiernadel 53 auszuweichen. Demgemäß ist der Endanschlag­ schieber 88, wie in Fig. 7 dargestellt, mit zwei Sperr­ klinken 90, 91 versehen, die beispielsweise entgegen der Kraft einer Feder aus der Sperrposition nach unten bewegt werden können, jedoch nicht nach oben.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden alle vier Gruppen von Führungsorganen 22 bis 24, 25 bis 27 bzw. 28 bis 30 gleichzeitig bewegt. Damit passieren die Führungsor­ gane die jeweilige Fixiernadelhalteeinrichtung 54, 55, die die Fixiernadeln 53 durch die Endanschläge 86, 87 in der ihnen bestimmten Position hält.

Die Fixiernadeln 53 werden jedesmal eingeschoben, wenn die Fadenführungsorgane 22 bis 30 nach vorne bewegt, also unten angeordnet sind, und analog, wenn sie zurückbewegt, also oben angeordnet sind. In der oberen Position werden die Fa­ denführungsorgane 22 bis 30 soweit zurückgezogen, bis sich die Fadenumlenkung 49 mit der Fadenschlaufe 52 etwas hinter den Führungsschlitzen 60, 61 der Fixiernadelhalteeinrich­ tungen 54, 55 befinden, so daß die Fixiernadeln 53 aus den Fixiernadelmagazinen unbehindert über den Fäden 4 in den Führungsschlitze 60, 61 eingeschoben werden können.

In der unteren Position der Fadenführungsorgane 22 bis 30 befindet sich die Fadenumlenkung 49 mit der Fadenschlaufe 52, von der y-/z-Ebene aus betrachtet, genau auf der Höhe des vorderen Längsschlitzes 61 der Fixiernadelhalteeinrich­ tung 54, 55, so daß eine Fixiernadel 53 in die Fadenschlau­ fe 52 eingeführt werden kann. Es werden immer jeweils eine Fixiernadel 53 auf jeder Seite des rechteckigen Rahmens 18 gleichzeitig eingeschoben, also nach jeder Bewegung der Fa­ denführungsorgane 22 bis 30 vier Fixiernadeln 53.

Die Anschlagsschieber 82, 83 bewegen sich in (+/-z)- Richtung, wobei der Anschlagschieber 83 die unteren durch die Fixiernadeln 53 gehaltenen Fäden 4 unter den unteren Erstanschlag 85 schiebt, während der Anschlagschieber 82 die oberen durch die Fixiernadeln 53 gehaltenen Fäden 4 un­ ter den oberen Erstanschlag 84 schiebt. Durch die Anschlag­ schieber 82, 83 wird damit die zuletzt gewebte Gewebelage aus dem Arbeitsbereich geschoben. Damit wird zum einen der Webbereich für den nächsten Webvorgang freigemacht, zum an­ deren können sich die Fixiernadeln 53 durch den Vorzug der Fadenführungsorgane 22 bis 30 nicht frei der Höhe nach in der Fixiernadelhalteeinrichtung 54, 55 bewegen. Sie drücken somit die Fixiernadeln 53 und damit die durch die Fixierna­ del 53 gehaltene Gewebelage gegen den Fadenanschlag 70. Da­ mit wird mit jeder neuen Fixiernadel 53 der federbelastete Fadenanschlag 70 um etwa den Durchmesser einer Fixiernadel 53 nach unten verschoben. Ist die Länge des Gewebes er­ reicht, kann das Gewebe mittels einer Entnahmeeinrichtung 92 entnommen werden, die in Fig. 13 dargestellt ist.

Danach besteht die Gewebe-Entnahmeeinrichtung 92 aus einem rechteckigem Rahmen 93, der an jeder Seite eine Gruppe von sechs Lamellen 94 aufweist, wobei die Lamellen 94 jeder Gruppe zwischen die Fäden 4 des Gewebes steckbar und zum Ergreifen der Fäden 4 in x-Richtung und y-Richtung aufein­ ander zubewegbar ausgebildet sind. Das heißt, die Entnahme­ einrichtung 92 wird über das fertige Gewebe von oben in Richtung der z-Achse gestülpt, so daß je eine Lamelle 94 in je einem Zwischenraum zwischen den Fadenführungsorganen 22 bis 30 in der x-/y-Ebene gelangt. Dadurch kann das Gewebe auf die vorgegebene Endbreite komprimiert und zur Entnahme befestigt werden. Es kann nun zur anschließenden Weiterbe­ handlung mit dem Matrixmaterial entnommen werden.

Gemäß Fig. 8 sind die Längsschlitze 62, 63 und 64 in der hohen Führungseinrichtung 56 und die Längsschlitze 65, 66 und 67 in der niedrigen Führungseinrichtung 57 so ausgebil­ det, daß sie nach unten aufeinander zu und dann in einen Abschnitt 95 verlaufen, in dem die Längsschlitze 62, 63 und 64 bzw. 65, 66 und 67 zwar ebenfalls parallel, jedoch mit einem geringerem Abstand voneinander angeordnet sind, so daß die darin angeordneten Fäden 4 fast aneinander stoßen.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Längsstege 2, 3 des Schubübertragungselements 1 schon vor der Einbringung von Harz über die geforderte Breite verfügen und eine Vorrich­ tung zur Komprimierung auf Sollbreite der Längsstege 2, 3 damit überflüssig wird. Es kann jedoch auch ganz auf Trenn­ stege zwischen den Schlitzen 62 bis 67 im Bereich 95 nach der Verjüngung 96 verzichtet werden.

Gemäß Fig. 9 sind in der Ausgangsposition die Fadenfüh­ rungsorgane 22 bis 30 in ihrer unteren Position in den Füh­ rungsschlitzen 61 angeordnet. Durch die Fadenschlaufen 52, sind die Fixiernadeln 53 gesteckt.

Gemäß Fig. 10 werden alsdann die Fadenführungsorgane 22 bis 30 zurückgezogen, so daß die Fadenschlaufen 52 an den unteren Enden der Fadenführungsorgane 22 bis 30 in den Füh­ rungsschlitzen 60 angeordnet sind, worauf durch die Faden­ schlaufen 52 die Fixiernadeln 53 gesteckt werden. Danach werden die Fixiernadeln 53 mit den Anschlagschiebern 82 und 83 in die Erstanschläge 84, 85 gedrückt. Danach werden die Anschlagschieber 82 und 83 nach oben geschoben und die Fa­ denführungsorgane 22 bis 30 wieder nach unten bewegt, um in die Führungsschlitze 61 die zweite Fixiernadel 53 einzufüh­ ren (Fig. 11).

Gemäß Fig. 12 erfolgt nach einem kurzen Rückzug der Faden­ führungsorgane 22 bis 30 zur Freigabe der Fixiernadeln 53 ein Herabdrücken der gerade fixierten Faserlage in die Endanschläge 86, 87 mit dem Endanschlagschieber 88 auf den in Fig. 12 nicht dargestellten Fadenanschlag 70. Danach werden die Fadenführungsorgane 22 bis 30 wieder in ihre obere Position zurückgezogen und es kann eine neue Arbeits­ folge durchgeführt werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Herstellung eines Gewebes für ein Schubübertragungselement in Faserverbundbauweise mit zwei sich kreuzenden Längsstegen, die jeweils aus meh­ reren Faserlagen mit sich kreuzender Faserrichtung be­ stehen, wobei die Fasern des einen Längssteges die Fa­ serlagen des anderen Längssteges durchdringen, gekenn­ zeichnet durch jeweils eine Gruppe von Fadenführungsor­ ganen (22 bis 24, 25 bis 27 und 28 bis 30) in jeder Längsstegebene (2, 3) beidseitig der Kreuzungsstelle, wobei jedes Fadenführungsorgan (22 bis 30) in Richtung der Fasern einer Faserlage (5 bis 16) vor- und zurück­ bewegbar ist und jedem Fadenführungsorgan (22 bis 30) von einem Fadenvorrat ein Faden (4) zugeführt wird, durch eine Fadenumlenkung (49) zur Bildung einer Faden­ schlaufe (52) am Fadenabgabeende (41 bis 46) jedes Fa­ denführungsorgans (22 bis 30), durch Fixiernadeln (53), die jeweils durch die Fadenschlaufen (52) einer Gruppe von Fadenführungsorganen (22 bis 24, 25 bis 27 und 28 bis 30) in deren vorbewegter und in deren zurückbeweg­ ter Position steckbar sind sowie durch eine Einrichtung (54, 55) zum Halten der in die Fadenschlaufen (52) ge­ steckten Fixiernadeln (53) bei Bewegung der Fadenfüh­ rungsorgane (22 bis 30) in die andere Richtung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführungsorgane (22 bis 30) jeweils durch ein Röhrchen gebildet sind, durch das sich der von dem Fadenvorrat kommende Faden (4) von einem Ende (32 bis 40) zu dem Fadenabgabeende (41 bis 46) am anderen Ende erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fixiernadelhalteeinrichtung (54, 55) für jede Gruppe von Fadenführungsorganen (22 bis 24, 25 bis 27 und 28 bis 30) zwei hintereinander angeordnete Führungseinrichtungen (56 und 57, 58 und 59) für die durch die Fadenschlaufen (52) in der vorbewegten Posi­ tion der Fadenführungsorgane (22 bis 30) gesteckten Fi­ xiernadeln (53) sowie für die durch die Fadenschlaufen (52) in der zurückbewegten Position der Fadenführungs­ organe (22 bis 30) gesteckten Fixiernadeln (53) auf­ weist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiernadelführungseinrichtungen (56 bis 59) Längsschlitze (62 bis 67) aufweisen, in die die Faden­ führungsorgane (22 bis 30) steckbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fixiernadelhalteein­ richtung (54, 55) ein Fadenanschlag (70) zugeordnet ist und für jede Fixiernadelhalteeinrichtung (54, 55) ein Anschlagschieber (82, 83) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Längsschlitze (62 bis 67) in Schieberich­ tung der Anschlagschieber (82, 83) aufeinander zu ver­ laufen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fixiernadelführung (56 bis 59) einen Erstanschlag (84, 85) aufweist, der die Bewegung der Fixiernadel (53) nach deren Verschiebung mit dem Anschlagschieber (82, 83) entgegen der Schiebe richtung verhindert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fixiernadelführung (56 bis 59) im Abstand von dem Erstanschlag (84, 85) in Schieberichtung der An­ schlagschieber (82, 83) einen Endanschlag (86, 87) auf­ weist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstanschläge (84, 85) und/oder die Endanschläge (86, 87) durch Sperrklinken gebildet werden.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme des Gewebes eine Einrichtung (92) vorgesehen ist, die Lamellen (94) aufweist, die zum Ergreifen der Fäden (4) jeder Faden­ lage (5 bis 16) aufeinander zu bewegbar ausgebildet sind.