DE3527202C1 - Greiferstange fuer schuetzenlose Webmaschinen - Google Patents

Description

■Die Erfindung betrifft eine Greiferstange für schützenlose Webmaschinen, enthaltend eine mit einem Antriebsritzel in Eingriff stehende Zahnstange.

Eine derartige Greiferstange ist z. B. aus der DE-PS 35 491 bekannt. Dort ist die Greiferstange aus einem Hohlprofil gefertigt, in dessen Innerem eine Zahnstange befestigt ist. Durch einen Längsschlitz im Hohlprofil steht ein Antriebsritzel mit der Zahnstange in Eingriff. Das Hohlprofil der Greiferstange kann aus Metall oder auch aus einem anderen Werkstoff bestehen, wogegen die Zahnstange üblicherweise als Kunststoffpreßteil ausgebildet ist. Hohlprofil und eingesetzte Zahnstange werden durch Klebung miteinander verbunden. Diese Ausführungsform weist aber noch gewisse Unzulänglichkeiten auf, da vielfach bei der Herstellung die Klebung mangelhaft ist. Dieser Mangel besteht dabei nicht nur in an manchen Stellen fehlenden Klebstoffschichten, sondern auch in der Schwierigkeit, daß manche Werkstoffkombinationen sich überhaupt schlecht durch Klebung miteinander verbinden lassen.

Die Forderung nach schneller laufenden Maschinen brachte weitere Schwierigkeiten, da nämlich bei größer werdender Beanspruchung des Antriebes durch Beschleunigen und Abbremsen die Zähne einer aus Kunststoff gepreßten Zahnstange selbst festigkeitsmäßig nicht mehr die gestellten Anforderungen erfüllen. Ein Ersetzen der Kunststoffzahnstangen durch solche aus günstigerem Material, z. B. aus Stahl, ist aus Gründen der für die Beschleunigungs- bzw. Bremsvorgänge erwünschten Gewichtseinsparung praktisch nicht durchführbar.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die bekannten Greiferstangen mit Verzahnung so zu verbessern, daß auch bei gesteigerter Arbeitsgeschwindigkeit die Zahnstange des Antriebes alle auftretenden Belastungen aushält und dennoch gewichtsmäßig leicht bleiben kann. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Unteransprüchen hervor. Dabei finden vorzugsweise thermoplastische Materialien Verwendung.

Durch diese Ausbildung der Greiferstange wird erreicht, daß die Greiferstange selbst einen hohen Wert an Biegefestigkeit aufweist und eine innige Verbindung zwischen Zahnstange und äußerem Stangenprofil entsteht Dadurch daß faserverstärktes Material mit gerichtetem Faserverlauf eingesetzt wird, kann nicht nur die Festigkeit und Steifigkeit der Stange, sondern auch die Festigkeit der einzelnen Zähne wesentlich verbessert werden. Es ist auf diese Weise möglich, eine Greiferstange mit Zahnstangenprofil herzustellen, die sofort und ohne voherige spanabhebende Bearbeitung eingesetzt werden kann. Erforderlichenfalls kann die Zahnoberfläche auch durch eine verschleißfeste Schicht abgedeckt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. la bis Id den Aufbau der Greiferstangen aus einzelnen Kunststoffbändern,
F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine Greiferstange, F i g. 3a und 3b vergrößerte Ausschnitte aus F i g. 2, Fig.4 eine perspektivische Ansicht einer Greiferstange und

F i g. 5 schematisch die Herstellung einer Greiferstange.

Zunächst sei anhand der F i g. 1 und 2 der Aufbau einer Greiferstange beschrieben. Die Fig. la zeigt in Draufsicht ein Kunststoffband 1 mit gerichtetem Faserverlauf. Wie im rechten Teil dieser Figur angedeutet ist, kann über dieses Kunststoffband ein weiteres Kunststoffband mit dazu querliegendem Faserverlauf aufgelegt werden. Diese Anordnung kann sich mehrfach wiederholen. Anstelle derartiger Einzellaminate mit unidirektionalem Faserverlauf können die Kunststoffbänder auch als Prepregs ausgebildet sein. Derartige Prepregs bestehen aus mehreren aufeinander geschichteten unidirektionalen Laminaten mit sich überkreuzendem Faserverlauf. Zum Aufbau einer Greiferstange 3 wird gemäß F i g. 2 eine Anzahl von ungestanzten Kunststoffbändern 1 aufeinander geschichtet. Diese Beschichteten Bänder dienen als Grundlage für den Aufbau der das Zahnprofil enthaltenden Greiferstange. Auf diese Grundlage werden weitere Kunststoffbänder aufgelegt. Diese weiteren Bänder enthalten fensterartige rechteckförmige Ausstanzungen 2b, 2c, 2dgemäß Fi g. Ib, Ic bzw. Id. Die Ausstanzungen 2b, 2c oder 2d entsprechen dem Zwischenraum zwischen den eine Zahnlücke be-

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grenzenden Zahnflanken. Dementsprechend werden die Ausstanzungen der einzelnen Kunststoffbänder 1 zum oberen Ende der Zähne 4 hin immer breiter und der dazwischen stehen bleibende Steg immer schmaler. In F i g. Ib sind die Ausstanzungen 2b für einen schmalen Grund der Zahnlücke und einen breiten Steg b eingezeichnet. Ein etwas höher liegendes Kunststoffband 1 (etwa in mittlerer Zahnhöhe) hat gemäß Fig. Ic eine etwas breitere Ausstanzung 2c mit merklich schmalerem Steg c. Dagegen weist das oberste Kunststoffband 1 eine breite Ausstanzung 2d mit noch schmalerem Zwischensteg d auf. Die aufeinander gelegten, vorbereiteten und mit Ausstanzungen versehenen Kunststoffbänder 1 bilden somit gleichsam die Höhenschichtlinien des Zahnprofils 4. Die etwas vergrößerte Darstellung der Zahnform in F i g. 3a läßt die Schichtung und die stufenartige Anordnung der die Zahnflanken bildenden Ränder der einzelnen Ausstanzungen deutlich erkennen. Die Faserrichtungen verlaufen in jedem Fall im wesentlichen parallel zu den Rechteckseiten der Ausstanzung. An den Längsseiten der Kunststoffbänder 1 bleiben neben den Ausstanzungen noch durchgehende Faserstränge stehen, die für die Steifigkeit der fertigen Greiferstange vorteilhaft sind.

Die aufeinandergestapelten Kunststoffbänder werden in an sich bekannter Weise zusammengepreßt und einer Wärmebehandlung unterworfen und auf diese Weise zur fertigen, mit dem Zahnprofil versehenen Greiferstange verbunden. Dabei werden die in F i g. 3a übertrieben dargestellten Stufen der Zahnflanken durch das thermoplastische Verhalten des Materials ausgeglichen und ergeben eine glatte Zahnoberfläche, wie in Fig.3b dargestellt ist. In Fig.3a ist außerdem noch angedeutet, daß zwischen Kunststoffbänder einer ersten Art (z. B. Kunststoff bänder mit Kohlefaserverstärkung) je nach Bedarf auch noch Bänder Γ einer zweiten Art (z. B. Kunststoffbänder mit Verstärkung durch Aramidfasern oder durch Glasfasern) zwischengelegt werden können. Die Kunststoff bänder Γ der zweiten Art sind in der F i g. 3a durch Schraffur hervorgehoben.

In der F i g. 4 ist ein Abschnitt einer Greiferstange 3 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Im quergeschnittenen Teil der Greiferstange sind die geschichteten Kunststoffbänder 1 angedeutet. Die Zähne 4 mit dazwischen liegenden Zahnlücken und die seitlichen Stege 5 mit ihren durchlaufenden Fasersträngen sind zu erkennen. Diese so gefertigte Greiferstange kann in der Praxis sofort eingesetzt werden und benötigt keine Nachbearbeitung.

In F i g. 5 ist das Prinzip der Fertigung einer Greiferstange 3 gemäß der Erfindung skizziert. Die zur späteren Greiferstange 3 erforderlichen Kunststoffbänder 1 sind in einer matrizenartigen Form 6 aufeinander geschichtet und werden von den seitlichen Wänden 6' der Form gehalten. Eine dem geforderten Zahnprofil entsprechende Gegenform 7 dient als Preßstempel und wird unter Zufuhr der erforderlichen Behandlungswärme von oben her gegen die untere, die Kunststoffbänder 1 enthaltende Form 6 gepreßt. Auf die übrigen Vorgänge braucht nicht näher eingegangen zu werden, da sie an sich bekannt sind.

Sollte an die Verschleißfestigkeit des Zahnprofils sehr hohe Anforderungen gestellt werden, dann kann im gleichen Arbeitsgang auf die Zahnoberfläche noch eine verschleißfeste Schicht aufgebracht werden. Hierzu kann vor dem Preßvorgang ein Streifen 8 aus verschleißfestem, z. B. unter dem Namen Teflon bekannten Material, zwischen Greiferstange 3 und Preßstempel 7 eingelegt werden. Dieser Streifen ist vorzugsweise schon etwa dem Zahnprofil 4 entsprechend vorgeformt und braucht nur die Zahnoberfläche abzudecken.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

15 Patentansprüche:

1. Greiferstange für schützenlose Webmaschinen, enthaltend eine mit einem Antriebsritzel in Eingriff stehende Zahnstange, dadurch gekennzeichnet, daß die das Zahnstangenprofil enthaltende Greiferstange (3) aus einer Anzahl von sich in ihrer Längsrichtung erstreckenden, nach Art von Höhenschichtlinien entsprechend dem zu bildenden Zahnprofil (4) mit Ausstanzungen (2b, 2c, 2d) versehenen, auf einandergestapelten und dann durch Pressen und Wärmebehandlung verbundenen faserverstärkten Kunststoffbändern (1) besteht.

2. Greiferstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die faserverstärkten Kunststoffbänder (1) als Prepregs aus geschichteten unidirektionalen Laminaten mit überkreuztem Faserverlauf ausgebildet und mit rechteckigen Ausstanzungen (2b, 2c, 2d) versehen sind, wobei die Faserrichtungen im wesentlichen parallel zu den Rechteckseiten verlaufen.

3. Greiferstange nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Zahnprofil (4) bildenden ausgestanzten faserverstärkten Kunststoffbänder (1) auf einem Stapel ungestanzter Kunststoffbänder angeordnet sind.

4. Greiferstange nach einem der Ansprüche 1 bis

3, gekennzeichnet durch eine Anzahl von zwischen faserverstärkten Kunststoffbändern (1) einer ersten Art (z. B. Kohlefasern) zwischengelegten faserverstärkten Kunststoff bändern (1') einer zweiten Art (z. B. Aramidfasern oder Glasfasern).

5. Greiferstange nach einem der Ansprüche 1 bis

4, gekennzeichnet durch eine das Zahnprofil (4) abdeckende verschleißfeste Schicht (8).

6. Greiferstange nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleißfeste Schicht (8) vor dem Preß- und Wärmebehandlungsvorgang als gesonderter Streifen eingelegt ist.

7. Greiferstange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfeste Streifen (8) dem Zahnprofil (4) entsprechend vorgeformt ist.

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