DE3702524A1 - Tragstab fuer einen webschaft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tragstab für einen Webschaft bestehend aus einem Schaftstab und einer mit diesem verbundenen Litzentragschiene.

Bei den meisten heute gebräuchlichen Webschäften für Textilmaschinen bestehen die Tragstäbe, von denen jeweils zwei durch Seitenstützen verbundene einen als Webschaft bezeichneten Rahmen bilden, aus einem Hohlprofil aus Leichtmetall. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei die Litzentragschiene einstückig mit dem im Querschnitt rechteckförmigen Hohlprofil des Schaft­ stabes über eine verlängerte Seitenwand dieses Hohlprofils verbunden. Der somit einstückige Tragstab lässt sich als gezogenes Profil herstellen.

Es werden heute zunehmend breitere Webmaschinen hergestellt und die Tourenzahl der Webmaschinen wird aufgrund technischer Verbesserungen ständig gesteigert, so dass die oszillierend bewegten Webschäfte einer sehr hohen Belastung ausgesetzt sind. Um die notwendige Biegesteifigkeit der Tragstäbe zu gewährleisten, muss man bei den hoch beanspruchten Webschäften also entweder eine entsprechend dickere Wandstärke für das Hohlprofil wählen, was zu einer Gewichtsvergrösserung und zu einer entsprechend notwendigen Vergrösserung der Antriebslei­ stung führt, oder man muss eine andere Kompromisslösung suchen und beispielsweise das Leichtmetallprofil durch Stahleinlagen versteifen. So ist es beispielsweise bekannt, in dem den Hohlkörper bildenden Leichtmetall­ profil Kantenaussparungen vorzusehen und in diesen Versteifungsschienen aus Stahl anzuordnen.

Die bei modernen Webmaschinen zunehmend höhere Beanspruchung der Webschäfte insbesondere bei den hohen Tourenzahlen erfordert nun aber, die Wechselbiegefestigkeit des für die Webschäfte verwendeten Materials zu berück­ sichtigen, und bei Leichtmetall nimmt diese Wechselbiege­ festigkeit, aufgetragen als Kurve über der Anzahl Last­ wechsel zunächst bis zu einem bestimmten Wert steiler und dann schwächer, aber stetig weiter ab, was bei Stahl vom Erreichen eines bestimmten Grenzwertes an nicht der Fall ist, so dass bei Leichtmetall angesichts der stetig abfallenden Kurve irgendwann der Bruch infolge höherer Beanspruchung eintreten kann. Damit wird die Lebensdauer des Webschaftes nachteilig beeinflusst. Bezüglich der Wechselbiegefestigkeit verhält sich Stahl sehr viel günstiger, doch besitzt dieses Material ein hohes spezifisches Gewicht, was für den vorliegenden Zweck nachteilig ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand daher darin, einen Tragschaft für Webschäfte aus dem bezüglich der Eigenschaften wie Wechselbiegefestig­ keit, Bearbeitbarkeit etc. sehr gut geeigneten Material Stahl herzustellen, aber in einer Leichtbauweise, die bezüglich des Gewichts zu einem im Vergleich mit einem Tragstab aus Leichtmetallprofil günstigeren Ergebnis führt und ausserdem noch mit in Bezug auf das Endprodukt vergleichbaren Herstellungskosten realisierbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe weist der Tragstab die Merkmale gemäss Anspruch 1 auf. Er besteht somit im wesentlichen nur aus ebenen zusammengesetzten Blechabschnitten, was die Gewähr bietet, dass ein mehrere Meter langer und durch Zusammenfügen von Blechabschnitten hergestellter Tragstab sich nicht verzieht. Um die Leichtbauweise zu verwirklichen, werden sehr dünne Bleche verwendet, was den Einsatz einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Einrichtung zum Zusammenfügen erlaubt, wobei zweckmässig mit Laser- Schweissung gearbeitet wird. Damit sich ein langer Tragstab nicht durchbiegt, weisen vorzugsweise die wandbildenden Blechabschnitte der Längsschmalseiten des Schaftstabes eine um ein Mehrfaches grössere Material­ stärke auf als die Blechabschnitte der längsverlaufenden Breitseiten des Schaftstabes, welche an den erstgenannten angeschweisst sind.

Verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungs­ gegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 bis 8 verschiedene Ausführungsformen eines Tragstabs im Vertikalschnitt und schaubildlich sowie abgebrochen dargestellt;

Fig. 9, 10 und 11 verschiedene Ausführungsformen des Tragstabes gemäss Fig. 8 im Vertikalschnitt.

Der in Fig. 1 dargestellte Tragstab für einen Webschaft weist einen einen Hohlkörper bildenden Schaft­ stab 1 sowie einen an dessen unterem Ende anschliessenden Verbindungsteil 2 und eine am letzteren angeordnete Litzentragschiene 3 auf. Der Aufbau des Tragstabs ent­ spricht somit einem herkömmlichen Leichtmetall-Profilstab. Der erfindungsgemässe Tragstab bildet eine Schweisskon­ struktion aus ebenen und jeweils eine Wand bildenden Blechabschnitten unterschiedlicher Materialstärke, wobei die Blechabschnitte sich über die gesamte Länge des Tragstabes erstrecken. Der Schaftstab 1 ist zusammen­ gefügt aus einem die obere Längsschmalseite bildenden, U-förmig gebogenen Blechabschnitt 4 sowie einem eine längsverlaufende Breitseite an der Vorderseite bildenden Blechabschnitt 5, ferner einem eine längsverlaufende Breitseite an der Rückseite bildenden Blechabschnitt 6, und aus die untere Längsschmalseite bildenden Blechab­ schnitten 7 und 8 mit einer wesentlich grösseren Material­ stärke. Von diesem bildet der leistenförmige Blechabschnitt 8 gleichzeitig die obere Längsschmalseite des Verbindungs­ teils 2, der auch als aus ebenen Blechabschnitten bestehen­ der Hohlkörper ausgebildet ist, der wesentlich schmäler ist, als der Schaftstab 1. Zur Herstellung dieses den Verbindungsteil 2 bildenden Hohlkörpers sind die Blechab­ schnitte 9 und 10, die die Breitseiten bilden und eine sehr geringe Wandstärke aufweisen, an den leistenförmigen Blechabschnitt 8 angeschweisst wie auch am unteren Ende an einen leistenförmigen Körper 11 angeschweisst. Der Blechabschnitt 9 von sehr geringer Materialstärke ist ausserdem auch noch an den die Schmalseite bildenden Blechabschnitt 7 und am unteren Rand des Verbindungsteils an einen leistenförmigen Blechabschnitt 12 angeschweisst, der ebenso wie der leistenförmige Blechabschnitt 11 eine wesentlich grössere Materialstärke als die die Breitseiten bildenden Blechabschnitte 9 und 10 aufweist. Alle die Längsschmalseiten bildenden Blechabschnitte 4, 7, 8, 11 und 12, die eine grössere Materialstärke aufwei­ sen, liefern die Biegesteifigkeit des Tragstabes und die Möglichkeit, dass an diesen die die Breitseiten bildenden Blechabschnitte 5, 6, 9 und 10 mit wesentlich geringerer Materialstärke angeschweisst werden können, wobei diese Materialstärke auch wesentlich geringer ist als die Materialstärke der entsprechenden Wandab­ schnitte bei einem herkömmlichen Leichtmetall-Tragstab. Im Vergleich mit dem letztgenannten wird dadurch auch im Endergebnis das geringere Gewicht des erfindungsgemässen Tragstabes erzielt.

An den leistenförmigen Blechabschnitt 12 ist die Litzentragschiene 3 angeschweisst. Diese besteht aus einem Blechabschnitt 13 und einem an dessen oberen Rand angeschweissten leistenförmigen Blechabschnitt 14.

Das Zusammenfügen aller Blechabschnitte erfolgt mittels Laser-Schweissung an den längsverlaufenden Breitseiten. An der in der Zeichnung sichtbaren vorderen Seite sind vier Schweissverbindungslinien 15 gestrichelt dargestellt. In entsprechender Weise ist die Schweissung auch an der Rückseite ausgeführt.

Für die Herstellung des Tragstabes wird ein korrosionsfestes Blech mit einer geringen Wandstärke von ca. 0,25 mm für die Bleche verwendet. Die um ein Mehrfaches grössere Materialstärke der Blechabschnitte an den Längsschmalseiten beträgt etwa 1 mm bis 1,5 mm, d.h. den mehrfachen Wert der dünnen Blechabschnitte.

Diese Konstruktion erlaubt die Herstellung von sehr langen Tragstäben mit einer hohen Biegefestigkeit und mit einem Gewicht, das geringer ist als ein gleich langer Tragstab aus einem herkömmlichen Leichtmetall­ profil. In den Hohlraum des Schaftstabes 1 ist ein Material 16 eingebracht, das den Hohlraum als schall­ dämpfendes Schaumstoffmaterial ausfüllt und mit der Funktion eines Stütz- und Haltekörpers für die die Breitseiten bildenden Blechabschnitte deren Ausbeulen nach auswärts wie auch nach einwärts verhindert. Dieses die Blechabschnitte an den Breitseiten haltende und stützende Material macht es möglich, hier Blechabschnitte mit einer extrem geringen Wandstärke zu verwenden.

Die Ausführungsform gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäss Fig. 1 nur in einem Detail an der Verbindungsstelle zwischen dem Schaftstab 1 und dem Verbindungsteil 2. Der die Längsschmalseite bildende Blechabschnitt 7 besitzt an einer unteren Längskante eine Aussparung 16, in welche der Verbindungs­ teil 2 mit seiner oberen Längsschmalseite 8 eingefügt ist. Die aus Schaftstab 1 und Verbindungsteil 2 bestehenden Teile des Tragstabes lassen sich noch besser aus zuvor getrennt hergestellten kastenförmigen Gebilden zusammen­ schweissen.

In bezug auf diese Verbindung zwischen dem Schaft­ stab 1 und dem Verbindungsteil 2 ist in Fig. 3 eine weitere abgewandelte Ausführungsform dargestellt. Die Längsschmalseite des Schaftstabes 1 ist hier von einem im Querschnitt Z-förmigen Profil 17 gebildet, von dem ein Schenkel die obere Längsschmalseite des hohlkörperför­ migen Verbindungsteils 2 bildet, an welchem Schenkel die Blechabschnitte 9 und 10 angeschweisst sind. Das Profil 17 ist ausserdem so angeordnet, dass der die beiden Schenkel verbindende Teil des Profils 17 unter einem Winkel von ca. 6° nach vorn oben schräg verläuft, damit in den Schaftstab 1 von unten sich hinein erstrecken­ de, in der Zeichnung nicht dargestellte Schrauben bei­ spielsweise für Halteelemente von Mittelstreben oder ähnliches besser zugänglich sind. Die Litzentragschiene 3 behindert das Betätigen solcher Schrauben, wenn diese sich senkrecht nach oben in den Schaftstab erstrecken.

Gemäss Fig. 4 kann der Verbindungsteil 2 in einer weiteren abgewandelten Ausführungsform auch nach unten sich verjüngend ausgebildet sein, so dass bei dieser Ausführungsform die beiden Blechabschnitte 9 und 10 unten direkt aufeinander geschweisst sind.

Gemäss Fig. 5 kann in weiterer Abwandlung die untere Längsschmalseite des Schaftstabes 1 von einem U-Profil 18 gebildet sein. An dem einen Schenkel dieses U-Profils ist der Verbindungsteil 2 mit den beiden Blechabschnitten 9 und 10 festgeschweisst. Durch den anderen Schenkel des U-Profils entsteht an der Vorderseite eine sogenannte Haltenase 19 für das Befestigen von Aufsteckführungen, Halteelementen oder Antriebselementen, die durch Umgreifen des Schaftstabes befestigt sind, wie es auch bei herkömmlichen aus Leichtmetallprofil bestehenden Tragstäben bekannt ist. In entsprechender Weise kann auch eine Haltenase 20 am unteren Rand des Verbindungsteils 2 durch entsprechende Bemessung der unteren leistenförmigen Längsschmalseite 11 des Verbin­ dungsteils ausgebildet werden.

Schliesslich ist es gemäss Fig. 6 auch möglich, die Anzahl der den Tragstab bildenden Blechabschnitte zu reduzieren, indem man für die Vorderseite des Tragsta­ bes einen mehrfach abgewinkelten einstückigen Blechab­ schnitt 21 verwendet, der somit die beiden Längsschmalsei­ ten des Schaftstabes 1 und die Breitseite des Schaftstabes wie auch die vordere Breitseite des Verbindungsteils 2 umfasst. Die Verstärkung zur Erzielung der Biegesteifig­ keit erfolgt durch ein oben aufgesetztes und verschweiss­ tes U-Profil 22. Auch an der Rückseite kann die abgewandel­ te Ausführungsform gemäss Fig. 6 so ausgebildet sein, dass der Schaftstab 1 und der Verbindungsteil 2 einen einstückig sich über die gesamte Höhe des Tragstabes erstreckenden ebenen Blechabschnitt 23 als eine gemeinsame längsverlaufende Breitseite aufweisen. Diese einstückig über den gesamten Tragstab sich erstreckende Rückseite lässt sich auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungsfor­ men gemäss Fig. 1 bis 5 verwirklichen.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 7 besteht die Abweichung von der Ausführungsform gemäss Fig. 1 darin, dass an der oberen Längsschmalseite ein umgekehrt liegendes U-Profil mit den beiden Schenkeln nach oben zeigend angeordnet ist. Die Längsrinne zwischen diesen Schenkeln ist mit Faserverbundwerkstoff, insbesondere einem Kohlenstoffasern enthaltenden Material 24 ausgefüllt, welches fünfmal leichter als Stahl ist. Man erreicht mit diesem Material eine sehr hohe Biegesteifigkeit und kann ein in der Wandstärke noch kleineres U-Profil wählen. An der unteren Längskante des Tragstabes ist zwischen dem Verbindungsteil 2 und der Litzentragschiene 3 durch entsprechende Ausbildung der diese beiden Teile verbindenden Profilleiste 25 eine Längsrinne ausgebildet, die mit Faserverbundwerkstoff 26 ausgefüllt ist.

Um eine Gewichtsreduzierung zu erreichen, sind bei dem Tragstab gemäss Fig. 8 in dem Verbindungsteil 2 in regelmässigen Längsabständen voneinander Aussparungen 27 ausgebildet, die ausser der Reduzierung des Gewichts die Funktion haben, das Ansammeln von Staub zwischen der Litzentragschiene und dem Verbindungsteil zu verhin­ dern. Diese Aussparungen 27 können zweckmässig bei allen Ausführungsformen gemäss Fig. 1 bis 7 vorhanden sein. Die Aussparungen sind auch bei den aus Leichtmetall­ profil bestehenden Tragstäben bekannt. Bei der hier beschriebenen Ausbildung des Tragstabes aus einzelnen Blechabschnitten lassen sich die Aussparungen 27 auf verschiedene Weise herstellen. Die Querschnitte durch den Tragstab gemäss Fig. 9, 10 und 11 zeigen drei ver­ schiedene Ausführungsformen der Aussparung, die auf unterschiedliche Weise hergestellt sind. Gemäss Fig. 9 ist nach dem Vorstanzen der Aussparung 27 der rückseitige Blechabschnitt 10 durch Tiefziehen verformt, so dass er rings um den Aussparungsrand gegen den vorderseitigen Blechabschnitt 9 anliegt. Dann sind die beiden Blech­ abschnitte durch Laser-Schweissung miteinander verbunden. Anschliessend erfolgt noch eine Fertigbearbeitung des Rands der Aussparung.

Gemäss Fig. 10 ist die Aussparung 27 in der Weise hergestellt, dass zunächst der vorderseitige wie auch der rückseitige Blechabschnitt 9 und 10 ausge­ stanzt werden und dass der rückseitige Blechabschnitt 10 auf einen in der Zeichnung nicht dargestellten Dorn mit einem der Grösse der Aussparung entsprechenden Querschnitt gelegt wird und auf diesen Dorn dann eine in Reifenform ausgebildete Abdeckung 28 aufgelegt wird. Anschliessend wird dann der vorderseitige Blechabschnitt 9 auf den gleichen Dorn gelegt und abschliessend werden dann die beiden Blechabschnitte 9 und 10 und die Abdeckung 28 miteinander verschweisst. Der Sinn dieser Massnahme besteht darin, zu verhindern, dass Staub sich in dem Zwischenraum zwischen dem vorderseitigen und rückseitigen Blechabschnitt festsetzen kann.

Um das gleiche Ergebnis zu erzielen, besteht eine weitere Methode darin, bei einem Tragstab gemäss Fig. 11 den Zwischenraum zwischen dem vorderseitigen Blechabschnitt 9 und dem rückseitigen Blechabschnitt 10 mit Hartschaum 29 auszufüllen. Statt dessen kann an dieser Stelle auch ein glasfaserverstärkter Hartschaum in Form einer Platte mit einer darin ausgebildeten Aussparung zwischen die beiden Blechabschnitte eingefügt werden.

Der vorstehend beschriebene Tragstab aus zusammen­ gefügten Blechabschnitten besitzt ausser den bereits erwähnten Vorteilen der hohen Wechselbiegefestigkeit und dem vergleichsweise günstigen Gewicht gegenüber einem aus Leichtmetallprofil bestehenden Tragstab noch weitere Vorteile. So können beispielsweise an der oberen Längsschmalseite innenseitig an der jeweils erforderlichen Stelle Gewindebuchsen eingeschweisst werden, um zum Beispiel die Antriebsplatine für den Webschaft zu befesti­ gen. Im Verhältnis zu einem Vollmaterial aus Leichtmetall für die Anordnung von Gewindebohrungen bei herkömmlichen Leichtmetall-Tragstäben genügen im Quermass kleine Gewindebuchsen an der vorher genau abgemessenen Stelle, was wiederum zu einer Reduzierung des Gesamtgewichts beiträgt. Das gleiche gilt für die endseitigen Gewinde­ stücke für die Schraubbefestigung der Seitenstützen, aus denen zusammen mit zwei Tragstäben ein Webschaft hergestellt wird.

Claims (9)

1. Tragstab für einen Webschaft, bestehend aus einem Schaftstab und einer mit diesem verbundenen Litzen­ tragschiene, dadurch gekennzeichnet, dass der im Aussen­ querschnitt rechteckförmige, einen Hohlkörper bildende Schaftstab (1) und der in Verlängerung einer Schaftstab­ längsseite anschliessende Verbindungsteil (2) für die Halterung der an dessen Ende angeordneten, im Abstand parallel zum Schaftstab sich erstreckenden Litzentrag­ schiene (3) eine im wesentlichen aus ebenen, wandbildenden Blechabschnitten (4-14, 21, 23, 25) bestehende Schweiss­ konstruktion bilden.

2. Tragstab nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Verbindungsteil (2) zwischen dem Schaftstab (1) und der Litzentragschiene (3) als Hohlkörper mit im Querschnitt wesentlich geringerer Breite als die Schaftstabbreite ausgebildet und mit dem Schaftstab (1) unmittelbar sowie mit der parallel zum Verbindungsteil sich erstreckenden Lizentragschiene (3) über einen entsprechend dem Abstand in seiner Breite bemessenen Profilstab (12, 25) mittels Schweissung verbunden ist.

3. Tragstab nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wandbildenden Blechabschnitte (4, 7, 8, 17, 18; 11, 12, 25) der Längsschmalseiten des Schaft­ stabes und des Verbindungsteils (2) eine um ein Mehrfaches grössere Materialstärke aufweisen als die Blechabschnitte (5, 6, 9, 10, 21, 23) der längsverlaufenden Breitseiten, welche an den erstgenannten angeschweisst sind.

4. Tragstab nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass alle wandbildenden Blechabschnitte (4-14, 17, 18, 20-23, 25) durch Laser-Schweissung miteinander verbunden sind.

5. Tragstab nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die den Verbindungsteil (2) zugewandte Längsschmalseite des Schaftstabes (1) von einem abgewin­ kelten Blechabschnitt in Form einer Profilschiene (17, 18) mit U- oder Z-förmigem Querschnitt gebildet ist, deren abgewinkelter Schenkel die Längsschmalseite des Verbin­ dungsteils (2) bildet.

6. Tragstab nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Längsschmalseite (4) des Schaftstabes (1) und/oder in dem zwischen dem Verbin­ dungsteil (2) und der Litzentragschiene (3) zwischen­ geschweissten Profilstab (25) jeweils eine Hohlkehle ausgebildet ist, die zwecks Versteifung des Tragstabes mit Faserverbundwerkstoff (24, 26) ausgefüllt ist.

7. Tragstab nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Verbindungsteil (2) in regelmässigen Längsabständen voneinander gewichtsreduzierende Aussparun­ gen (27) aufweist, längs deren Umfangsrand der als Hohlkörper ausgebildete Verbindungsteil (2) zur Verhin­ derung von Staubzutritt mittels einer zwischen die wandbildenden Blechabschnitte eingeschweissten oder eingeklebten Abdeckungen (28) oder mittels Zusammen­ schweissen des einen Blechabschnitts (9) mit dem durch Tiefziehen einwärts gebogenen anderen Blechabschnitt (10) geschlossen ist.

8. Tragstab nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsteil (2) und der Schaftstab (1) einen einstückig sich über die gesamte Höhe des Tragstabes erstreckenden ebenen Blechabschnitt (23) als eine gemeinsame längsverlaufende Breitseite aufweisen.

9. Tragstab nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die längsverlaufenden Breitseiten (5, 6, 21, 23) des Schaftstabes (1) durch dessen gesamten Hohlraum ausfüllendes, vorzugsweise aus Hartschaum bestehendes schalldämpfendes Material (16) mit der Funktion eines Stütz- und Haltekörpers, in parallelem Abstand zueinander gehalten sind.