DE4441995C2 - Maschenbildendes Segment für eine Textilmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein maschenbildendes Segment für eine Textilmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Segmente dienen ganz allgemein als Träger für maschenbildende Elemente, vorzugsweise bei Kettenwirkmaschinen. Hierzu wird eine Vielzahl von Fadenführungselementen, wie beispielsweise Loch-, Stricknadeln oder Platinen dicht nebeneinander äquidistant angeordnet und parallel ausge­ richtet von einem Halter aufgenommen. Der Halter selbst ist korrespondierend zu Aufnahmeelementen der Textilmaschine gestaltet und kann durch einfache Fixiermittel, wie bei­ spielsweise eine Schraube, lösbar fixiert werden. Häufig werden Halter mit standardisierten Breiten von beispielswei­ se 1 oder 2 Zoll verwendet, die der Maschinenteilung ent­ sprechend nebeneinander aufgereiht werden.

Überwiegend werden Segmente eingesetzt, deren Halter aus einer Zinnlegierung bestehen und im Druck- oder Spritzgieß­ verfahren hergestellt werden, wobei die maschenbildenden Elemente unmittelbar eingegossen werden. Es sind jedoch eine Reihe, teilweise umständlicher und arbeitsintensiver Ferti­ gungsschritte nötig, um ein fertiges Segment zu erhalten.

Häufig sind die maschenbildenden Elemente zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit verchromt. Es ist dann erforderlich, das maschenbildende Element in dem Bereich oder Abschnitt zu verzinnen, der später eingegossen werden soll. Anschließend müssen die maschenbildenden Ele­ mente in der Gießform exakt positioniert werden, da nach dem Vergießen eine Korrektur des Befestigungspunkts nicht mehr möglich ist. Es kommt somit nicht nur darauf an, die ma­ schenbildenden Elemente exakt in der Gießform zu plazieren, vielmehr muß die exakte Position während des gesamten Gieß­ zyklusses fixiert bleiben. Die in die Gießform eingespritzte oder eingepreßte Vergußmasse darf keinesfalls die einge­ setzten maschenbildenden Elemente aus der vorgesehenen Position verschieben oder verdrängen.

Weiterhin muß das Segment nach Beendigung des Gießvorgangs nachbearbeitet werden. Hierzu muß zunächst der Anguß ent­ fernt werden, auch ist es erforderlich, die beiden seitli­ chen Teilungsflächen auf ein exaktes Maß zu bringen. Durch ein mechanisches Bearbeitungsverfahren, wie beispielsweise Räumen oder Fräsen, wird das gewünschte Endmaß erreicht.

Ferner muß am Halter die Befestigungsbohrung angebracht bzw. nachbearbeitet werden, um die exakte Ausrichtung auf die Befestigungselemente der Textilmaschine zu gewährleisten.

Abschließend müssen die maschenbildenden Elemente noch parallel ausgerichtet werden. Hierzu wird das Segment in den Strahlengang eines Projektors eingeführt und insbesondere der Bereich der maschenbildenden Elemente auf einem Projek­ tionsschirm vergrößert abgebildet. Der Projektionsschirm enthält zusätzlich Markierungen nach Art eines Rasters, so daß durch manuelles Biegen der einzelnen maschenbildenden Elemente eine exakt parallele und äquidistante Ausrichtung eingestellt werden kann.

Der vorstehend beschriebene Fertigungsprozeß ist äußerst aufwendig, insbesondere nicht zuletzt wegen der manuellen Justierung der einzelnen maschenbildenden Elemente. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, daß es sich bei den maschen­ bildenden Elementen um reine Verschleißteile der Textilma­ schine handelt, die regelmäßig ausgetauscht werden müssen. In aller Regel erfolgt dies rein prophylaktisch, um eine Maschinenstörung wegen Ausfalls eines maschenbildenden Elements zu vermeiden. Die damit verbundenen Ersatzteilko­ sten stellen einen nicht unerheblichen Kostenfaktor dar, der deshalb möglichst gering gehalten werden sollte.

Auch in technischer Hinsicht sind derartige Segmente nicht optimal. So besitzt der Halter aufgrund seiner massiven Gußausführung eine vergleichsweise hohe Masse, die sich äußerst negativ auf das Beschleunigungsverhalten auswirkt. So geht die Tendenz auch im Textilmaschinenbau zu immer höheren Arbeitsgeschwindigkeiten mit der Konsequenz, daß die maschenbildenden Elemente immer höheren Beschleunigungen und Verzögerungen unterworfen werden. Es kommt deshalb ganz entscheidend darauf an, die zu beschleunigenden und zu verzögernden Massen so gering wie möglich zu halten. Einer Verringerung der Masse des Halters steht jedoch die hohe mechanische Beanspruchung entgegen, die durch die Beschleu­ nigung einerseits und die Einwirkung des Fadens andererseits bedingt ist. Damit stellt die Belastbarkeit des Segments einen limitierenden Faktor für eine weitere Steigerung der Maschinen­ geschwindigkeit dar.

Es ist deshalb in der US 2 014 529, von der die Erfindung ausgeht, schon vorgeschlagen worden, den Halter als Stanzteil auszuführen. Die maschenbildenden Elemente werden am Halter mittels einer Vergußmasse fixiert, wobei durch die Verwendung einer Zink-Cadmium-Legierung eine weitere Gewichtsreduzierung möglich sein soll. Nach wie vor treten die eingangs geschilder­ ten Probleme hinsichtlich des exakten Positionierens der ma­ schenbildenden Elemente während des Vergießens auf, auch ist eine Nachbearbeitung erforderlich.

Aus der DE-OS 21 13 352 ist eine Nadeleinheit bekannt geworden, bei der eine Vielzahl von Nadeln einschließlich einer Träger­ einheit einstückig aus einem Stanzteil gefertigt sind. Zwar gelingt es damit prinzipiell, auf das Vergießen vollständig zu verzichten, jedoch ist der Fertigungsaufwand insgesamt sehr hoch, da durch eine Reihe von Stanz-, Präge-, Preß- und Ver­ drehungsbearbeitungsstufen die Formgebung erzielt werden muß.

Schließlich ist aus der DE-OS 16 35 773 ein Nadelbett für Haus­ haltsstrickmaschinen bekannt, das aus einem Stanzteil geformt ist. Entsprechend dem vorgesehenen Einsatzzweck sind die Nadeln im Nadelbett jedoch nicht fixiert, sondern axial verschiebbar gelagert.

Der Erfindung lag daher das Problem zugrunde, ein maschenbil­ dendes Segment der eingangs genannten Art derart weiterzuent­ wickeln, daß es die geschilderten Nachteile nicht mehr aufweist. Insbesondere sollte ein maschenbildendes Segment für Textil­ maschinen geschaffen werden, das einfach und kostengünstig ge­ fertigt werden kann. Zudem soll eine Reduzierung der Masse er­ reicht werden, um die Maschinengeschwindigkeit weiter steigern zu können.

Gelöst wird dieses Problem mit einem maschenbildenden Segment, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Segments sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.

Die Erfindung basiert auf der Idee, den Halter der die maschen­ bildenden Elemente aufnimmt, unter Einbeziehung der Erkenntnisse aus dem Leichtbau als Stanzteil auszuführen und die maschen­ bildenden Elemente mit dem Halter zu verschweißen.

Damit lassen sich die mit den präzisen Positionieren der ma­ schenbildenden Elemente während des Vergießens verbundenen Pro­ bleme eliminieren, auch entfällt die Notwendigkeit zu Nachbear­ beitungen. Gleichzeitig gelingt es, das Gewicht ohne Einbuße an mechanischer Festigkeit erheblich zu reduzieren.

Zur Aufnahme der maschenbildenden Elemente ist eine Aufnahmelei­ ste durch Umbiegen eines Randabschnitts des Stanzteils gebildet Der Stanzzuschnitt ist in diesem Bereich mit entsprechenden Einschnitten versehen, die hinsichtlich ihrer Zahl mit der Zahl der maschenbildenden Elemente übereinstimmt. Der Randabschnitt hat demnach ein kammartiges Aussehen, der nach dem Umbiegen um etwa 90° aus der Grundfläche des Stanzteils heraus nach oben ragt und auf diese Weise ohne weiteres Zutun die exakte äqui­ distante Anordnung der maschenbildenden Elemente problemlos zuläßt.

Um weiterhin eine besonders einfache Parallelausrichtung der maschenbildenden Elemente zu ermöglichen, ist bevorzugt eine weitere Aufnahmeleiste geformt. Diese kann beispielsweise ge­ genüber der ersten Aufnahmeleiste parallel verlaufend nach hin­ ten versetzt aus dem Stanzteil geformt sein, so daß die maschen­ bildenden Elemente an zwei axial beabstandeten Punkten geführt sind.

Hierdurch ergibt sich selbsttätig eine exakte parallele Aus­ richtung der Elemente untereinander, ein manuelles Nachjustieren ist somit nicht mehr nötig.

Für eine optimale Führung der maschenbildenden Elemente ist die Breite der Einschnitte jeweils exakt auf die Breite des korre­ spondierenden Abschnitts der maschenbildenden Elemente abge­ stimmt, so daß sie seitlich ohne Spiel bzw. mit geringem Spiel in den Einschnitt eingesetzt sind.

Bevorzugt sind die Einschnitte tiefer als die Höhe des korre­ spondierenden Abschnitts der maschenbildenden Elemente, so daß die Elemente nicht am Grund des Einschnitts aufliegen. Dies hat den Vorteil, daß fertigungsbedingte Ungenauigkeiten am Grund des Einschnitts, wie beispielsweise geringe Radien in den Eckenbereichen, nicht dazu führen, daß die Elemente unterschiedlich tief in die Einschnitte hineinragen und damit in der Höhe nicht mehr exakt fluchten. Die ma­ schenbildenden Elemente werden deshalb bevorzugt in die Einschnitte so eingesetzt, daß sie exakt untereinander fluchten, jedoch nicht am Grund des Einschnitts aufsitzen. In dieser Position werden sie verschweißt und damit fixiert. Als bevorzugte Schweißtechnik bietet sich das Laserschweißen an, da hierdurch der Ort der Verschweißung äußerst präzise eingehalten werden kann und zudem die Wärmebelastung für das Bauteil insgesamt sehr niedrig gehalten werden kann. Die Gefahr eines wärmebedingten Verzugs ist damit praktisch ausgeschaltet.

Zur Versteifung des Halters können durch Umbiegen oder Abkanten von weiteren Randabschnitten des Stanzteils Ver­ steifungsleisten gebildet sein, so daß sich eine dreidimen­ sionale Struktur für den Halter in Form eines Versteifungs­ rahmens ergibt. Die Stabilität läßt sich weiter erhöhen, wenn jeweils zwei aneinanderstoßende Leisten miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt werden. Damit läßt sich unter Einbeziehung der Aufnahmeleisten ein Rahmenverbund erstellen, der äußerst torsions- und biegesteif ist.

Zur weiteren Gewichtsreduzierung können im Bereich der Grundfläche Aussparungen ausgestanzt sein. Es bieten sich insbesondere die Bereiche an, die zwischen dem in etwa zentral angeordneten Befestigungsloch und den seitlich angeordneten Versteifungsleisten liegen.

Durch entsprechende Freischnitte können Stege oder der­ gleichen gebildet sein, die durch Tiefziehen als Anschlag- und/oder Auflageelemente dienen.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß das maschenbildende Segment unter Verwendung von einfach beherrschbarer Techno­ logie günstig herstellbar ist, wobei weiterhin handelsübli­ che, verchromte maschenbildende Elemente direkt, d. h. ohne vorbereitende Arbeitsschritte (Verzinnen oder dergleichen), verarbeitet werden können. Ein mechanisches Nacharbeiten zur Erzielung eines bestimmten Endmaßes kann vollständig entfal­ len. Gegebenenfalls ist lediglich eine nachgeschaltete Wärmebehandlung vorzusehen, um das Segment im Anschluß an das Verschweißen vollständig spannungsfrei zu bekommen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Maschenbildendes Segment in Draufsicht,

Fig. 2 Halter, unbestückt, in Draufsicht, und

Fig. 3 Stanzteil in Draufsicht.

In Fig. 1 ist ein vollständiges maschenbildendes Segment 1 dargestellt. Es besitzt einen Halter 10, der mit einer Vielzahl von maschenbildenden Elementen 100 bestückt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den maschenbildenden Elementen 100 um sog. Lochnadeln. Diese sind äquidistant angeordnet und exakt parallel ausgerichtet.

Der Halter 10 ist als Stanzteil aus einem Stanzzuschnitt geformt. Die maschenbildenden Elemente 100 sind darin in der nachstehend näher beschriebenen Art und Weise eingesetzt und - hier nicht erkennbar - mit dem Halter 10 verschweißt. Das maschenbildende Segment 1 ist stark vergrößert dargestellt, um die Details besser erkennen zu können. In der konkreten Ausführung beträgt die Gesamtbreite (Gesamterstreckung quer zur Längsachse der maschenbildenden Elemente 100) des Seg­ ments 1 exakt ein Zoll, ein Maß, welches quasi als Standard­ maß im Textilmaschinenbau für derartige Segmente typisch ist.

In Fig. 2 ist wiederum der Halter 10 dargestellt, der jedoch keine maschenbildenden Elemente 100 trägt. Er ist durch spanlose Formgebung, insbesondere durch Umbiegen, aus dem in Fig. 3 dargestellten Stanzzuschnitt 10′ geformt. Der Stanzzuschnitt 10′ wurde aus einem dünnen Stahlblech heraus­ gestanzt. Je nach Anforderung kann hierbei auch alternativ ein anderes Ausgangsmaterial verwendet werden.

Als Aufnahmeelemente für die maschenbildenden Elemente 100 dienen zwei kammartig geformte Abschnitte, die durch Umbie­ gen um 90° zu Aufnahmeleisten 50, 55 geformt sind. Die erste Aufnahmeleiste 50 entsteht unmittelbar aus einem Randab­ schnitt des Stanzzuschnitts 10′, wohingegen die zweite Aufnahmeleiste 55 parallel verlaufend zur ersten Aufnahme­ leiste 50 und gegenüber dieser zurückversetzt vorgesehen ist. Um ein Herausbiegen der Aufnahmeleiste 55 zu ermögli­ chen, ist ein Ausschnitt 59 freigestanzt.

Beide Aufnahmeleisten 50, 55 besitzen Einschnitte 51, 56, die zur Aufnahme und zur Führung der maschenbildenden Ele­ mente 100 dienen. Die Einschnitte 51, 56 sind hinsichtlich ihrer Breite auf die maschenbildenden Elemente 100 derart abgestimmt, daß sie in den korrespondierenden Abschnitten präzise geführt sind. Durch die Tandemanordnung der beiden Aufnahmeleisten 50, 55 wird jedes maschenbildende Element 100 an zwei axial beabstandeten Punkten geführt, so daß sich eine parallele Ausrichtung sämtlicher eingesetzter maschen­ bildender Elemente 100 ergibt. Ein nachträgliches Justieren der einzelnen maschenbildenden Elemente 100 ist nicht mehr nötig.

Die Einschnitte 51, 56 sind etwas tiefer als die Höhe der maschenbildenden Elemente 100 in dem korrespondierenden Abschnitt, so daß bei oberflächenbündiger Anordnung der maschenbildenden Elemente 100 diese jeweils den Grund der Einschnitte 51, 56 nicht berühren. Damit können bei ferti­ gungsbedingten Abweichungen der Grundkontur der Einschnitte 51, 56 sämtliche maschenbildenden Elemente 100 in exakt derselben Höhe, und sogar bündig mit der Oberfläche des Halters 10, angeordnet werden. Zu diesem Zweck werden je­ weils sämtliche maschenbildenden Elemente 100 auf einen nicht näher dargestellten Träger aufgereiht und höhenju­ stiert in die Aufnahmeleisten 51, 56 eingesetzt und ver­ schweißt. Jedes der maschenbildenden Elemente 100 wird an zwei Stellen verschweißt, nämlich jeweils im Bereich der Einschnitte 51, 56 und der Aufnahmeleisten 50, 55.

Äußerst wirtschaftlich ist der Einsatz eines Laserschweißge­ räts, welches äußerst exakt positioniert werden kann und darüber hinaus eine vergleichsweise geringe Wärmebelastung für die benachbarten Bereiche darstellt.

Weitere Randbereiche des Stanzzuschnitts 10′ sind als Ver­ steifungselemente konzipiert, die durch Nach-Oben-Biegen zu Versteifungsleisten 20, 22, 24 geformt werden. Durch das Nach-Oben-Biegen berühren sich die Verstärkungsleisten 20, 22, 24 jeweils stirnseitig und werden dort miteinander verschweißt. Durch zusätzliches Verschweißen der Verstär­ kungsleisten 22, 24 mit den Aufnahmeleisten 50, 55 entsteht ein in sich geschlossener Rahmenverbund, der aufgrund der nunmehr erreichten dreidimensionalen Struktur des Halters 10 eine hohe Biege- und Torsionssteifigkeit gewährleistet.

Der Stanzzuschnitt 10 weist ein kreisrundes Befestigungsloch 30 auf, das zur Anbringung des fertigen Segments an der Textilmaschine dient. Um das zentral angeordnete Befesti­ gungsloch 30 herum sind Aussparungen 32, 34, 36, 38 vorge­ sehen, die der weiteren Gewichtsreduzierung dienen. Benach­ bart zu den Aussparungen 36, 38 sind Schlitze 42, 44 ange­ bracht, so daß jeweils Stege 43, 45 verbleiben. Diese werden nach unten gedrückt, stehen somit als Anschlag- und/oder Auflageelemente zur Verfügung.

Auf der Basis des vorstehend beschriebenen Konzepts lassen sich weitere maschenbildende Segmente realisieren, die insbesondere hinsichtlich ihrer Dimensionierung beliebig zu gestalten sind. Das Ausführungsbeispiel zeigt lediglich einen konkreten Anwendungsfall, der zu den bislang verwende­ ten Gußsegmenten voll kompatibel ist und somit eine einfache Umrüstung erlaubt. Bei der Neukonzeption einer Textilma­ schine können jedoch auch andere Formen und Abmessungen frei gestaltet werden, wobei es im Griffbereich des Fachmanns liegt, durch naheliegende Abwandlungen spezifische Anforde­ rungen zu erfüllen.

Bezugszeichenliste

1 maschenbildendes Segment
10 Halter
10′ Stanzzuschnitt
20 Versteifungsleiste
22 Versteifungsleiste
24 Versteifungsleiste
30 Befestigungsloch
32 Aussparung
42 Schlitz
43 Steg
44 Schlitz
45 Steg
50 Aufnahmeleiste
51 Einschnitt
55 Aufnahmeleiste
56 Einschnitt
59 Ausschnitt
100 maschenbildendes Element (Lochnadel)

Claims (10)

1. Maschenbildendes Segment für eine Textilmaschine, mit einem Halter, der ein Stanzteil ist und der mit einer Vielzahl von äquidistant angeordneten und parallel ausgerichteten maschenbildenden Elementen bestückt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Aufnahmeleiste (50) für die maschen­ bildenden Elemente (100) durch einen umgebogenen Randab­ schnitt des Stanzteils (10′) gebildet ist, die eine der Zahl der maschenbildenden Elemente (100) entsprechenden Zahl von Einschnitten (51) zu deren Aufnahme und Führung aufweist, und daß die maschenbildenden Elemente (100) mit dem Halter (10) verschweißt sind.

2. Segment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (10) aus einem Stahlblech gestanzt ist.

3. Segment nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Aufnahmeleiste (55) für die maschenbildenden Elemente (100) durch einen umgebogenen, freigestanzten Abschnitt des Stanzteils (10′) gebildet ist, die eine der Zahl der maschenbildenden Elemente (100) entsprechenden Zahl von Einschnitten (56) aufweist.

4. Segment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einschnitte (51, 56) hinsichtlich ihrer Breite exakt auf die Breite des korrespondierenden Abschnitts der maschenbildenden Elemente (100) abgestimmt sind.

5. Segment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (51, 56) tiefer sind als die Höhe des korrespondierenden Abschnitts der maschen­ bildenden Elemente (100).

6. Segment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die maschenbildenden Elemente (100) mit dem Halter (10) laserverschweißt sind.

7. Segment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Versteifungsleisten (20, 22, 24) durch umgebogene Randabschnitte des Stanzteils (10′) gebildet sind.

8. Segment nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsleisten (20, 22, 24) miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt sind.

9. Segment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß freigestanzte Aussparungen (32, 34, 36, 38) zur Gewichtsminimierung vorgesehen sind.

10. Segment nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlag und/oder Auflageelemente tiefgezogene Stege (43, 45) vorgesehen sind.