-
Bereich der
Technik
-
Die
Erfindung betrifft eine Lade einer Webmaschine, die einen dünnwandigen
Hohlkörper
aufweist, der ein dünnwandiges
Rohr und ein Paar der Arme beinhaltet, zwischen deren freien Enden
eine Lücke
zur Lagerung eines Trägers
des Webeblattes vorgesehen ist, mit dem die Arme mit Hilfe der Bolzen in
eine feste zerlegbare Baugruppe verbunden werden.
-
Stand der
Technik
-
Die
Lade der Webmaschine wird gewöhnlich von
zwei Durchlaufkörpern
gebildet, und zwar von einem Webeblatt und einem Schwingungsmittel,
wobei das Webeblatt an dem Schwingungsmittel gelagert ist, das die
Rückbewegung
des Webeblattes sicherstellt. Bei den Webmaschinen, insbesondere
bei den Leistungswebmaschinen, sollen eine feste und zähe Verbindung
des Webeblattes mit dem Schwingungsmittel, einfacher Austausch des
Webeblattes und ausreichende Torsions- und Biegesteifigkeit der
Lade sichergestellt werden.
-
Die
oben angeführten
Anforderungen an feste und zähe
Verbindung eines Webeblattes mit einem Schwingungsmittel werden
gewissermaßen
derart befriedigt, dass an einem relativ zähen Schwingungsmittel relativ
zähe Schwingen
gelagert werden. In den Schwingen ist ein schwerer und komplizierter Träger gelagert,
der mit einer Nut versehen ist, in die das Webeblatt mit seinem
Träger
eingelegt wird, das mit einer Reihe der Schrauben entlang des Trägers geklemmt
ist, wodurch das Webeblatt gleichzeitig ausgerichtet wird. Der angeführte Träger kann
beispielsweise ebenso auch zur Lagerung der Einblasdüsen, eines
Konfusors oder einer Führungsbahn des
Schusseinträgers
im Webfach dienen. Die Gleichmäßigkeit
der Übertragung
der Spannkraft, die auf das Webeblatt mittels des Systems der in
der Länge
des angeführten
Trägers
verlegten Schrauben ausgeübt
wird, wird mit Hilfe einer Zusatzleiste mit einem Keilquerschnitt
erzielt, die in die angeführte
Nut im Träger
zwischen eine Wand der Nut und den Träger des Webeblattes eingelegt
ist.
-
Es
wird ebenso auch derartige Anordnung verwendet, in der das relativ
zähe Schwingungsmittel mit
einer Reihe der relativ zähen
Schwingen versehen ist, in denen das Webeblatt mit seinem Träger befestigt
ist. Falls der Abstand zwischen den einzelnen Schwingen derart ist,
dass die Durchbiegung des Trägers
zwischen den Schwingen geringfügig
ist, hängt
die Größe der Torsions-
und Biegeverformung der Lade ausschließlich von der Steifigkeit des Schwingungsmittels
ab, das der Wirkung der Belastung im Verhältnis zum Schwungmoment der
ganzen Lade widerstehen muss. Die Größe des Schwungmomentes ist
jedoch am meisten von der Verteilung der Masse der Lade im Verhältnis zu
der Drehachse der Lade abhängig.
-
Aus
diesem Grund besteht der Nachteil von diesen beiden Lösungen gerade
in der Verteilung der Masse der Lade in ihrem Durchschnitt, denn
insbesondere der schwere Träger
des Webeblattes beteiligt sich wesentlich negativ an der Größe des Schwungmomentes
der ganzen Lade, wobei der Anteil dieses Trägers des Webeblattes an der
Erhöhung der
Torsions- und Biegesteifigkeit der Lade minimal ist. Infolgedessen
kommt es beim Betrieb der Maschine zur Steigerung der Schwungkräfte, wodurch der
Anschlagmechanismus erhöht
belastet wird, wobei die Schwungkräfte auch auf andere Teile der Webmaschine übertragen
werden, wo sie ebenso auch die erhöhte Belastung dieser Teile
verursachen.
-
Die
Nachteile dieser Anordnungen wurden durch die Lösung gemäß dem Patent
CZ 278 388 reduziert, die die Lade
der Webmaschine betrifft, die mit einem dünnwandigen ein dünnwandiges
Rohr enthaltenden Hohlkörper
gebildet wird, von dem zwei Arme auslaufen, zwischen deren Enden
eine Längsnut
für den
Träger
des Webeblattes vorgesehen ist, wobei beide Arme zusammen mit dem
Träger
mittels der Schrauben eine feste zerlegbare Baugruppe bilden. Bei
dieser Anordnung beteiligt sich der große Teil des Durchschnittes
der Lade an der Erhöhung der
Steifigkeit der Lade, wobei dieser Teil des Durchschnittes der Lade
in kleinem Maße
zur Vergrößerung des
Schwungmomentes der Lade beiträgt.
Darüber
hinaus kommt es nach Einlegen des Trägers des Webeblattes in die
Nut und nach dem Anziehen der Schrauben zum Abschließen des
Durchschnittes des dünnwandigen
Hohlkörpers
und zur Erhöhung seiner
Torsions- und Biegesteifigkeit. Der dünnwandige Hohlkörper kann
entweder aus einer Metalllegierung mit einem hohen Verhältnis Festigkeit/Artgewicht,
z.B. aus Duralumin, oder aus den Komposits gefertigt werden.
-
Die
Nachteile dieser Anordnung kommen bei den Hochgeschwindigkeitswebmaschinen
zum Ausdruck, bei denen der dünnwandige
Hohlkörper
aus Duralumin gefertigt ist, denn das früher vorteilhafte Verhältnis Festigkeit/Artgewicht
des Duralumins bei der hohen Geschwindigkeit der Webmaschine unterdrückt ist,
wodurch die maximale erreichbare Arbeitsgeschwindigkeit der Webmaschine
begrenzt wird. Bei dem Streben nach der Erhöhung der Festigkeit des dünnwandigen
Hohlkörpers
aus Duralumin ohne die Erhöhung
seines Gewichtes kamen die technologischen Probleme mit der Duraluminbearbeitung zum
Ausdruck, denn je höhere
Festigkeit des Duralumins ist, desto komplizierter wird dieses Material
bearbeitet und desto komplizierter ist die Erreichung der benötigten Fertigungsgenauigkeit
und -qualität.
Es ist auch zwar die Fertigung eines dünnwandigen Hohlkörpers aus
den Komposits möglich,
die ein mehr vorteilhaftes Verhältnis
Festigkeit/Artgewicht aufweisen, es hat sich jedoch gezeigt, dass
der dünnwandige
Hohlkörper
nach
CZ 278 388 aus den
Komposits nur schwer herstellbar ist, was dann einen hohen Preis
solches dünnwandigen
Hohlkörpers
verursacht, was nachteilig ist.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile des Standes
der Technik zu beseitigen oder mindestens zu minimieren und ein
möglichst niedriges
Schwungmoment der Lade zu erreichen.
-
Darlegung
des Wesens der Erfindung
-
Das
Ziel der Erfindung wird durch eine Lade der Webmaschine erreicht,
deren Wesen darin besteht, dass die Arme mit ihrem Ende, das ihrem
freien Ende gegenüberliegt,
zu der äußeren Oberfläche des dünnwandigen
Rohres befestigt werden.
-
Dadurch
wird einfach eine leichte und dabei hoch tragfähige Lade gebildet, was zur
Erniedrigung des Schwungmomentes der Lade der Webmaschine bei der
Erhaltung der vollständigen
Beständigkeit
der Lade gegenüber
der Belastung führt, die
auf die Lade während
des Webens wirkt, und dadurch kommt es zur Erniedrigung der Belastung
der ganzen Webmaschine. Die derart angeordnete Lade weist dabei
einen günstigen
Preis und lange Lebensdauer auf. Diese Lösung ermöglicht auch, dass einzelne
Teile des dünnwandigen
Hohlkörpers
einfach und effizient mit einem unterschiedlichen Ziel gebildet
werden können,
das darin besteht, dass das dünnwandige
Rohr zur Erreichung der optimalen Torsions- und Biegesteifigkeit
der ganzen Lade gebildet ist und die Arme zur Erreichung der optimalen
Verklemmung des Trägers
des Webeblattes mit Hilfe der Bolzen und zur Erreichung eines niedrigen
Schwungmomentes der Lade gebildet sind.
-
Es
ist vorteilhaft, wenn beide Arme die Enden eines offenen dünnwandigen
Körpers
bilden, der mit einem Teil seiner Länge einen Teil des Umfanges des
dünnwandigen
Rohres umschließt,
der von der Lücke
zwischen den freien Enden der Arme abgelegt ist, und auf der äußeren Oberfläche des
dünnwandigen
Rohres befestigt ist.
-
Diese
Anordnung ist fertigungsgünstig,
betriebssicher und kostengünstig.
-
Mit
Rücksicht
auf die maximale Ausnutzung der geeigneten Dauerhaltbarkeit ist
es vorteilhaft, wenn das dünnwandige
Rohr mit einem Zylinderrohr gebildet wird. Das dünnwandige Rohr in der Form
eines Zylinderrohres verleiht der Lade bei der minimalen Erhöhung des
Gewichtes und des Schwungmomentes eine wesentliche Erhöhung der
Torsionssteifigkeit.
-
Nach
einer vorteilhaften Ausführung
ist das dünnwandige
Rohr aus den Komposits gebildet.
-
Nach
einer anderen vorteilhaften Ausführung ist
das dünnwandige
Rohr aus dem Stahl gefertigt.
-
Beide
von diesen Ausführungen
sind einfach, betriebssicher und kostengünstig, insbesondere zur Erzielung
eines niedrigen Schwungmomentes der Lade bei der ausreichenden Festigkeit.
-
Zur
Erreichung eines möglichst
niedrigen Schwungmomentes der Lade bei der ausreichenden Festigkeit
ist es vorteilhaft, wenn die Arme aus den Komposits gefertigt werden.
-
Aus
dem Grund der Minimierung des Gewichtes der Lade ist es vorteilhaft,
wenn die Arme und das dünnwandige
Rohr durch Kleben verbunden sind, denn die geklebten Verbindungen
sind ausreichend tragfähig
und dauerhaft und kommen so allen an sie gestellten Anforderungen
nach.
-
Zur
Fertigung der erfindungsgemäßen Lade ist
es vorteilhaft, wenn die Komposits mit einem Verfestigungsfaserstoff
in einer Polymermatrize gebildet werden. Derartige Komposits sind
genug untersucht und verfügen über eine
gut beherrschte Technologie der Vorbereitung und Fertigung, wodurch
ihre Ausnutzung erleichtert wird.
-
Es
ist vorteilhaft, wenn der Verfestigungsfaserstoff mit gegenseitig
orientierten Schichten der selbständigen parallel laufenden Kohlenstofffasern
in einer Matrize aus dem Epoxidharz gebildet wird. Dieser konkrete
Typ des Faserkompositsmaterials ist aufgrund seiner günstigen
mechanischen Eigenschaften und eines niedrigen Artgewichtes besonders
geeignet.
-
Übersicht
der Abbildungen auf der Zeichnung
-
Die
Erfindung ist in der schematischen Weise in der Zeichnung dargestellt,
wo es zeigen:
-
1 einen
Querschnitt durch die Lade mit den von den Enden eines offenen dünnwandigen Körpers gebildeten
Armen, in den ein dünnwandiges Rohr
eingelegt ist, und
-
2 einen
Querschnitt durch die Lade mit einem Paar der selbständigen Arme,
die auf dem dünnwandigen
Rohr aufgeklebt sind.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung
-
Die
Lade der Webmaschine in dem Ausführungsbeispiel
nach 1 weist einen offenen dünnwandigen Körper 1 auf,
der auf seinen Enden ein Paar der Arme 10 aufweist, die
sich in der Richtung von der Drehachse der Lade zu ihren freien Enden 100 gegenseitig
nähern,
wobei das freie Ende 100 von jedem der Arme 10 als
ein Spannteil des Trägers 20 des
Webeblattes 2 gebildet ist. Zwischen den Spannteilen beider
Arme 10 ist eine Lücke 11 für den Träger 20 des
Webeblattes 2 vorgesehen. Die freien Enden 100 der
Arme 10 verklemmen den Träger 20 des Webeblattes 2 durch
das Einspannen der Arme 10 mit Hilfe einer Reihe der Bolzen 3,
die an den Armen 10 gleichmäßig in der ganzen Länge der
Verklemmung des Webeblattes 2 verteilt werden.
-
In
den Hohlraum 12 des offenen dünnwandigen Körpers 1 ist
ein dünnwandiges
Rohr 4 eingelegt, das in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Zylinderrohr
gebildet wird, das mit einem Teil seiner äußeren Wand an die innere Wand
des einteiligen offenen dünnwandigen
Körpers 1 aufsetzt,
und der Körper 1 und
das Rohr 4 sind in dieser Stelle verklebt. In dieser Anordnung
der Lade ist der offene dünnwandige Körper 1 zur
Erreichung einer optimalen Verklemmung des Trägers 20 des Webeblattes 2 gebildet
und zur Übertragung
der Querbiegebeanspruchung bestimmt, wobei das dünnwandige Rohr 4 zur
Erreichung einer optimalen Biege- und Torsionssteifigkeit zugleich
gebildet und zur Übertragung
der Torsions- und Längsbiegebeanspruchung
bestimmt ist, die auf die ganze Baugruppe der Lade wirkt. In diesem
Ausführungsbeispiel
sind die Bolzen zur drehbaren Lagerung der Lade im Rahmen der Webmaschine
in der geeigneten Weise an den Enden des dünnwandigen Rohres 4 gelagert.
-
In
dem in 2 dargstellten Ausführungsbeispiel sind die Arme 10 selbständig und
jedes der Arme 10 ist selbständig aus einer Seite des dünnwandigen
Rohres 4 auf dem dünnwandigen
Rohr 4 geklebt. Das dünnwandige
Rohr 4 ist gleich wie im in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
mit einem Zylinderrohr gebildet.
-
Das
dünnwandige
Rohr 4 wird entweder aus den Kompositis oder aus einem
geeigneten Metall gefertigt, z.B. aus dem Stahl, und der offene
dünnwandige
Körper 1,
bzw. selbständige
Arme 10 werden aus den Komposits oder aus einem leichten
Metall gefertigt, wobei die Kombination Komposits/Metall möglich ist.
-
Unter
den Komposits, aus denen der entsprechende Teil der Lade gefertigt
werden kann, versteht man z.B. Komposits mit einer Faserverfestigungskomponente,
die in einer Polymermatrize eingelegt ist. Aus den Festigkeitsgründen ist
es besonders vorteilhaft, wenn die Komposits mit einem System der
geeignet orientierten Schichten der parallel laufenden einzelnen
in einer Matrize aus dem Epoxidharz gelagerten Kohlenstofffasern
gebildet werden. In solchem Fall liegt der Wert des Artgewichtes der
Komposits bei 1,5 g·cm–2.
Es ist ebenso auch möglich,
dass die Faserverfestigungskomponente mit einem anderen Fasertyp,
z.B. mit den Kevlarfasern, gebildet wird, wobei einzelne Schichten
mit den parallel laufenden einzelnen Fasern nicht gebildet werden
müssen,
sie können
mittels eines geeignet orientierten Gewebes aus einem geeigneten
Fasertyp gebildet werden oder die ganze Faserverfestigungskomponente
kann mit geeignet orientierten Schichten des Gewebes aus einem geeigneten
Fasertyp gebildet werden. Die Matrize der verwendeten Komposits
muss ebenso nicht polymer sein, sie kann ebenso auch aus einem anderen
geeigneten Material sein, sie kann beispielsweise aus Metall sein.
Es ist auch möglich,
dass beide dünnwandigen
Profile 1, 4 entweder aus denselben Komposits
oder aus verschiedenen Komposits gefertigt werden.
-
Angesichts
der Tatsache, dass die mechanischen Eigenschaften der Komposits,
und insbesondere der Faserkomposits durch konkrete vorteilhafte Orientierung
der Verfestigungskomponente der Komposits in einzelnen Schichten
der Verfestigungskomponente aktuell beeinflusst werden können (Ausnutzung
der Anisotropie der Eigenschaften der Komposits), ist es möglich, die
Optimierung der mechanischen Eigenschaften jedes Teiles des dünnwandigen Profils
gegenüber
der konkreten vorausgesetzten Beanspruchung zu erreichen. Es ist
also möglich,
die Eigenschaften jedes konkreten gefertigten dünnwandigen Profils gegenüber der
konkreten vorausgesetzten Beanspruchung der Lade der entsprechenden Webmaschine
verhältnismäßig einfach
zu optimieren.