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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Traverse für
einen Schaftrahmen einer Webmaschine sowie eine durch das Verfahren
hergestellte Traverse, wobei die Traverse mindestens ein Trägerprofil
und mindestens eine Helfentragleiste umfasst, die mit dem Profil
längs einer
Verbindungszone fest verbunden ist.
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Die
Schaftrahmen sind auf dem Gebiet der Textilindustrie allgemein bekannt
und werden hauptsächlich
in Webmaschinen verwendet. Jeder Schaftrahmen bildet eine rechteckige
Struktur, die ausgebildet ist, um Webhelfen zu tragen. Zu diesem
Zweck umfasst diese rechteckige Struktur in klassischer Weise eine
obere Traverse, die aus einem Trägerprofil
gebildet ist, eine untere Traverse, die aus einem Trägerprofil
gebildet wird, das fest mit einer unteren Helfentragleiste verbunden
ist und zwei seitliche Balken, die mit den Enden der Traversen verbunden sind,
um diesen Rahmen zu bilden. Die Trägerprofile haben als Haupt funktion,
die Steifigkeit herzustellen, die den Helfentragleisten abgeht und
sie umfassen in bekannter Weise einen größeren Querschnitt als der der
Helfentragleisten. Um außerdem
die gute Funktionsweise der Webhelfen und ihr Gleiten über die
gesamte Länge
des Rahmens zu garantieren, müssen die
Helfentragleisten unbedingt linear und untereinander parallel sein
mit einer Genauigkeit von ungefähr
+ oder –0,3
mm. Es sei erinnert, dass jede Webhelfe aus einer metallischen Lamelle
gebildet wird, die an ihren Enden mit einer Schlaufe versehen ist, damit
sie an den Helfentragleisten mit einem Funktionsspiel montiert werden
kann, und in ihrer Mitte mit einer Öse versehen ist, um einen Kettfaden
zu tragen und zu führen.
Es gibt somit so viele Webhelfen wie Kettfäden, wobei diese Webhelfen
beispielsweise eine von zweien auf zwei Schaftrahmen oder Helfenrahmen
verteilt sind. Auf den Webmaschinen werden die Schaftrahmen in eine
alternierende vertikale Bewegung von einem geeigneten Antriebsmechanismus
gebracht. Für
eine Geschwindigkeit von beispielsweise 1200 Hüben pro Minute wird jeder Schaftrahmen
mit einer Geschwindigkeit von 600 Perioden pro Minute angeregt.
Die ständige
Erhöhung der
Webgeschwindigkeiten ließ mechanische
Verhalten und neue technische Probleme sowohl an den Schaftrahmen
als auch an den Webhelfen erscheinen.
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Zurzeit
werden die Tragprofile hauptsächlich in
einer Aluminiumlegierung und die Helfen- oder Litzentragleisten üblicherweise
aus nichtoxidierbarem Stahl hergestellt, wobei letztere an den Tragrahmen mittels
Nieten angesetzt sind, um eine starre Anordnung zu erhalten. Die
Verwendung von Tragprofilen aus Aluminiumlegierung, die durch Extrusion
oder Strangpressen erhalten werden, ist eine interessante Lösung, da
sie mit angemessenen Kosten eine Herstellung von Tragpro filen mit
verringertem Gewicht und einer sehr guten Geradheit ermöglicht.
Darüber hinaus
kann ein eventueller Fehler in der Geradheit durch eine Operation
zum mechanischen Richten leicht korrigiert werden, was dank der
spezifischen mechanischen Eigenschaften der Metalllegierungen möglich ist.
Diese Geradheit ermöglicht
somit die Verwendung des Tragprofils aus Aluminium als Referenzbasis,
um dort durch Nieten die Helfenleiste zu befestigen, wobei sie geradlinig
gemacht wird. Tatsächlich
ist diese Helfentragleiste nicht notwendigerweise im freien Zustand
aufgrund ihrer schwachen Steifigkeit linear.
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Nichtsdestotrotz
liefert dieser Typ von Schaftrahmen, der weit verbreitet ist, hinsichtlich
der Steifigkeit bescheidene Leistungen und ein schlechtes Verhalten
gegenüber
der mechanischen Ermüdung.
Diese Nachteile haben sich mit der Erhöhung der Webgeschwindigkeiten
verstärkt.
Außerdem
erzeugt die Verbindung der Helfentragleisten an den Tragprofilen
durch Nieten schädliche
Spannungskonzentrationen, die zu vorzeitigen Brüchen der Schaftrahmen aufgrund
der starken dynamischen Wechselbeanspruchungen führen können.
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Man
hat versucht, dieses Problem zu lösen, indem in die Tragprofile
Versteifungen aus Kohlefasern eingefügt wurden und indem die Helfentragleiste
durch Eingriff in eine Nut, die an jedem Tragprofil vorgesehen wurde,
zusammengesetzt wurde, wie dies in der Veröffentlichung US-A-4 913 194
beschrieben ist. Diese Art der Herstellung ist jedoch komplex und
sehr kostenaufwendig aufgrund der Anzahl und der Unterschiedlichkeit
der zu verbindenden Teile.
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Eine
andere Lösung
besteht darin, Tragprofile vollständig aus einem Verbundmaterial
herzustellen, z.B. durch Zieh-Strangpressen von duroplastischen
Harzen, die mit Kohlefasern oder Glasfasern gemischt sind und die
Helfentragleisten durch Klebung zu befestigen. Die Verbundmaterialien
weisen zahlreiche Vorteile auf:
- – hinsichtlich
der Leichtheit, wodurch die Masse und die Trägheit des Rahmens stark verringert wird
und so sein dynamisches Verhalten verbessert wird und
- – hinsichtlich
der Zug- und Kompressionssteifigkeit, wodurch seine Widerstandsfähigkeit
gegen mechanische Ermüdung
weit über
die der Aluminiumlegierungen hinausgeht.
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Das
Verhalten hinsichtlich der Geradheit ist jedoch relativ schlecht.
Beispielsweise ist die mittlere Durchbiegung eines Profils dieses
Typs ungefähr
1 mm pro Meter Länge.
Wissend, dass auf dem Gebiet der Schaftrahmen die Tragprofile bis
zu 4.2 Meter messen können,
kann die mögliche
Durchbiegung ungefähr
4 mm erreichen. Außerdem
lassen diese Verbundmaterialien keine Begradigungen aufgrund der
Tatsache zu, dass es sich um duroplastische Harze, d.h. sehr starre
und irreversible Materialien handelt. Die Verwendung dieser Art
von Tragprofilen setzt eine strenge Auswahl von Tragprofilen voraus, die
eine annehmbare Geradheit haben, um einen geeigneten Schaftrahmen
herzustellen und folglich resultieren erhöhte Kosten aufgrund des erzeugten starken
Ausschusses.
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Die
vorliegende Erfindung soll diesen Nachteilen entgegentreten, indem
ein Verfahren zur Herstellung einer Traverse für einen Schaftrahmen einer Webmaschine
sowie eine durch dieses Verfahren erhaltene Traverse vorgeschlagen
wird, das die Herstellung einer Traverse mit den Eigenschaften der Leichtheit
und einer großen
Steifigkeit bei geringeren Kosten und ohne Ausschuss ermöglicht und
deren Helfentragleiste an dem Tragprofil in einer präzisen perfekt
linearen Stellung angeordnet werden kann, wobei diese Stellung überwacht
und reproduzierbar ist.
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Mit
diesem Ziel betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, dadurch gekennzeichnet, dass
man eine starre Schablone verwendet, die mindestens eine erste geradlinige
Nut mit einer Breite im Wesentlichen gleich der der Helfentragleiste
umfasst, man die Helfentragleiste in der Nut anordnet, um sie geradlinig
zu machen, man eine Klebstoffraupe in die Verbindungszone ablegt,
man in einer vorbestimmten Weise und ohne Spannung das Trägerprofil
auf die Schablone und die Helfentragleiste positioniert, wobei die
Klebstoffraupe zerdrückt
wird, und man die Anordnung Trägerprofil
und Helfentragleiste mindestens während der Abbindezeit des Klebstoffs
mit der Schablone verbunden hält.
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In
einer bevorzugten Weise umfassen die Schablone und das Trägerprofil
komplementäre
Eingriffsformen, die ausgebildet sind, um mit Genauigkeit das Trägerprofil
in Bezug auf die Helfentragleiste zu positionieren.
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In
dem Fall, bei dem das Tragprofil einen im Wesentlichen rechteckigen
Querschnitt aufweist, umfasst die Schablone eine zweite Nut, von
der mindestens die Enden geradlinig und parallel zur ersten Nut
sind, wobei die zweite Nut ausgebildet ist, um den im Wesentlichen
rechteckigen Abschnitt des Trägerprofils
aufzunehmen.
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Das
Trägerprofil
kann nicht geradlinig sein und die zweite Nut der Schablone kann
eine Breite aufweisen, die größer als
die gesamte Breite des rechteckigen Abschnitts des Tragprofils ist.
In diesem Fall kann man Positionierelemente verwendet, die ausgebildet
sind, um an den Enden des Trägerprofils befestigt
zu werden, wobei diese Positionierelemente eine Breite aufweisen,
die im Wesentlichen gleich der der Enden der zweiten Nut ist.
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Um
eine Anzahl n von Traversen herzustellen, verwendet man vorteilhafterweise
eine Anzahl n von Schablonen, wobei jede Schablone auf die vorherige
gelegt wird, nachdem jeweils die entsprechende Helfentragleiste,
die entsprechende Klebstoffraupe und das entsprechende Trägerprofil
in Stellung gebracht wurden und man die Anordnung aus n Trägerprofilen
und n Helfentragleisten, die mit n übereinander liegenden Schablonen
verbunden sind, mindestens während
der Abbindezeit des Klebstoffs zusammen hält.
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Zu
diesem Zweck betrifft die Erfindung gleichfalls eine Traverse, derart,
wie im Oberbegriff angegeben, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragprofil
starr ist, dass die Helfentragleiste nicht starr ist, und dass die
Helfentragleiste fest mit dem Trägerprofil
durch Klebung in einer geradlinigen Position befestigt ist, die
mittels einer Schablone erhalten wird, die ausgebildet ist, um die
Helfentragleiste in Bezug auf das Trägerprofil in dieser geradlinigen Stellung
mindestens während
der Abbindezeit des Klebstoffs zu halten.
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Das
Tragprofil kann ein nichtgeradliniges Profil sein, das aus Verbundmaterial
hergestellt ist und durch ein Verfahren erhalten wird, das aus der mindestens
die Extrusion, die Pultrusion umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
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Dieses
Trägerprofil
kann einen im Wesentlichen rechteckigen Abschnitt aufweisen, der
sich durch einen im Wesentlichen geraden, zur Aufnahme der Helfentragleiste
dienenden Abschnitt verlängert. Es
kann auch einen im Wesentlichen rechteckigen Abschnitt aufweisen,
in dem eine Längsnut
zur Aufnahme der Helfentragleiste vorgesehenen Nut eingearbeitet
ist. Diese Helfentragleiste kann metallisch sein und einen Querschnitt
aufweisen, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die mindestens eine
T-Form, eine J-Form umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung und ihre Vorteile werden besser in der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen erscheinen, in denen:
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die 1 eine
perspektivische Ansicht eines traditionellen Helfenrahmens für eine Webmaschine ist,
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die 2A und 2B Seitenansichten
einer Traverse nach der Erfindung sind, jeweils vor und nach dem
Verbinden,
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die 3A bis 3D perspektivische
Teilansichten von vier Schritten des Herstellungsverfahrens entsprechend
der Erfindung sind, um eine Traverse herzustellen,
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die 4 eine
perspektivische Teilansicht ei nes Schrittes des Herstellungsverfahrens
nach der Erfindung ist, um eine Anzahl n von Traversen herzustellen,
und
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die 5A und 5B Seitenansichten
einer anderen Ausführungsform
einer Traverse nach der Erfindung sind, jeweils vor und nach dem
Verbinden.
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Bezug
nehmend auf die Figuren betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren
einer Traverse 2, 2' für einen
Schaftrahmen 1 einer Webmaschine und eine Traverse 2, 2', die durch
das Verfahren erhalten wird.
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Ein
Beispiel eines traditionellen Schaftrahmens 1 für eine Webmaschine
ist in der 1 dargestellt. Er umfasst in
bekannter Weise zwei Traversen 2, die parallel sind und
seitlich durch Balken 2" verbunden
sind. Jede Traverse 2 wird aus einem Trägerprofil 3 und einer
Helfentragleiste 4 gebildet. Die Helfentragleisten 4 haben
die Funktion, eine Anordnung von Webhelfen bzw. -litzen 5,
von denen nur zwei dargestellt sind, durch ihre Enden 50 in
Form einer Schlaufe unter Berücksichtigung
eines Funktionsspiels J zu tragen und zu führen. In der Mitte trägt jede
Webhelfe 5 eine Öffnung 51 für den Durchgang eines
Kettfadens 6. Diese Webhelfen 5 sind im Allgemeinen
aus einem gehärteten
metallischen Material, z.B, aus nichtoxidierbarem Stahl hergestellt,
um mechanischen Beanspruchungen zu widerstehen. Mit dem Ziel, dieses
Funktionsspiels J über
die gesamte Länge
des Schaftrahmens 1 zu garantieren, müssen die Helfentragleisten 4 perfekt
linear und untereinander parallel sein, wobei eine Genauigkeit von
+ oder –0,3
mm verlangt wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 2A und 2B umfasst
das Trägerprofil 3 einen
im Wesentlichen rechteckigen Abschnitt 30, der sich durch
einen geraden Abstand 31 verlängert, der geeignet ist, die
Helfentragleiste 4 längs
einer Verbindungszone 40 aufzunehmen, die auf einer ebenen
Fläche
gebildet wird. Diese Helfentragleiste 4 kann einen Querschnitt
in Form eines liegenden T 4a und oder eines J 4b entsprechend
der Form der Schlaufen 50 der Webhelfen 5 aufweisen.
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Die 5A und 5B stellen
eine Herstellungsvariante einer Traverse 2' dar, bei der das Trägerprofil 3' einen im Wesentlichen
rechteckigen Abschnitt 30 aufweist, in dem eine Längsnut 33 eingearbeitet
ist, die geeignet ist, die Helfentragleiste 4' längs einer
Verbindungszone 40' aufzunehmen,
die von mindestens zwei ebenen parallelen Flächen gebildet wird. Die Längsnut 33 kann
parallel zur Ebene des Trägerprofils 3' entsprechend
dem dargestellten Beispiel oder senkrecht entsprechend der Form
der Helfentragleiste 4' orientiert
sein. Diese Helfentragleiste 4' kann einen Querschnitt in Form
eines liegenden T, verlängert
durch einen Verbindungsansatz 4'a, in Form eines umgekehrten J 4'b oder eines
umgekehrten T 4'c entsprechend
der Form der Schlaufen bzw. Augen 50 der Webhelfen 5 aufweisen.
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In
allen Fällen
weist der im Wesentlichen rechteckige Abschnitt 30 des
Trägerprofils 3, 3' eine zentrale
Aussparung 32 auf, die den Vorteil der Reduktion seiner
Masse und seiner Materialkosten hat. Dieses Trägerprofil 3, 3' kann auch andere
Querschnitte z.B. in Form eines I aufweisen.
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Unter
Bezugnahme auf die 3A bis 3D umfasst
das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
einer Traverse 2, 2' mindestens
die folgenden Schritte:
- 1. man verwendet eine
starre Schablone 7, die mindestens eine erste geradlinige
Nut 70 umfasst, die eine Breite im Wesentlichen gleich
der der Helfentragleiste 4, 4' aufweist,
- 2. man ordnet die Helfentragleiste 4, 4' in der Nut 70 an
(s. 3A),
- 3. man bringt eine Klebstoffraupe auf der Verbindungszone 40, 40' beispielsweise
mittels einer Düse 8 auf
(s. 3B),
- 4. man positioniert in vorbestimmter Weise das Trägerprofil 3, 3' auf die Schablone 7 und
auf die Helfentragleiste 4, 4', wobei die Klebstoffraupe zusammengedrückt wird,
und
- 5. man hält
die Anordnung Trägerprofil 3, 3' und Helfentragleiste 4, 4' fest mit der
Schablone 7 zumindest während
der Abbindezeit des Klebstoffs verbunden. Diese Abbindezeit kann
der Polymerisationszeit des Klebstoffs entsprechen. Entsprechend
der Art des Klebstoffs kann man den Klebstoff direkt auf die Helfentragleiste 4, 4' und/oder direkt
auf das Trägerprofil 3, 3' aufbringen.
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Die
Schablone 7 und das Trägerprofil 3, 3' weisen komplementäre Formen
des Eingriffs auf, wodurch die genaue Positionierung des Trägerprofils 3, 3' in Bezug auf
die Helfentragleiste 4, 4' ermöglicht wird. In den dargestellten
Ausführungsbeispielen
umfasst die Schablone 7 eine zweite Nut 71, von
der mindestens die Enden geradlinig und parallel zur ersten Nut 70 sind.
Diese zweite Nut 71 weist eine größere Breite als die Gesamtbreite
des im Wesentlichen rechteckförmigen
Abschnitts 30 des Trägerprofils 3, 3' auf. Man verwendet
in diesem Ausführungsbeispiel
Positionierelemente 9, die ausgebildet sind, um an den
Enden des Trägerprofils 3, 3' montiert zu werden,
wobei diese Positionierelemente 9 eine Breite im Wesentlichen
gleich der der Enden der zweiten Nut 71 aufweisen. In diesem
Beispiel werden die komplementären
Formen des Eingriffs durch die Positionierelemente 9 und
die Enden der zweiten Nut 71 gebildet. Man kann selbstverständliche
andere äquivalente
Formen vorsehen.
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Diese
Positionierelemente 9 sind unter Bezugnahme auf die 3C aus
einer Platte 90 in T-Form gebildet, wobei der Fuß des T
ein Eingreifteil oder männliches
Teil bildet, das geeignet ist, in die mittlere Aussparung 32 des
Trägerprofils 3, 3' einzugreifen
und der Querbalken des T hat eine Breite gleich der der Enden der
Nut 71 der Schablone 7. Das Herstellungsverfahren
umfasst dann einen Schritt, bei dem man die Positionierelemente 9 in
die Enden des Trägerprofils 3, 3' einsteckt (s. 3C) bevor
das Trägerprofil 3, 3' in die Schablone 7 gelegt wird.
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Die
Verwendung dieser Positionierelemente oder anderer äquivalenter
Mittel garantiert eine präzise
Positionierung der Enden des Trägerprofils 3, 3' in Bezug auf
die Helfentragleiste 4, 4', wie auch immer die Geradheit
des Trägerpofils 3, 3' sein mag. So
ist der Abstand zwischen der Achse A, die durch die Mitte der zentralen
Aussparung 32 an den Enden des Trägerprofils 3, 3' geht, und der
Mittelachse B der Helfen tragleiste 4, 4' (s. 1)
genau und konstant über
die Gesamtheit der Traversen 2, 2', die nach diesem Verfahren hergestellt
sind, wie auch immer die Geradheit des Trägerprofils 3, 3' sein mag.
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Mit
dem Ziel eine Anzahl n von Traversen 2, 2' herzustellen,
verwendet man eine Anzahl von n identischen Schablonen 7,
die man übereinander legt,
wie in der 4 dargestellt ist. In diesem
Fall haben die Schablonen 7 ein hinteres Teil, das breiter ist,
als ihre Vorderbereiche, wobei jeweils eine Zone des Aufnahmeeingriffs 72 und
eine Zone des Einführeingriffs 73 gebildet
wird. Das hintere Teil umfasst zwei Längskanten 74, die
die Zone des Aufnahmeeingriffs 72 begrenzen, wo der Abstand
zwischen den Längskanten 74 der
Breite der Zone des Einführeingriffs 73 entspricht.
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Dieses
Herstellungsverfahren ermöglicht
somit die Herstellung einer Traverse 2, 2', bei der die Helfentragleiste 4, 4' fest mit dem
Trägerprofil 3, 3' durch Klebung
in einer geradlinigen Position befestigt ist, die mittels der Schablone 7 erhalten
wird, die ausgebildet ist, um diese Helfentragleiste 4, 4' in Bezug auf
das Trägerprofil 3, 3' in dieser Position
mindestens während
der Abbindezeit des Klebstoffs zu hälten.
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Dieses
Herstellungsverfahren ist besonders vorteilhaft, wenn man ein Trägerprofil 3, 3' verwendet,
das aus einem steifen oder starren Material hergestellt wird, aber
das nicht notwendigerweise eine geradlinige Geometrie aufweist,
sowie eine Helfentragleiste 4, 4', die nicht notwendigerweise im
freien Zustand eine geradlinige Geometrie aufweist, aber die aus
einem nicht starren Material hergestellt ist, das eine Aus keit wird
durch die Wahl der Materialien aber auch durch die Querschnittsunterschiede
erhalten, wobei der Querschnitt der Helfentragleiste 4, 4' deutlich kleiner
als der des Trägerprofils 3, 3' ist. Bevor
das Trägerprofil 3, 3' fest mit der
Helfentragleiste 4, 4' verbunden wird, wird diese Helfentragleiste 4, 4', die das funktionelle
Teil der Traverse 2, 2' bildet, in eine durch die Schablone 7 vorgegebene
geradlinige Position gezwungen. Das Trägerprofil 3, 3' wird dann mit
dieser Helfentragleiste 4, 4' verbunden, ohne eine merkbare
Verformung in der Ebene des Profils zu erfahren. Nach der Zusammenfügung bei
dem Herausnehmen der erhaltenen Traverse 2, 2' aus der Schablone 7 bleibt
die Helfentragleiste 4, 4' in ihrer geradlinigen Stellung
aufgrund des großen
Unterschieds in de Steifigkeit zwischen dem Trägerprofil 3, 3' und der Helfentragleiste 4, 4'. Wenn tatsächlich die
Helfentragleiste 4, 4' versucht, ihre Originalform wieder
einzunehmen, widersetzt sich das Trägerprofil 3, 3', das sehr viel
starrer ist, jeder Verformung und hält die Helfentragleiste 4, 4' fest und ständig in
der durch die Schablone 7 aufgezwungenen Position.
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Dieses
Herstellungsverfahren ist somit besonders geeignet für Trägerprofile 3, 3', die aus Verbundmaterial
hergestellt sind und durch ein kontinuierliches Verfahren, wie die
Extrusion oder die Pultrusion erhalten werden. Diese Verbundmaterialien
sind beispielsweise duroplastische Harze auf der Basis von Kohlefasern,
Glasfasern oder anderen Fasern. Sie haben den Vorteil, dass sie
dem Trägerprofil 3, 3' eine sehr große Steifigkeit
mitteilen, wodurch seine mechanische Widerstandsfähigkeit
gegen Ermüdung erhöht wird
unter gleichzeitiger starker Verringerung seines Gewichts. Der Mangel
an Geradheit, der der Verwendung dieser Verbundmaterialien anhaftet,
ist kein Nachteil mehr dank der Kombination der Schablone 7 und
der Positionierelemente 9 oder anderer äquivalenter Mittel. Gleichwohl
kann dieses Herstellungsverfahren ebenfalls vorteilhaft sein für Trägerprofile 3, 3', die auf traditionelle
Weise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind, um den vorherigen Schritt
der Ausrichtung zu eliminieren. In diesem Fall kann die Klebung
durch Nietung oder jedes andere äquivalente
Mittel ersetzt werden.