EP0504104A1 - Heddle frame slat and heddle frame for a loom - Google Patents

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EP0504104A1
EP0504104A1 EP92810146A EP92810146A EP0504104A1 EP 0504104 A1 EP0504104 A1 EP 0504104A1 EP 92810146 A EP92810146 A EP 92810146A EP 92810146 A EP92810146 A EP 92810146A EP 0504104 A1 EP0504104 A1 EP 0504104A1
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EP
European Patent Office
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profile
shell
shaft rod
rod according
shaft
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP92810146A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Hansjörg Gysin
Wilhelm Servis
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Sulzer AG
Original Assignee
Sulzer AG
Gebrueder Sulzer AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D03WEAVING
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S428/902High modulus filament or fiber

Definitions

  • the invention relates to a shaft rod of a shaft frame for a weaving machine, which contains fiber composite materials and has a flat profile, and a shaft frame with such shaft rods.
  • the shaft frame and shaft rods of modern weaving machines have to meet high mechanical loads. Up to now, they have therefore mostly been made of metal, for large weaving widths more of steel, for high-speed machines increasingly of aluminum. They are made up of many parts and are therefore relatively expensive to manufacture. In addition, they still have relatively large inert masses, which increasingly poses problems with high and increasing machine speeds. Shaft frames which contain thermoset composite parts have also become known. However, these are still too complex and expensive to manufacture, are still complicated to set up and, moreover, there are problems in continuous operation.
  • the shaft rods have a simple structure, can be produced inexpensively and quickly, consist of a few parts, have reduced masses and / or higher stiffnesses and at the same time achieve long operating times.
  • the particular advantages of the inventive solution are that with a new structure, combined with new composite materials and their arrangement, improvements in the mechanical properties as well as significant simplifications and cost reductions are achieved.
  • high strength and rigidity with low weight are achieved in the simplest possible way by combining the profile shell structure with double-sided, load-bearing and very rigid reinforcements at the flat ends of the profile rod, i.e. through the outside longitudinal reinforcement and the inside support rail, which carries both the strands as well as being mechanically firmly integrated into the shaft rod.
  • the mechanically strong profiled shell serves as a light and stable spacer between these end reinforcements.
  • the outer longitudinal reinforcement and the inner mounting rail are each mechanically firmly connected to the profile shell.
  • the thermoplastic matrix also results in increased fatigue strength and impact resistance of the shaft rods or the shaft frame. Due to the wide profile shape of the shell, increased bending stiffness, high vibration damping and ultimately also a substantial reduction in noise are achieved.
  • a particularly favorable, simple power transmission can be achieved by a flat connection of the mounting rail and longitudinal reinforcement to the profile shell, the height of the connecting surface advantageously being at least as large as the thickness of the mounting rail.
  • Suitable inexpensive versions of the mounting rail can consist of a steel profile or a sheet steel profile.
  • the longitudinal reinforcement can also consist of steel, aluminum or sheet steel profiles. Particularly light and stiff designs can be achieved with UD reinforcement fibers.
  • Light and inexpensive profile shells can contain at least 50% glass fibers and ⁇ 45 ° glass fiber laminate.
  • Suitable matrix materials of the profile shell can consist of PPS, PEI, PA, PES, PSU, PUR or PE.
  • the profile shape merges into a flat edge strip at the inner and outer end, which is mechanically firmly connected to the longitudinal reinforcement and mounting rail.
  • the profile shell can also merge into two parallel, flat and interrupted edge strips.
  • Good force transmission in connection areas can be formed by a support thermoplastic welded to the profile shell.
  • the shell can have an easy-to-produce wavy or trapezoidal profile that runs perpendicular to the rod axis.
  • Particularly favorable mechanical properties can be achieved with periodic shell profiles in which the ratio of period P to width B of the profile is between 3 and 8.
  • Particularly simple and stable heald frame can be formed by identical, symmetrically arranged upper and lower shaft rods.
  • the shaft rod 11 according to the invention has a simple integrated structure, each with two at the ends load-bearing longitudinal reinforcements lying on its flat profile: With an outer longitudinal reinforcement 17 and an inner support rail 18, which also carries the strands 8 and thus absorbs the strand pulling forces K8 (see also FIG. 7). These longitudinal beams 17 and 18, together with a profiled shell 16 lying between them, form a very light supporting structure with great strength and bending rigidity with regard to the strand forces K8.
  • the very light and mechanically strong profile shell 16 consists of thermoplastic composite material with technical continuous fibers.
  • the profile shell serves as a spacer element which transmits or absorbs the forces Ka, Kb between the supports 17 and 18.
  • a relatively large possible width B of the profile shell which can largely fill the shaft division C, ie the space available for a shaft frame, a high bending stiffness is also achieved with regard to twisting moments of further acting forces. This also suppresses or prevents vibrations. This also results in a significant reduction in noise.
  • This new design makes it possible to place the direction of force K8 of the strands in the central plane 24 of the rod profile and thus to reduce torsional forces.
  • the mechanically firm connection of the longitudinal beams 17 and 18 to the profile shell 16 is very important.
  • the longitudinal reinforcement is designed as a UD profile 32.
  • This profile with high specific strength and rigidity consists of unidirectional carbon or glass fibers in a thermoplastic matrix.
  • a particularly good connection via the connection surface 10 between the longitudinal reinforcement 17 and the profile shell 16 is achieved if both have the same matrix material and this on the connection surface 10 is thermoplastic welded together.
  • Such connections are also quick and easy to implement.
  • a steel profile 44 is mechanically fixed to the profile shell 16 as a support rail 18 for the strands 8.
  • This mechanically firm connection can also be made by screwing or riveting.
  • flat connections by means of gluing, welding or amorphous joining, quasi thermoplastic soldering are particularly advantageous.
  • the steel profile 44 is designed here in such a way that a relatively large connecting surface 19 is created.
  • the height H is advantageously greater than the thickness D of the mounting rail 18. So that the strands 8 can simply be hung in the mounting rail 18 and that the strand forces K8 come to rest in the central plane 24 of the shaft rod, the profile shell 16 goes at both ends in a flat edge strip 21 with which the longitudinal reinforcement 17 and the mounting rail 18 are mechanically firmly connected.
  • the shell 16 here has a wavy profile 20, as can be seen from the sectional view in FIG. 1b.
  • a ratio of period P to width B of the profile of preferably 3 to 8 gives good mechanical properties with low weight.
  • FIGS. 2a, 2b A shaft rod with a trapezoidal profile shell 23 is shown in FIGS. 2a, 2b.
  • This profile shell divides at the outer end and merges into two parallel, flat, interrupted edge strips 22.
  • the longitudinal reinforcement 17, here in the form of a steel profile 34, is inserted and glued flat between these edge strips 22 (FIG. 10). This in turn results in a slightly rigid rod shape with favorable force ratios.
  • connection parts 13 for connection elements such as guide elements 4 and actuating elements 3, which result in a favorable introduction of force onto the profile shell.
  • a fiber-reinforced pad 14 with the same thermoplastic matrix can be welded onto the profile shell 16.
  • a connection area 13 for an actuating element 3 is thus formed.
  • the tapering shape 49 of the UD profile 32 in FIG. 1a results in a particularly favorable, continuous course of the force transmission to the profile shell structure.
  • connection part 13 with a support 14 for fastening a guide element 4 is shown.
  • a connection area 5 is formed by thermoplastic deformation and, depending on the forces to be absorbed, with or without additional support 14 in the central area 25 of the rod profile, which connects to the side supports 2 of a shaft frame, as further explained in FIGS. 7 and 9 is.
  • the mounting rail is designed as an easily formable and inexpensive sheet steel profile 47. .
  • FIGS. 3 to 5 show further suitable designs of the longitudinal reinforcement 17.
  • FIG. 3 shows a further UD profile 31, which is welded to the profile shell 16.
  • FIGS. 4 and 5 show further examples of inexpensive sheet steel profiles: a very simple profile 42 and a two-part profile 41.
  • FIG. 7 shows a heald frame 1 with an upper and lower shaft rod 11 according to the invention identical shaft rods, which are arranged symmetrically to the shaft center 7.
  • the shaft frame also has side supports 2 with guide profiles 6, actuating elements 3 and upper and lower guide elements 4.
  • connection area 13 which is formed by a welded support 14.
  • the actuating element 3 is detachable, e.g. attached by screwing, or also by gluing (see Fig. 1a).
  • FIG. 9 shows a connection between shaft rods 11 and side supports 2.
  • a connection area 5 (FIG. 2a) in the central region of the profile shell rod 11 is formed by a thermoplastic indentation in the profile shell 16 with a welded-in support 14 lying therebetween.
  • the side supports 2 can likewise consist of thermoplastic composite material with high-strength technical fibers. Then one side support can also be firmly welded to the profile shell 16 of the shaft rods, while the second side support is detachably connected for the purpose of pulling in the strands.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The heald stave of a heald frame for a weaving machine of flat profile has a profiled shell (16) made of composite thermoplastic with industrial filaments. Arranged on the outside of the profile is a rigid longitudinal reinforcement (17) and on the inside a supporting rail (18) which are both firmly connected mechanically to the profile shell (16). This produces simply constructed cost-effective and light heald staves and heald frames. …<IMAGE>…

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaftstab eines Schaftrahmens für eine Webmaschine, welcher Faserverbundwerkstoffe enthält und ein flaches Profil aufweist, sowie einen Schaftrahmen mit derartigen Schaftäben. Schaftrahmen und Schaftstäbe moderner Webmaschinen müssen hohen mechanischen Beanspruchungen genügen. Sie sind daher bisher meist aus Metall aufgebaut, bei grossen Webbreiten eher aus Stahl, für schnellaufende Maschinen zunehmend aus Aluminium. Dabei sind sie aus vielen Teilen aufwendig zusammengesetzt und damit relativ teuer in der Herstellung. Zudem weisen sie immer noch relativ grosse träge Massen auf, was bei hohen und weiter steigenden Maschinendrehzahlen zunehmend Probleme aufwirft. Es sind auch schon Schaftrahmen, welche Duroplast-Verbundwerkstoffteile enthalten, bekannt geworden. Diese sind aber noch zu aufwendig und teuer in der Herstellung, immer noch kompliziert im Aufbau und überdies bestehen Probleme im Dauerbetrieb.The invention relates to a shaft rod of a shaft frame for a weaving machine, which contains fiber composite materials and has a flat profile, and a shaft frame with such shaft rods. The shaft frame and shaft rods of modern weaving machines have to meet high mechanical loads. Up to now, they have therefore mostly been made of metal, for large weaving widths more of steel, for high-speed machines increasingly of aluminum. They are made up of many parts and are therefore relatively expensive to manufacture. In addition, they still have relatively large inert masses, which increasingly poses problems with high and increasing machine speeds. Shaft frames which contain thermoset composite parts have also become known. However, these are still too complex and expensive to manufacture, are still complicated to set up and, moreover, there are problems in continuous operation.

Es ist daher Aufgabe der Vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu überwinden und bessere Schaftstäbe sowie damit aufgebaute Schaftrahmen zu schaffen. Dabei sollen die Schaftstäbe einfach aufgebaut, kostengünstig und rasch herstellbar sein, aus wenigen Teilen bestehen, reduzierte Massen und/oder höhere Steifigkeiten aufweisen und dabei hohe Betriebsdauern erreichen.It is therefore an object of the present invention to overcome these disadvantages and to provide better shaft rods and shaft frames constructed therewith. In doing so the shaft rods have a simple structure, can be produced inexpensively and quickly, consist of a few parts, have reduced masses and / or higher stiffnesses and at the same time achieve long operating times.

Diese Aufgaben werden durch erfindungsgemässe Schaftstäbe nach Anspruch 1 sowie durch Schaftrahmen nach Anspruch 18 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen dabei vorteilhafte Ausführungen und Weiterentwicklungen der Erfindung.These objects are achieved by shaft rods according to the invention and by frame frames according to claim 18. The dependent claims relate to advantageous designs and further developments of the invention.

Die besonderen Vorteile der erfinderischen Lösung liegen darin, dass mit einer neuen Struktur, kombiniert mit neuen Verbundwerkstoffen und deren Anordnung, sowohl Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften als auch wesentliche Vereinfachungen und Kostenreduktionen erreicht werden. Im Prinzip wird auf möglichst einfache Art eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei geringem Gewicht erreicht durch Kombination der Profilschalenstruktur mit beidseitigen, tragenden und sehr steifen Verstärkungen an den flachen Enden des Profilstabs, d.h. durch die aussenseitige Längsverstärkung und die innenseitige Tragschiene, welche sowohl die Litzen trägt als auch gleichzeitig mechanisch fest in den Schaftstab integriert ist. Die mechanisch feste profilierte Schale dient als leichte und stabile Abstandshalterung zwischen diesen endseitigen Längsverstärkungen. Dazu sind äussere Längsverstärkung und innere Tragschiene je mechanisch fest mit der Profilschale verbunden. Die thermoplastische Matrix ergibt im Verbund überdies eine erhöhte Dauerfestigkeit und Schlagzähigkeit der Schaftstäbe bzw. des Schaftrahmens. Durch die breite Profilform der Schale wird weiter eine erhöhte Biegesteifigkeit, eine hohe Schwingungsdämpfung und damit letztlich auch eine wesentliche Lärmreduktion erreicht.The particular advantages of the inventive solution are that with a new structure, combined with new composite materials and their arrangement, improvements in the mechanical properties as well as significant simplifications and cost reductions are achieved. In principle, high strength and rigidity with low weight are achieved in the simplest possible way by combining the profile shell structure with double-sided, load-bearing and very rigid reinforcements at the flat ends of the profile rod, i.e. through the outside longitudinal reinforcement and the inside support rail, which carries both the strands as well as being mechanically firmly integrated into the shaft rod. The mechanically strong profiled shell serves as a light and stable spacer between these end reinforcements. For this purpose, the outer longitudinal reinforcement and the inner mounting rail are each mechanically firmly connected to the profile shell. The thermoplastic matrix also results in increased fatigue strength and impact resistance of the shaft rods or the shaft frame. Due to the wide profile shape of the shell, increased bending stiffness, high vibration damping and ultimately also a substantial reduction in noise are achieved.

Gemäss abhängigen Ansprüchen kann durch eine flächige Verbindung von Tragschiene und Längsverstärkung mit der Profilschale eine besonders günstige, einfache Kraftübertragung erreicht werden, wobei die Höhe der Verbindungsfläche mit Vorteil mindestens so gross sein kann wie die Dicke der Tragschiene. Geeignete kostengünstige Ausführungen der Tragschiene können aus einem Stahlprofil oder einem Stahlblechprofil bestehen. Ebenso kann die Längsverstärkung aus Stahl-, Aluminiumprofilen oder Stahlblechprofilen bestehen. Besonders leichte und steife Ausführungen können mit UD-Verstärkungsfasern erreicht werden. Leichte und kostengünstige Profilschalen können mindestens 50 % Glasfasern und ±45° Glasfaserlaminat enthalten. Geeignete Matrixmaterialien der Profilschale können aus PPS, PEI, PA, PES, PSU, PUR oder PE bestehen. Besonders gute Steifigkeiten werden erreicht, wenn die Profilform am inneren und äusseren Ende in einen flachen Randstreifen übergeht, der mit Längsverstärkung und Tragschiene mechanisch fest verbunden ist. Die Profilschale kann auch in zwei parallele, flache und unterbrochene Randstreifen übergehen. Gute Krafteinleitungen in Anschlussbereichen können durch eine mit der Profilschale thermoplastisch verschweisste Auflage gebildet werden. Die Schale kann ein einfach herstellbares wellenförmiges oder trapezförmiges Profil aufweisen, welches senkrecht zur Stabachse verläuft. Besonders günstige mechanische Eigenschaften können mit periodischen Schalenprofilen erreicht werden, bei denen das Verhältnis von Periode P zu Breite B des Profils zwischen 3 und 8 liegt.According to the dependent claims, a particularly favorable, simple power transmission can be achieved by a flat connection of the mounting rail and longitudinal reinforcement to the profile shell, the height of the connecting surface advantageously being at least as large as the thickness of the mounting rail. Suitable inexpensive versions of the mounting rail can consist of a steel profile or a sheet steel profile. The longitudinal reinforcement can also consist of steel, aluminum or sheet steel profiles. Particularly light and stiff designs can be achieved with UD reinforcement fibers. Light and inexpensive profile shells can contain at least 50% glass fibers and ± 45 ° glass fiber laminate. Suitable matrix materials of the profile shell can consist of PPS, PEI, PA, PES, PSU, PUR or PE. Particularly good stiffness is achieved if the profile shape merges into a flat edge strip at the inner and outer end, which is mechanically firmly connected to the longitudinal reinforcement and mounting rail. The profile shell can also merge into two parallel, flat and interrupted edge strips. Good force transmission in connection areas can be formed by a support thermoplastic welded to the profile shell. The shell can have an easy-to-produce wavy or trapezoidal profile that runs perpendicular to the rod axis. Particularly favorable mechanical properties can be achieved with periodic shell profiles in which the ratio of period P to width B of the profile is between 3 and 8.

Besonders einfach aufgebaute und stabile Webschaftrahmen können durch identische, symmetrisch angeordnete obere und untere Schaftstäbe gebildet sein.Particularly simple and stable heald frame can be formed by identical, symmetrically arranged upper and lower shaft rods.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und Figuren weiter erläutert. Dabei zeigt:

  • Fig. 1a einen erfindungsgemässen Schaftstab im Schnitt mit wellenförmiger Profilschale sowie endseitigen Längsträgern;
  • Fig. 1b einen Längsschnitt durch den Schaftstab von Fig. 1a;
  • Fig. 2a ein weiteres Beispiel eines Schaftstabs mit trapezförmiger Profilschale;
  • Fig. 2b eine Aufsicht des Schaftstabs von Fig. 2a;
  • Fig. 3 bis 5 Beispiele von Längsverstärkungen des Schaftstabs;
  • Fig. 6 ein Prinzipschema des erfindungsgemässen Schaftstabes;
  • Fig. 7 einen erfindungsgemässen Schaftrahmen mit oberem und unterem Schaftstab;
  • Fig. 8 eine Anschlusspartie mit Betätigungs element;
  • Fig. 9 einen Anschlussbereich zu den Seiten stützen des Schaftrahmens.
The invention is explained in more detail below with the aid of examples and figures. It shows:
  • 1a shows a shaft rod according to the invention in section with a corrugated profile shell and end-to-end side members;
  • 1b shows a longitudinal section through the shaft rod from FIG. 1a;
  • 2a shows a further example of a shaft rod with a trapezoidal profile shell;
  • FIG. 2b shows a top view of the shaft rod from FIG. 2a;
  • 3 to 5 examples of longitudinal reinforcements of the shaft rod;
  • 6 shows a basic diagram of the shaft rod according to the invention;
  • 7 shows a shaft frame according to the invention with an upper and lower shaft rod;
  • Fig. 8 is a connection part with actuating element;
  • Fig. 9 support a connection area to the sides of the shaft frame.

Der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemässen Schaftstabes ist in Fig. 6 und ein Ausführungsbeispiel in Fig. 1a dargestellt. Im Gegensatz zu bisherigen Schaftstäben weist der erfindungsgemässe Schaftstab 11 einen einfachen integrierten Aufbau mit zwei je an den Enden seines flachen Profils liegenden tragenden Längsverstärkungen auf: Mit einer äusseren Längsverstärkung 17 und einer inneren Tragschiene 18, welche auch die Litzen 8 trägt und damit die Litzenzugkräfte K8 aufnimmt (siehe auch Fig. 7). Diese Längsträger 17 und 18 bilden zusammen mit einer dazwischen liegenden, profilierten Schale 16 eine sehr leichte Tragstruktur mit grosser Festigkeit und Biegesteifigkeit bezüglich der Litzenkräfte K8. Die sehr leichte und mechanisch feste Profilschale 16 besteht aus thermoplastichem Verbundwerkstoff mit technischen Endlosfasern. Die Profilschale dient als Abstandselement, welches die Kräfte Ka, Kb zwischen den Trägern 17 und 18 überträgt bzw. aufnimmt. Mit einer relativ grossen möglichen Breite B der Profilschale, welche die Schaftteilung C d.h. den für einen Schaftrahmen zur Verfügung stehenden Platz weitgehend ausfüllen kann, wird auch bezüglich tordierender Momente weiterer einwirkender Kräfte eine hohe Biegesteifigkeit erreicht. Damit werden auch Schwingungen unterdrückt oder vermieden. Dies ergibt auch eine wesentliche Lärmreduktion. Diese neue Bauweise ermöglicht es, die Kraftrichtung K8 der Litzen in die Mittelebene 24 des Stabprofils zu legen und damit Torsionskräfte zu vermindern. Ganz wesentlich ist die mechanisch feste Verbindung der Längsträger 17 und 18 mit der Profilschale 16. Sehr leichte und steife Profilschalen können z.B. eine Schichtdicke von nur 0.7 - 2 mm aufweisen.The basic structure of the shaft rod according to the invention is shown in FIG. 6 and an exemplary embodiment in FIG. 1a. In contrast to previous shaft rods, the shaft rod 11 according to the invention has a simple integrated structure, each with two at the ends load-bearing longitudinal reinforcements lying on its flat profile: With an outer longitudinal reinforcement 17 and an inner support rail 18, which also carries the strands 8 and thus absorbs the strand pulling forces K8 (see also FIG. 7). These longitudinal beams 17 and 18, together with a profiled shell 16 lying between them, form a very light supporting structure with great strength and bending rigidity with regard to the strand forces K8. The very light and mechanically strong profile shell 16 consists of thermoplastic composite material with technical continuous fibers. The profile shell serves as a spacer element which transmits or absorbs the forces Ka, Kb between the supports 17 and 18. With a relatively large possible width B of the profile shell, which can largely fill the shaft division C, ie the space available for a shaft frame, a high bending stiffness is also achieved with regard to twisting moments of further acting forces. This also suppresses or prevents vibrations. This also results in a significant reduction in noise. This new design makes it possible to place the direction of force K8 of the strands in the central plane 24 of the rod profile and thus to reduce torsional forces. The mechanically firm connection of the longitudinal beams 17 and 18 to the profile shell 16 is very important.

In der Ausführung von Fig. 1a ist die Längsverstärkung als UD-Profil 32 ausgeführt. Dieses Profil mit hoher spezifischer Festigkeit und Steifigkeit besteht aus unidirektionalen Kohle- oder Glasfasern in thermoplastischer Matrix. Eine besonders gute Verbindung über die Verbindungsfläche 10 zwischen Längsverstärkung 17 und Profilschale 16 wird erreicht, wenn beide dasselbe Matrixmaterial aufweisen und dieses an der Verbindungsfläche 10 thermoplastisch miteinander verschweisst ist. Solche Verbindungen sind überdies rasch und einfach auszuführen. Auf der Innenseite des Stabs ist ein Stahlprofil 44 als Tragschiene 18 für die Litzen 8 mechanisch fest mit der Profilschale 16 verbunden. Diese mechanisch feste Verbindung kann auch durch Verschrauben oder Nieten hergestellt sein. Besonders vorteilhaft sind jedoch flächige Verbindungen mittels Kleben, Schweissen oder amorphem Fügen, quasi thermoplastischem Löten. Das Stahlprofil 44 ist hier so ausgebildet, dass eine relativ grosse Verbindungsfläche 19 entsteht. Mit Vorteil ist dabei deren Höhe H grösser als die Dicke D der Tragschiene 18. Damit die Litzen 8 einfach in die Tragschiene 18 eingehängt werden können und damit die Litzenkräfte K8 in der Mittelebene 24 des Schaftstabes zu liegen kommen, geht die Profilschale 16 an beiden Enden in einen flachen Randstreifen 21 über mit dem die Längsverstärkung 17 und die Tragschiene 18 mechanisch fest verbunden sind.1a, the longitudinal reinforcement is designed as a UD profile 32. This profile with high specific strength and rigidity consists of unidirectional carbon or glass fibers in a thermoplastic matrix. A particularly good connection via the connection surface 10 between the longitudinal reinforcement 17 and the profile shell 16 is achieved if both have the same matrix material and this on the connection surface 10 is thermoplastic welded together. Such connections are also quick and easy to implement. On the inside of the rod, a steel profile 44 is mechanically fixed to the profile shell 16 as a support rail 18 for the strands 8. This mechanically firm connection can also be made by screwing or riveting. However, flat connections by means of gluing, welding or amorphous joining, quasi thermoplastic soldering are particularly advantageous. The steel profile 44 is designed here in such a way that a relatively large connecting surface 19 is created. The height H is advantageously greater than the thickness D of the mounting rail 18. So that the strands 8 can simply be hung in the mounting rail 18 and that the strand forces K8 come to rest in the central plane 24 of the shaft rod, the profile shell 16 goes at both ends in a flat edge strip 21 with which the longitudinal reinforcement 17 and the mounting rail 18 are mechanically firmly connected.

Die Schale 16 weist hier ein wellenförmiges Profil 20 auf, wie aus der Schnittdarstellung von Fig. 1b ersichtlich ist. Bei periodischen Profilschalen ergibt ein Verhältnis von Periode P zu Breite B des Profils von vorzugsweise 3 bis 8 gute mechanische Eigenschaften bei geringem Gewicht.The shell 16 here has a wavy profile 20, as can be seen from the sectional view in FIG. 1b. In the case of periodic profile shells, a ratio of period P to width B of the profile of preferably 3 to 8 gives good mechanical properties with low weight.

Ein Schaftstab mit trapezförmiger Profilschale 23 ist in Fig. 2a, 2b gezeigt. Am äusseren Ende teilt sich diese Profilschale auf und geht in zwei parallele, ebene, unterbrochene Randstreifen 22 über. Die Längsverstärkung 17, hier in Form eines Stahlprofils 34 ist zwischen diesen Randstreifen 22 flächig eingefügt und verklebt (10). Dies ergibt wiederum eine leichte biegesteife Stabform mit günstigen Kräfteverhältnissen.A shaft rod with a trapezoidal profile shell 23 is shown in FIGS. 2a, 2b. This profile shell divides at the outer end and merges into two parallel, flat, interrupted edge strips 22. The longitudinal reinforcement 17, here in the form of a steel profile 34, is inserted and glued flat between these edge strips 22 (FIG. 10). This in turn results in a slightly rigid rod shape with favorable force ratios.

Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemässen Profilschalenstäbe liegt in der Möglichkeit, auf einfache Art Anschlusspartien 13 für Anschlusselemente wie Führungselemente 4 und Betätigungselemente 3 herzustellen, welche eine günstige Krafteinleitung auf die Profilschale ergeben. Dazu kann eine faserverstärkte Auflage 14 mit gleicher Thermoplastmatrix auf die Profilschale 16 aufgeschweisst werden. Damit wird nach Figuren 1a, 7 und 8 ein Anschlussbereich 13 für ein Betätigungselement 3 gebildet. Die auslaufende Form 49 des UD-Profils 32 in Fig. 1a ergibt einen besonders günstigen, kontinuierlichen Verlauf der Kraftübertragung auf die Profilschalenstruktur.Another advantage of the profile shell bars according to the invention is the possibility of easily producing connection parts 13 for connection elements such as guide elements 4 and actuating elements 3, which result in a favorable introduction of force onto the profile shell. For this purpose, a fiber-reinforced pad 14 with the same thermoplastic matrix can be welded onto the profile shell 16. According to FIGS. 1 a, 7 and 8, a connection area 13 for an actuating element 3 is thus formed. The tapering shape 49 of the UD profile 32 in FIG. 1a results in a particularly favorable, continuous course of the force transmission to the profile shell structure.

In Fig. 2a, 2b ist eine Anschlusspartie 13 mit Auflage 14 zur Befestigung eines Führungselementes 4 dargestellt. Hier ist auch ist ein Anschlussbereich 5 durch thermoplastische Umformung und je nach aufzunehmenden Kräften mit oder ohne zusätzlicher Auflage 14 im mittleren Bereich 25 des Stabprofils gebildet, welcher die Verbindung mit den Seitenstützen 2 eines Schaftrahmens aufnimmt, wie dies in Fig. 7 und 9 weiter ausgeführt ist. Die Tragschiene ist als einfach formbares und kostengünstiges Stahlblechprofil 47 ausgeführt. .2a, 2b, a connection part 13 with a support 14 for fastening a guide element 4 is shown. Here, too, a connection area 5 is formed by thermoplastic deformation and, depending on the forces to be absorbed, with or without additional support 14 in the central area 25 of the rod profile, which connects to the side supports 2 of a shaft frame, as further explained in FIGS. 7 and 9 is. The mounting rail is designed as an easily formable and inexpensive sheet steel profile 47. .

Die Beispiele der Figuren 3 bis 5 zeigen weitere geeignete Ausführungen der Längsverstärkung 17. Fig. 3 zeigt ein weiteres UD-Profil 31, welches mit der Profilschale 16 verschweisst ist. Die Figuren 4 und 5 zeigen weitere Beispiele kostengünstiger Stahlblechprofile: Ein sehr einfaches Profil 42 und ein 2-teiliges Profil 41.The examples in FIGS. 3 to 5 show further suitable designs of the longitudinal reinforcement 17. FIG. 3 shows a further UD profile 31, which is welded to the profile shell 16. FIGS. 4 and 5 show further examples of inexpensive sheet steel profiles: a very simple profile 42 and a two-part profile 41.

Fig. 7 zeigt einen Webschaftrahmen 1 mit erfindungsgemässen oberem und unterem Schaftstab 11. Besonders einfach herzustellen sind dabei Schaftrahmen mit identischen Schaftstäben, welche symmetrisch zur Schaftmitte 7 angeordnet sind. Der Schaftrahmen weist auch Seitenstützen 2 mit Führungsprofilen 6, Betätigungselemente 3 und obere und untere Führungselemente 4 auf.7 shows a heald frame 1 with an upper and lower shaft rod 11 according to the invention identical shaft rods, which are arranged symmetrically to the shaft center 7. The shaft frame also has side supports 2 with guide profiles 6, actuating elements 3 and upper and lower guide elements 4.

Im Ausschnitt von Fig. 8 ist die Ausdehnung eines Anschlussbereichs 13 ersichtlich, welcher durch eine verschweisste Auflage 14 gebildet ist. Das Betätigungselement 3 ist dabei lösbar, z.B. durch Verschraubung, oder auch durch Verklebung befestigt (vergleiche Fig. 1a).8 shows the extension of a connection area 13, which is formed by a welded support 14. The actuating element 3 is detachable, e.g. attached by screwing, or also by gluing (see Fig. 1a).

Fig. 9 zeigt eine Verbindung von Schaftstäben 11 und Seitenstützen 2. Ein Anschlussbereich 5 (Fig. 2a) im mittleren Bereich des Profilschalenstabs 11 ist gebildet durch eine thermoplastische Einbuchtung in der Profilschale 16 mit einer dazwischen liegenden eingeschweissten Auflage 14. Die Seitenstützen 2 können ebenfalls aus thermoplastischem Verbundmaterial mit hochfesten technischen Fasern bestehen. Dann kann auch die eine Seitenstütze fest mit der Profilschale 16 der Schaftstäbe verschweisst sein, während die zweite Seitenstütze, zwecks Einzug der Litzen, lösbar verbunden wird.FIG. 9 shows a connection between shaft rods 11 and side supports 2. A connection area 5 (FIG. 2a) in the central region of the profile shell rod 11 is formed by a thermoplastic indentation in the profile shell 16 with a welded-in support 14 lying therebetween. The side supports 2 can likewise consist of thermoplastic composite material with high-strength technical fibers. Then one side support can also be firmly welded to the profile shell 16 of the shaft rods, while the second side support is detachably connected for the purpose of pulling in the strands.

Claims (21)

Schaftstab eines Schaftrahmens für eine Webmaschine, welcher Faserverbundwerkstoffe enthält und ein flaches Profil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftstab eine profilierte Schale (16) aufweist mit einer Matrix aus thermoplastisch verformbarem Kunststoff und einer Verstärkung aus technischen Endlosfasern, sowie gekennzeichnet durch eine an der Aussenseite des Profils angeordnete und mit der Schale fest verbundene Längsverstärkung (17) hoher spezifischer Steifigkeit und durch eine an der Innenseite des Profils angeordnete Tragschiene (18), welche ebenfalls mit der Schale (16) mechanisch fest verbunden ist.Shaft rod of a shaft frame for a weaving machine which contains fiber composite materials and has a flat profile, characterized in that the shaft rod has a profiled shell (16) with a matrix made of thermoplastic deformable plastic and a reinforcement made of continuous technical fibers, and characterized by one on the outside the longitudinal reinforcement (17) of high specific rigidity arranged in the profile and firmly connected to the shell and by a support rail (18) arranged on the inside of the profile, which is also mechanically firmly connected to the shell (16). Schaftstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsverstärkung (17) und/oder die Tragschiene (18) flächig mit der Schale (16) verbunden sind.Shaft rod according to claim 1, characterized in that the longitudinal reinforcement (17) and / or the support rail (18) are connected flat to the shell (16). Schaftstab nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe H der Verbindungsfläche (19) zwischen Tragschiene (18) und Schale (16) mindestens so gross ist wie die Dicke D der Tragschiene.Shaft rod according to claim 2, characterized in that the height H of the connecting surface (19) between the mounting rail (18) and the shell (16) is at least as large as the thickness D of the mounting rail. Schaftstab nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschiene (18) aus einem Stahlprofil (44) besteht.Shaft rod according to claims 1 to 3, characterized in that the support rail (18) consists of a steel profile (44). Schaftstab nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschiene (18) aus einem Stahlblechprofil (46) besteht.Shaft rod according to claim 4, characterized in that the support rail (18) consists of a sheet steel profile (46). Schaftstab nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsverstärkung (17) aus einem Stahl- oder Aluminiumprofil (34) besteht.Shaft rod according to one of claims 1 to 5, characterized in that the longitudinal reinforcement (17) consists of a steel or aluminum profile (34). Schaftstab nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsverstärkung (17) aus einem Stahlblechprofil (41) besteht.Shaft rod according to one of claims 1 to 5, characterized in that the longitudinal reinforcement (17) consists of a sheet steel profile (41). Schaftstab nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsverstärkung (17) aus UD-Verstärkungsfasern (31) mit hoher spezifischer Steifigkeit wie Kohle- oder Glasfasern besteht.A shaft rod according to claims 1 to 5, characterized in that the longitudinal reinforcement (17) consists of UD reinforcing fibers (31) with a high specific stiffness such as carbon or glass fibers. Schaftstab nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (16) mindestens 50 Gew% Glasfasern enthalten.A shaft rod according to one of claims 1 to 8, characterized in that the shell (16) contains at least 50% by weight of glass fibers. Schaftstab nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (16) aus ±45° Glasfaserlaminat oder Glasfasermatte bestehen.Shank rod according to claim 9, characterized in that the shell (16) consist of ± 45 ° glass fiber laminate or glass fiber mat. Schaftstab nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix der Schale (16) aus PPS, PEI, PA, PES, PSU, PUR oder PE besteht.Shaft rod according to one of claims 1 to 10, characterized in that the matrix of the shell (16) consists of PPS, PEI, PA, PES, PSU, PUR or PE. Schaftstab nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (16) ein wellenförmiges (20) oder trapezförmiges (23) Profil aufweist, welches senkrecht zur Stabachse verläuft.Shaft rod according to one of claims 1 to 11, characterized in that the shell (16) has a wave-shaped (20) or trapezoidal (23) profile which extends perpendicular to the rod axis. Schaftstab nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein periodisches Schalenprofil bei dem das Verhältnis von Periode P zu Breite B des Profils zwischen 3 und 8 liegt.Shaft rod according to one of claims 1 to 12, characterized by a periodic shell profile in which the ratio of period P to width B of the profile is between 3 and 8. Schaftstab nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilform der Schale am inneren und/oder am äusseren Ende in einen flachen Randstreifen (21) übergeht, mit welchem die Schale mit der Längsverstärkung (17) und/oder der Tragschiene (18) mechanisch fest verbunden ist.Shaft rod according to one of claims 1 to 13, characterized in that the profile shape of the shell at the inner and / or at the outer end merges into a flat edge strip (21) with which the shell with the longitudinal reinforcement (17) and / or the support rail ( 18) is mechanically firmly connected. Schaftstab nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Profilschale (16) in zwei parallele, flache und unterbrochene Randstreifen (22) aufteilt.Shaft rod according to one of claims 1 to 13, characterized in that the profile shell (16) is divided into two parallel, flat and interrupted edge strips (22). Schaftstab nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass verstärkte Anschlussbereiche (13) durch eine mit der Profilschale (16) verschweisste Auflage (14) gebildet sind.Shaft rod according to one of claims 1 to 15, characterized in that reinforced connection areas (13) are formed by a support (14) welded to the profile shell (16). Schaftstab nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch Anschlussbereiche (5) zu den Seitenstützen (2) eines Schaftrahmens, welche thermoplastisch umgeformt sind.A shaft rod according to one of claims 1 to 16, characterized by connection areas (5) to the side supports (2) of a shaft frame, which are thermoplastic formed. Schaftrahmen mit einem oberen und einem unteren Schaftstab (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.Shaft frame with an upper and a lower shaft rod (11) according to one of claims 1 to 17. Schaftrahmen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der obere und der untere Schaftstab (11) identisch ausgebildet und symmetrisch zur Schaftmitte (7) ange ordnet sind.Shaft frame according to claim 18, characterized in that the upper and the lower shaft rod (11) are of identical design and are arranged symmetrically to the center of the shaft (7). Schaftrahmen nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlusselemente (3, 4) mit der Profilschale (16) flächig und mechanisch fest verbun den sind.Shaft frame according to claim 18 or 19, characterized in that connection elements (3, 4) with the profile shell (16) are flat and mechanically firmly connected. Schaftrahmen nach einem der Ansprüche 18 bis 20 mit Seitenstützen (2), dadurch gekennzeichnet, dass auch die Seitenstützen aus Thermoplastprofilen mit Ver stärkungen aus technischen Endlosfasern gebildet sind.Shaft frame according to one of claims 18 to 20 with side supports (2), characterized in that the side supports are formed from thermoplastic profiles with reinforcements from technical continuous fibers.
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