EP1854913A1 - Verfahren zum Herstellen einer Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre und Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre - Google Patents

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Publication number
EP1854913A1
EP1854913A1 EP07000963A EP07000963A EP1854913A1 EP 1854913 A1 EP1854913 A1 EP 1854913A1 EP 07000963 A EP07000963 A EP 07000963A EP 07000963 A EP07000963 A EP 07000963A EP 1854913 A1 EP1854913 A1 EP 1854913A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plastic
fastener
fastening element
semi
bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07000963A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kresimir Mista
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH filed Critical Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Publication of EP1854913A1 publication Critical patent/EP1854913A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B27/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, warp knitting machines, restricted to machines of this kind
    • D04B27/06—Needle bars; Sinker bars
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B15/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, weft knitting machines, restricted to machines of this kind
    • D04B15/24—Sinker heads; Sinker bars

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a plastic Wirktechnikmaschinebarre, in which one forms a body from a plastic semi-finished, allowing the plastic to cure and at least one fastener is installed in the bar.
  • the invention relates to a plastic Wirktechnikmaschinebarre with a body having at least one layer of fiber reinforced plastic, and at least one fastener, which is connected to the body, wherein the fastener extends at least partially through the layer.
  • Such a method and a Wirkwerkmaschinebarre are for example off DE 41 11 108 A1 known.
  • a shaped body, which is used to attach more Components containing female threaded pieces or female thread is covered with plastic bands, which are each reinforced with a reinforcement threads containing mat.
  • plastic bands which are each reinforced with a reinforcement threads containing mat.
  • holes are drilled through the plastic, which then have to match the nut threads of the nut thread pieces.
  • the invention has for its object to simplify the production of a plastic Wirktechnikmaschinebarre.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned above by using the fastener in the plastic semi-finished before curing.
  • a sheet material can usually handle much easier than a spatially shaped material. Accordingly, you can make a very precise positioning of the fastener with little effort.
  • the fastening element is fixed on a support which is inserted into a mold used for curing together with the semifinished product.
  • the position of the fastener is then determined by the carrier, so that a relatively accurate positioning can be achieved.
  • the carrier remains connected to the fastener during curing. After curing, the carrier is then demolded together with the mold from the bar and released from the bar.
  • a fastening geometry of the fastening element is used, with which the finished bar is brought into contact with other elements of a knitting machine.
  • the fastener has an internal thread, then you can connect the carrier by means of a screw with the fastener.
  • other mounting geometries are possible.
  • a hole is made in the plastic semi-finished product prior to the introduction of the fastening element.
  • the fiber structure of the fiber-reinforced plastic semifinished product is at best locally disturbed or interrupted. Otherwise, the fibers are not displaced or displaced.
  • the plastic semifinished product is preferably formed from a plurality of prepregs or carbon fiber mats laid over one another in different directions. If a hole is made prior to the introduction of the fastener, then it is possible to locally sever or rearrange fibers that run in different directions without otherwise disturbing the overall context of the fibers.
  • the hole is created by grooves.
  • a tool with a tip and an adjoining preferably conical increase in diameter is pressed by the semifinished product.
  • the reinforcing fibers are not destroyed, but displaced laterally, so that the bar later has a high stability. If the reinforcing fibers have different orientations in different layers of the semifinished product, no significant weakening is associated with the furrow even in the vicinity of the hole, because the reinforcing fibers can only be displaced laterally to their longitudinal extent.
  • the diameter of the tool is ultimately chosen as large as the diameter of the fastener.
  • At least one reinforcement of plastic semi-finished so that it is overlapped by a support flange of the fastener.
  • a support flange on the fastener provides increased security against the fact that the fastener, which is otherwise closely enclosed by the plastic, which has leaned close to the fastener during curing, is enclosed by the cured plastic.
  • additional reinforcement causes the plastic in the vicinity of the fastener is locally strengthened, so that you can apply greater forces for later attaching attachments to the bar or for attaching the bar to a knitting machine without the risk of damage.
  • the plastic semi-finished product is placed in a press mold to form an inner space and acts on the inner space during pressing with internal pressure.
  • a press mold to form an inner space and acts on the inner space during pressing with internal pressure.
  • the generation of an internal pressure is sufficient to apply the forces required for pressing the plastic semifinished product. With the generation of the internal pressure, it is usually also possible to let the plastic flow everywhere where it is desired, in particular, to apply snugly to the fastening element.
  • the hose is then inflated, it presses the plastic semi-finished product from the inside against the press mold or against the inserted into the press mold carrier, so that even with relatively small wall thicknesses obtains a sufficient stability of the bar.
  • the object is achieved in a plastic Wirkwerkmaschinebarre of the type mentioned in that the fastener is hardened in the layer.
  • the fastening element is therefore part of the layer, as it were.
  • the fastening element extends at least partially through the layer, so that it is geometrically part of the layer.
  • the fastening element is so tightly enclosed by the plastic during pressing of the plastic that the plastic glued to the fastening element over its entire surface. This results in an extraordinarily high holding force for the fastener in the body.
  • the fastening element has a support flange in the interior of the body.
  • the support flange ensures, however, that the fastener can be pulled out of the body.
  • the support flange thus also forms a kind of positive engagement, so that the forces with which you can apply the fastener can be relatively large. Since the support flange is located inside the body, it is of Not accessible on the outside and therefore can not be destroyed or damaged.
  • the support flange with an attachment axi is an angle ⁇ 90 °.
  • This design of the fastener facilitates the production.
  • the fastener is only on a relatively small area on the plastic semi-finished product.
  • the plastic at least in the region parallel to the longitudinal extent of the bar completely fills a space to the support flange. This results in the immediate vicinity of the fastener thickening, which further increases the capacity of the fastener in the bar. This load capacity can be further increased by placing additional layers of plastic semifinished product in the region of the fastener, so that ultimately result in locally predetermined thickening.
  • the fastening element has a shank, which extends completely through the layer. This has the advantage that a relatively large attachment length is the fastener available.
  • the shaft terminates with the outside of the bar. This results in a smooth outside of the bar, so that the risk of interference or injury to operators is relatively small.
  • the shaft is conical. This allows for a further increase in the forces that can act on the fastener.
  • the plastic of the body is placed completely on the conical shaft during pressing and forms a funnel-shaped space for receiving the switch, which tapers to the outside.
  • the body has an inner space in which a hose is arranged, which rests on the inside of the body and covers the fastening element from the inside.
  • the hose is used when pressing the bar to create a pressure in the interior.
  • the hose sticks to the bar and possibly also to the fastening element, so that it remains intact in the interior.
  • Fig. 1 shows a semifinished product 1 made of a fiber-reinforced plastic in expanded and flat shape.
  • the illustrated cross section shows the semifinished product corresponding to a cross section of a finished barre, as shown in FIGS. 4 and 5.
  • the semifinished product 1 is formed here by a prepreg.
  • this semifinished product 1 is also referred to as "layer", even if it is actually composed of several layers. In this case, reinforcing fibers in each individual layer may be arranged parallel to one another. The fibers of different layers then have different orientations.
  • the thickness of the semifinished product 1 is for example 2 mm.
  • the semifinished product 1 several holes 2, 3 are punched. Through each hole a fastener 4, 5 is guided.
  • the holes 2, 3 can also be formed by pressing a pointed tool through the semifinished product 1, so that the reinforcing fibers of the semifinished product 1 are not cut, but displaced laterally.
  • the fastening element 4 has a conical shaft 6 and a support flange 7, wherein the support flange 7 with an attachment axis 8 forms an acute angle.
  • the fastening element 5 has a cylindrical shaft 9 and a support flange 10, which has a slightly smaller extension than the support flange 7.
  • the semifinished product 1 As can be seen from Fig. 2, several reinforcements are placed on the semifinished product 1. These are two strips 11, 12, which extend parallel to the longitudinal extent of the semifinished product 1 and are arranged on both sides of the fastening elements 4.
  • the arrangement of the strips 11, 12 is such that the strips 11, 12 are overlapped by the support flange 7 of the fasteners 4, i. the support flange 7 is supported on the strip 11, 12 from.
  • a gap 13 remains between the strips 11, 12. In the region of the gap 13, the support flange 7 rests neither on the strips 11, 12 nor on the semifinished product 1.
  • the strips 11, 12 can be constructed in the same way as the semifinished product, that is to say through a plurality of layers of UD prepregs whose fibers have different orientations.
  • the strips 11, 12 may have a thickness of about 2 mm.
  • a further reinforcement 14 is provided which completely surrounds the fastening elements 5. Conveniently, the reinforcement 14 is placed on the semifinished product 1 before the holes 3 are punched out.
  • the reinforcement 14 has the same structure as the strips 11, 12.
  • supports 15, 16 are provided. Each carrier 15, 16 is placed on the support flanges 7, 10 opposite side of the semifinished product 1 to the semifinished product.
  • Bolt 17, 18 are by the carrier 15, 16 through and into internal threads 19, 20 of the fasteners 4, 5 screwed. In this case, the bolts 17, 18 are tightened so that the fasteners 4, 5 with their shank 6, 9 on the supports 15, 16 rise.
  • Another reinforcement 21 is placed along the other longitudinal edge of the semifinished product 1, whose structure corresponds to that of the strips 11, 12.
  • the semifinished product 1 provided with the fastening elements 4, 5, the strips 11, 12 and the reinforcements 14, 21 is inserted into a press mold 22 together with the supports 15, 16.
  • the press mold 22 has an upper part 23 and a lower part 24.
  • In the upper part 23 is a recess 25 for the carrier 16 and in the lower part 24 is a recess 26 for the carrier 15 is provided ( Figure 3).
  • the semifinished product 1 is now inserted into the press mold 22 so that an interior space 27 results and the semifinished product 1 overlaps in the region of its two reinforcements 14, 21. At this stage, there is still a small cavity 28 between the fastening element 4 and the strips 11, 12.
  • a tube 29 is inserted, which is pressurized, as long as the plastic of the semifinished product 1, the strip 11, 12 of the reinforcements 14, 21 is still malleable.
  • the press mold 22 is kept closed during the pressurization of the hose 29 and also under pressure.
  • the area along the longitudinal edges of the semifinished product 1 with the reinforcements 14, 21 therebetween are pressed together.
  • the semifinished product 1 is pressed by the pressure prevailing in the tube 29 from the inside against the press mold 22, so that a bar 30 results, as shown in FIGS. 4 and 5. It can be seen that the plastic of the strips 11, 12 has completely filled the area up to the support flange 7 of the reinforcing element 4.
  • the reinforcing element 4 extends completely through the semifinished product 1 and the strips 11, 12 and ends flush with the outside 31 of the bar 30. This has been achieved in a simple manner in that the carrier 15 forms a boundary for the outer side 31. By gaps that arise between the press mold 22 and the carriers 15, 16, superfluous plastic can be displaced.
  • the regions of the semifinished product 1 along its longitudinal edges with the reinforcements 14, 21 now form a fastening section 32 for receiving knitting tools, for example needles 33, which can be clamped to the fastening section 32 with the aid of a clamping piece 34 and a screw bolt 35.
  • the tube 29 remains inside the bar 30. It covers the fastener 4, so that the risk is low that impurities 4 get into the interior of the bar 30 through the fastener.
  • Fig. 5 shows the bar 30, in a sectional view outside the fasteners 4. It can be seen that in the region of the gap 13 has a reduced wall thickness the bottom wall 36 has arisen. But this is not critical, because no fasteners 4 are provided here.
  • the support flange 10 of the fastener 5 is surrounded on all sides by plastic, so to speak, so that the support flange 5 is held completely positive fit in the mounting portion 32.
  • shank 9 of the fastener 5 terminates with the outside of the bar 30.

Abstract

Es wird Verfahren zum Herstellen einer Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre und eine Wirkwerkzeugbarre angegeben, wobei man aus einem Kunststoff-Halbzeug (1) einen Korpus formt, den Kunststoff aushärten läßt und mindestens ein Befestigungselement (4, 5) in die Barre einbaut. Man möchte die Herstellung vereinfachen. Hierzu setzt man das Befestigungselement in das Kunststoff-Halbzeug (1) vor dem Aushärten ein.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre, bei dem man aus einem Kunststoff-Halbzeug einen Korpus formt, den Kunststoff aushärten läßt und mindestens ein Befestigungselement in die Barre einbaut.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre mit einem Korpus, der mindestens eine Schicht aus faserverstärktem Kunststoff aufweist, und mindestens einem Befestigungselement, das mit dem Korpus verbunden ist, wobei sich das Befestigungselement zumindest teilweise durch die Schicht hindurch erstreckt.
  • Ein derartiges Verfahren und eine derartige Wirkwerkzeugbarre sind beispielsweise aus DE 41 11 108 A1 bekannt. Ein Formkörper, der zur Befestigung von weiteren Bauteilen Muttergewindestücke oder Muttergewinde enthält, wird mit Bändern aus Kunststoff umkleidet, die jeweils mit einer Verstärkungsfäden enthaltenden Matte verstärkt sind. Wenn der Kunststoff der Bänder ausgehärtet ist, werden Löcher durch den Kunststoff gebohrt, die dann mit den Muttergewinden der Muttergewindestücke übereinstimmen müssen. Um die Ausrichtung zu erleichtern, kann man auch die Löcher durch den Kunststoff und die Löcher für die Muttergewinde gleichzeitig bohren und anschließend jeweils ein Gewinde in die Muttergewindestücke einschneiden.
  • Ein derartig Herstellungsverfahren ist relativ aufwendig. Nach dem Aushärten des Kunststoffs ist noch eine Reihe von Bearbeitungsschritten erforderlich. Darüber hinaus benötigt man bei einer derartigen Ausgestaltung relativ große Muttergewindestücke, um sicherzustellen, daß beim Bohren der Löcher immer genügend Material stehenbleibt, um Schrauben in die Gewinde einschrauben zu können. Dies erhöht die Masse der Barre. Wenn man kleinere Muttergewindestücke verwendet, dann ist eine sehr genaue Positionierung mit einem entsprechend hohen Aufwand erforderlich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Herstellen einer Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man das Befestigungselement in das Kunststoff-Halbzeug vor dem Aushärten einsetzt.
  • Mit dieser Vorgehensweise ist sichergestellt, daß das Befestigungselement immer an der richtigen Position liegt. Man kommt also mit relativ kleinen Befestigungselementen aus. Da das Befestigungselement vor dem Aushärten in das Kunststoff-Halbzeug eingesetzt wird, wird es beim Aushärten des Kunststoffs automatisch mit eingehärtet, also mit befestigt. Der Kunststoff kann das Befestigungselement sehr eng umschließen, so daß das Befestigungselement mit einer vergleichsweise hohen Haltekraft im Kunststoff der Wirkwerkzeugbarre gehalten wird. Dementsprechend kann man auch dann, wenn größere Kräfte auf des Befestigungselement wirken, relativ kleine Befestigungselemente verwenden, weil diese sehr stabil in der Barre befestigt sind. Es besteht praktisch keine Gefahr, daß man Löcher zu groß fertigt und damit die Tragfähigkeit der Barre in unnötiger Weise schwächt.
  • Vorzugsweise setzt man das Befestigungselement in das Kunststoff-Halbzeug ein, solange es flächig vorliegt. Ein flächiges Material läßt sich in der Regel wesentlich einfacher handhaben als ein räumlich geformtes Material. Dementsprechend kann man mit einem geringen Aufwand eine sehr präzise Positionierung des Befestigungselements vornehmen.
  • Auch ist von Vorteil, wenn man das Befestigungselement auf einem Träger fixiert, der in eine zum Aushärten verwendete Form gemeinsam mit dem Halbzeug eingelegt wird. Die Position des Befestigungselements wird dann durch den Träger bestimmt, so daß eine relativ genaue Positionierung erreicht werden kann. Der Träger bleibt mit dem Befestigungselement auch beim Aushärten verbunden. Nach dem Aushärten wird der Träger dann gemeinsam mit der Form von der Barre entformt und von der Barre gelöst. Dies hat darüber hinaus den Vorteil, daß man automatisch sicherstellt, daß eine Öffnung, über die man von außen auf das Befestigungselement zugreift, bestehen bleibt. Dementsprechend sind keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich, um diese Öffnung später zu erzeugen.
  • Vorzugsweise verwendet man zum Fixieren des Befestigungselements am Träger eine Befestigungsgeometrie des Befestigungselements, mit der die fertige Barre mit anderen Elementen einer Wirkmaschine in Verbindung gebracht wird. Wenn beispielsweise das Befestigungselement ein Innengewinde aufweist, dann kann man den Träger mit Hilfe einer Schraube mit dem Befestigungselement verbinden. Natürlich sind auch andere Befestigungsgeometrien möglich.
  • Vorzugsweise erzeugt man vor dem Einbringen des Befestigungselements ein Loch in dem Kunststoff-Halbzeug. Durch die Erzeugung eines Lochs wird die Faserstruktur des faserverstärkten Kunststoff-Halbzeugs allenfalls lokal gestört oder unterbrochen. Die Fasern werden im übrigen nicht verdrängt oder verlagert. Das Kunststoff-Halbzeug ist vorzugsweise aus mehreren in verschiedenen Richtungen übereinandergelegten Prepregs oder Kohlefasermatten gebildet. Wenn man vor dem Einbringen des Befestigungselements ein Loch erzeugt, dann kann man lokal Fasern, die in unterschiedliche Richtungen verlaufen, durchtrennen oder umordnen, ohne den Gesamtzusammenhang der Fasern im übrigen größer zu stören.
  • Dies gilt insbesondere dann, wenn man das Loch ausstanzt. Beim Ausstanzen ergibt sich in der Regel eine relativ glatte Schnittkante, so daß die Störungen in der Faserstruktur tatsächlich lokal auf dieses Loch begrenzt ist.
  • In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß man das Loch durch Furchen erzeugt. Beim Furchen wird ein Werkzeug mit einer Spitze und einer daran anschließenden vorzugsweise konischen Durchmesservergrößerung durch das Halbzeug gedrückt. Dabei werden die Verstärkungsfasern nicht zerstört, sondern seitlich verdrängt, so daß die Barre später eine hohe Stabilität besitzt. Wenn die Verstärkungsfasern in unterschiedlichen Lagen des Halbzeugs unterschiedliche Orientierungen haben, ist mit dem Furchen auch in der Umgebung des Lochs keine nennenswerte Schwächung verbunden, weil die Verstärkungsfasern nur seitlich zu ihrer Längserstreckung verdrängt werden können. Der Durchmesser des Werkzeugs wird letztendlich so groß gewählt wie der Durchmesser des Befestigungselements.
  • Vorzugsweise ordnet man dem Befestigungselement benachbart mindestens eine Verstärkung aus Kunststoff-Halbzeug so an, daß sie von einem Stützflansch des Befestigungselements übergriffen wird. Die Verwendung eines Stützflanschs am Befestigungselement bietet eine erhöhte Sicherheit dagegen, daß das Befestigungselement, das im übrigen eng von dem Kunststoff umschlossen ist, der sich beim Aushärten eng an das Befestigungselement angelehnt hat, aus dem ausgehärteten Kunststoff umschlossen wird. Die Verwendung einer zusätzlichen Verstärkung bewirkt, daß der Kunststoff in der Umgebung des Befestigungselements lokal verstärkt wird, so daß man zum späteren Befestigen von Anbauteilen an der Barre oder zum Befestigen der Barre an einer Wirkmaschine größere Kräfte aufbringen kann, ohne daß die Gefahr eine Beschädigung besteht.
  • Auch ist von Vorteil, wenn man zwischen der Verstärkung und dem Befestigungselement einen Hohlraum vorsieht, in den man Kunststoff mit Fasern beim Pressen verdrängt. Damit ergibt sich eine noch bessere Abstützung des Befestigungselements in der Barre. Beispielsweise kann man ein Befestigungselement mit einem konisch zulaufenden Schaft verwenden und dafür sorgen, daß der Kunststoff beim Aushärten in die im Querschnitt dreieckförmigen Ausnehmungen hineinfließt, so daß das Befestigungselement noch besser festgehalten wird.
  • Bevorzugterweise legt man das Kunststoff-Halbzeug unter Ausbildung eines Innenraums in eine Pressenform ein und beaufschlagt den Innenraum beim Pressen mit Innendruck. In diesem Fall kann man die Barre als geschlossenes Hohlprofil herstellen, ohne daß man im Innern des Korpus der Barre einen Formkörper oder dergleichen benötigt. Da der Innenraum hohl bleibt, kann die Masse der Barre klein gehalten werden. Die Erzeugung eines Innendrucks reicht aus, um die zum Pressen des Kunststoff-Halbzeugs erforderlichen Kräfte aufzubringen. Mit der Erzeugung des Innendrucks ist es in der Regel auch möglich, den Kunststoff überall dorthin fließen zu lassen, wo es erwünscht ist, insbesondere eng an das Befestigungselement anzulegen.
  • Hierbei ist bevorzugt, daß man einen Schlauch mit dem Kunststoff-Halbzeug in die Pressenform einlegt und das Kunststoff-Halbzeug um den Schlauch herum führt, wobei man den Schlauch unter Druck setzt. Wenn der Schlauch dann aufgeblasen wird, preßt er das Kunststoff-Halbzeug von innen gegen die Pressenform beziehungsweise gegen den in die Pressenform eingelegten Träger, so daß man auch bei relativ geringen Wandstärken eine ausreichende Stabilität der Barre erhält.
  • Die Aufgabe wird bei einer Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Befestigungselement in die Schicht eingehärtet ist.
  • Das Befestigungselement ist also sozusagen Bestandteil der Schicht. Zum einen erstreckt sich das Befestigungselement zumindest teilweise durch die Schicht hindurch, so daß es geometrisch Bestandteil der Schicht ist. Zum anderen wird das Befestigungselement beim Pressen des Kunststoffs so eng vom Kunststoff umschlossen, daß der Kunststoff mit dem Befestigungselement vollflächig verklebt. Dies ergibt eine außerordentlich hohe Haltekraft für das Befestigungselement im Korpus.
  • Vorzugsweise weist das Befestigungselement im Innern des Korpus einen Stützflansch auf. Der Stützflansch sichert dagegen, daß das Befestigungselement aus dem Korpus herausgezogen werden kann. Der Stützflansch bildet also zusätzlich eine Art Formschluß, so daß die Kräfte, mit denen man das Befestigungselement beaufschlagen kann, relativ groß gewählt werden können. Da der Stützflansch im Innern des Korpus angeordnet ist, ist er von außen nicht zugänglich und kann dementsprechend nicht zerstört oder beschädigt werden.
  • Vorzugsweise schließt der Stützflansch mit einer Befestigungsachse einen Winkel <90° ein. Diese Ausbildung des Befestigungselements erleichtert die Herstellung. Beim Einlegen des Befestigungselements in das Kunststoff-Halbzeug liegt das Befestigungselement nur mit einem relativ kleinen Bereich auf dem Kunststoff-Halbzeug auf.
  • Hierbei ist bevorzugt, daß der Kunststoff zumindest im Bereich parallel zur Längserstreckung der Barre einen Raum bis zum Stützflansch vollständig ausfüllt. Damit ergibt sich in der unmittelbaren Umgebung des Befestigungselements eine Verdickung, die die Belastbarkeit des Befestigungselements in der Barre weiter vergrößert. Diese Belastbarkeit kann noch dadurch gesteigert werden, daß man im Bereich des Befestigungselements zusätzliche Schichten aus Kunststoff-Halbzeug aufeinanderlegt, so daß sich letztendlich lokal vorbestimmte Verdickungen ergeben.
  • Vorzugsweise weist das Befestigungselement einen Schaft auf, der die Schicht vollständig durchragt. Dies hat den Vorteil, daß eine relativ große Befestigungslänge dem Befestigungselement zur Verfügung steht.
  • Auch ist von Vorteil, wenn der Schaft mit der Außenseite der Barre abschließt. Damit ergibt sich eine glatte Außenseite der Barre, so daß das Risiko von Störungen oder Verletzungen von Bedienungspersonen relativ klein ist.
  • Vorzugsweise ist der Schaft konisch ausgebildet. Dies läßt eine weitere Erhöhung der Kräfte zu, die auf das Befestigungselement wirken können. Der Kunststoff des Korpus legt sich beim Pressen vollständig an den konischen Schaft an und bildet zur Aufnahme des Schalters einen trichterförmigen Raum, der sich nach außen verjüngt.
  • Vorzugsweise weist der Korpus einen Innenraum auf, in dem ein Schlauch angeordnet ist, der von innen am Korpus anliegt und das Befestigungselement von innen überdeckt. Der Schlauch wird beim Pressen der Barre verwendet, um im Innenraum einen Druck zu erzeugen. Dabei verklebt der Schlauch mit der Barre und gegebenenfalls auch mit dem Befestigungselement, so daß er im Innenraum erhalten bleibt.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
    • Fig. 1
    ein Kunststoff-Halbzeug mit eingesetzten Befestigungselementen im Schnitt,
    Fig. 2
    das Kunststoff-Halbzeug im perspektivischer Darstellung,
    Fig. 3
    das in eine Pressenform eingelegte Kunststoff-Halbzeug,
    Fig. 4
    einen Schnitt durch eine fertige Barre und
    Fig. 5
    einen Schnitt durch die fertige Barre an einer anderen Position in Längsrichtung.
  • Fig. 1 zeigt ein Halbzeug 1 aus einem faserverstärkten Kunststoff in ausgebreiteter und flächiger Form. Der dargestellte Querschnitt zeigt das Halbzeug entsprechend einem Querschnitt einer fertigen Barre, wie er in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Das Halbzeug 1 ist hier durch ein Prepreg gebildet. Für die nachfolgende Erläuterung wird dieses Halbzeug 1 auch als "Schicht" bezeichnet, auch wenn es tatsächlich aus mehreren Lagen zusammengesetzt ist. In diesem Fall können Verstärkungsfasern in jeder einzelnen Lage parallel zueinander angeordnet sein. Die Fasern unterschiedlicher Lagen haben dann unterschiedliche Orientierungen. Die Dicke des Halbzeugs 1 beträgt beispielsweise 2 mm.
  • In das Halbzeug 1 sind mehrere Löcher 2, 3 eingestanzt. Durch jedes Loch ist ein Befestigungselement 4, 5 geführt. Die Löcher 2, 3 können auch dadurch gebildet werden, daß man ein spitzes Werkzeug durch das Halbzeug 1 hindurchdrückt, so daß die Verstärkungsfasern des Halbzeugs 1 nicht geschnitten, sondern seitlich verdrängt werden.
  • Das Befestigungselement 4 weist einen konischen Schaft 6 und einen Stützflansch 7 auf, wobei der Stützflansch 7 mit einer Befestigungsachse 8 einen spitzen Winkel einschließt.
  • Das Befestigungselement 5 weist einen zylindrischen Schaft 9 und einen Stützflansch 10 auf, der eine etwas geringere Erstreckung als der Stützflansch 7 hat.
  • Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind auf das Halbzeug 1 mehrere Verstärkungen aufgelegt. Dabei handelt es sich um zwei Streifen 11, 12, die sich parallel zur Längserstreckung des Halbzeugs 1 erstrecken und beidseits der Befestigungselemente 4 angeordnet sind. Die Anordnung der Streifen 11, 12 ist dabei so, daß die Streifen 11, 12 vom Stützflansch 7 der Befestigungselemente 4 übergriffen werden, d.h. der Stützflansch 7 stützt sich auf den Streifen 11, 12 ab. Zwischen den Streifen 11, 12 verbleibt eine Lücke 13. Im Bereich der Lücke 13 liegt der Stützflansch 7 weder auf den Streifen 11, 12 noch auf dem Halbzeug 1 auf. Die Streifen 11, 12 können genauso aufgebaut sein wie das Halbzeug, also durch mehrere Lagen von UD-Prepregs, deren Fasern unterschiedliche Orientierungen aufweisen. Auch die Streifen 11, 12 können eine Dicke von ca. 2 mm aufweisen.
  • Im Bereich der Befestigungselemente 5 ist eine weitere Verstärkung 14 vorsehen, die die Befestigungselemente 5 vollständig umgibt. Zweckmäßigerweise wird die Verstärkung 14 auf das Halbzeug 1 aufgelegt, bevor die Löcher 3 ausgestanzt werden. Die Verstärkung 14 ist genauso aufgebaut wie die Streifen 11, 12.
  • Um die Befestigungselemente 4, 5 in den Löchern 2, 3 zu fixieren, sind Träger 15, 16 vorgesehen. Jeder Träger 15, 16 wird auf der den Stützflanschen 7, 10 gegenüberliegenden Seite des Halbzeugs 1 an das Halbzeug angelegt. Schraubbolzen 17, 18 werden durch die Träger 15, 16 hindurch und in Innengewinde 19, 20 der Befestigungselemente 4, 5 eingeschraubt. Dabei können die Schraubbolzen 17, 18 so angezogen werden, daß die Befestigungselemente 4, 5 mit ihrem Schaft 6, 9 auf den Trägern 15, 16 aufstehen.
  • Eine weitere Verstärkung 21 ist entlang der anderen Längskante des Halbzeugs 1 aufgelegt, deren Aufbau dem der Streifen 11, 12 entspricht.
  • Das mit den Befestigungselementen 4, 5, den Streifen 11, 12 und den Verstärkungen 14, 21 versehene Halbzeug 1 wird gemeinsam mit den Trägern 15, 16 in eine Pressenform 22 eingelegt. Die Pressenform 22 weist ein Oberteil 23 und ein Unterteil 24 auf. Im Oberteil 23 ist eine Ausnehmung 25 für den Träger 16 und im Unterteil 24 ist eine Ausnehmung 26 für den Träger 15 vorgesehen (Fig 3).
  • Das Halbzeug 1 wird nun so in die Pressenform 22 eingelegt, daß sich ein Innenraum 27 ergibt und das Halbzeug 1 sich im Bereich seiner beiden Verstärkungen 14, 21 überlappt. In diesem Stadium gibt es zwischen dem Befestigungselement 4 und den Streifen 11, 12 jeweils noch einen kleinen Hohlraum 28.
  • In den Innenraum 27 wird ein Schlauch 29 eingelegt, der unter Druck gesetzt wird, solange der Kunststoff des Halbzeugs 1, des Streifens 11, 12 der Verstärkungen 14, 21 noch formbar ist. Natürlich kann man den Schlauch 29 bereits einlegen, bevor man das Halbzeug in die dargestellte Schleife legt. Die Pressenform 22 wird bei der Druckbeaufschlagung des Schlauchs 29 geschlossen gehalten und ebenfalls unter Druck gesetzt. Dabei werden die Bereich entlang der Längskanten des Halbzeugs 1 mit den dazwischenliegenden Verstärkungen 14, 21 aufeinandergepreßt. Das Halbzeug 1 wird durch den im Schlauch 29 herrschenden Druck von innen gegen die Pressenform 22 gepreßt, so daß sich eine Barre 30 ergibt, wie sie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Daraus ist zu erkennen, daß der Kunststoff der Streifen 11, 12 den Bereich bis zum Stützflansch 7 des Verstärkungselements 4 vollständig ausgefüllt hat. Das Verstärkungselement 4 durchragt das Halbzeug 1 und die Streifen 11, 12 vollständig und schließt mit der Außenseite 31 der Barre 30 glatt ab. Dies ist auf einfache Weise dadurch erreicht worden, daß der Träger 15 eine Begrenzung für die Außenseite 31 bildet. Durch Spalte, die sich zwischen der Pressenform 22 und den Trägern 15, 16 ergeben, kann überflüssiger Kunststoff verdrängt werden.
  • Die Bereiche des Halbzeugs 1 entlang seiner Längskanten mit den Verstärkungen 14, 21 bilden nun einen Befestigungsabschnitt 32 zur Aufnahme von Wirkwerkzeugen, beispielsweise Nadeln 33, die mit Hilfe eines Klemmstücks 34 und eines Schraubbolzens 35 am Befestigungsabschnitt 32 festgeklemmt werden können.
  • Der Schlauch 29 verbleibt im Innern der Barre 30. Er deckt das Befestigungselement 4 ab, so daß die Gefahr gering ist, daß durch das Befestigungselement 4 Verunreinigungen in das Innere der Barre 30 gelangen.
  • Fig. 5 zeigt die Barre 30, in einer Schnittansicht außerhalb der Befestigungselemente 4. Es ist zu erkennen, daß im Bereich der Lücke 13 eine verringerte Wandstärke der Bodenwand 36 entstanden ist. Dies ist aber unkritisch, weil hier keine Befestigungselemente 4 vorgesehen sind.
  • Der Stützflansch 10 des Befestigungselements 5 ist sozusagen allseitig von Kunststoff umgeben, so daß der Stützflansch 5 vollständig formschlüssig in dem Befestigungsabschnitt 32 gehalten ist.
  • Auch der Schaft 9 des Befestigungselements 5 schließt mit der Außenseite der Barre 30 ab.

Claims (19)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre, bei dem man aus einem Kunststoff-Halbzeug einen Korpus formt, den Kunststoff aushärten läßt und mindestens ein Befestigungselement in die Barre einbaut, dadurch gekennzeichnet, daß man das Befestigungselement in das Kunststoff-Halbzeug vor dem Aushärten einsetzt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Befestigungselement in das Kunststoff-Halbzeug einsetzt, solange es flächig vorliegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Befestigungselement auf einem Träger fixiert, der in eine zum Aushärten verwendete Form gemeinsam mit dem Halbzeug eingelegt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Fixieren des Befestigungselements am Träger eine Befestigungsgeometrie des Befestigungselements verwendet, mit der die fertige Barre mit anderen Elementen einer Wirkmaschine in Verbindung gebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Einbringen des Befestigungselements ein Loch in dem Kunststoff-Halbzeug erzeugt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Loch ausstanzt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Loch durch Furchen erzeugt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Befestigungselement benachbart mindestens eine Verstärkung aus Kunststoff-Halbzeug so anordnet, daß sie von einem Stützflansch des Befestigungselements übergriffen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen der Verstärkung und dem Befestigungselement einen Hohlraum vorsieht, in den man Kunststoff mit Fasern beim Pressen verdrängt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kunststoff-Halbzeug unter Ausbildung eines Innenraums in eine Pressenform einlegt und den Innenraum beim Pressen mit Innendruck beaufschlagt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Schlauch mit dem Kunststoff-Halbzeug in die Pressenform einlegt und das Kunststoff-Halbzeug um den Schlauch herum führt, wobei man den Schlauch unter Druck setzt.
  12. Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre mit einem Korpus, der mindestens eine Schicht aus faserverstärktem Kunststoff aufweist, und mindestens einem Befestigungselement, das mit dem Korpus verbunden ist, wobei sich das Befestigungselement zumindest teilweise durch die Schicht hindurch erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (4, 5) in die Schicht (1) eingehärtet ist.
  13. Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (4, 5) im Innern des Korpus einen Stützflansch (7, 10) aufweist.
  14. Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützflansch (7) mit einer Befestigungsachse (8) einen Winkel <90° einschließt.
  15. Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff zumindest im Bereich parallel zur Längserstreckung der Barre (30) einen Raum (28) bis zum Stützflansch (7) vollständig ausfüllt.
  16. Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (4, 5) einen Schaft (6, 9) aufweist, der die Schicht (1) vollständig durchragt.
  17. Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (6, 9) mit der Außenseite (31) der Barre (30) abschließt.
  18. Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (6) konisch ausgebildet ist.
  19. Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Korpus einen Innenraum (27) aufweist, in dem ein Schlauch (29) angeordnet ist, der von innen am Korpus anliegt und das Befestigungselement (4) von innen überdeckt.
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