EP2770096B1 - Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre - Google Patents

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EP2770096B1
EP2770096B1 EP13000889.9A EP13000889A EP2770096B1 EP 2770096 B1 EP2770096 B1 EP 2770096B1 EP 13000889 A EP13000889 A EP 13000889A EP 2770096 B1 EP2770096 B1 EP 2770096B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reinforcement
tool bar
knitting tool
wall
bar according
Prior art date
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Active
Application number
EP13000889.9A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2770096A1 (de
Inventor
Martin Schorlemmer
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH filed Critical Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Priority to EP13000889.9A priority Critical patent/EP2770096B1/de
Priority to ES13000889.9T priority patent/ES2548556T3/es
Priority to CN201310212241.8A priority patent/CN104005171B/zh
Priority to KR1020140014156A priority patent/KR101539440B1/ko
Publication of EP2770096A1 publication Critical patent/EP2770096A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2770096B1 publication Critical patent/EP2770096B1/de
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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

Definitions

  • the invention relates to a plastic Wirktechnikmaschinebarre with a body having a top wall forming an upper wall, a bottom forming a bottom wall and a cavity assembly having at least two cavities, which are separated by a reinforcement from each other.
  • EP 1 820 891 B1 Another knitting tool bar and a method are out EP 1 820 891 B1 known.
  • a press mold where you insert a tube so in the press mold that he is wrapped in the semi-finished product. If you then close the press mold and put the hose under a certain pressure, then that will Pressed semi-finished product from the inside against the press mold. You can generate a relatively large internal pressure with the hose.
  • the strength of the body increases with the pressure, ie the greater the pressure, the greater the strength of the body.
  • Wirkwerkmaschinebarre Another possibility for producing such a Wirktechnikmaschinebarre is to form the bar as a profile in an extrusion process or by pultrusion.
  • a knitting tool bar is moved in opposite directions during operation of a knitting machine. Some bars, such as guide bars, are also moved back and forth in another direction. The knitting tool bar must be accelerated and decelerated with every movement. The greater the operating speed of the warp knitting machine, the greater the otherwise constant mass, the dynamic forces acting on the knitting tool bar. This increases the risk of deformation of the active tool bar. Such deformation, in turn, is undesirable because this deformation results in the knitting tools attached to the knitting tool bar no longer being in their desired position, so that collisions of cooperating knitting tools may result under unfavorable circumstances.
  • the invention has for its object to be able to make the working speed of a warp knitting machine as high as possible.
  • the cavity arrangement to have at least two cavities separated from one another by a reinforcement, wherein at least one part of an expansion device is arranged in at least one cavity.
  • the reinforcement leads to a stiffening of the body, without the mass of the body must be increased excessively. If you have a reinforcement you can use that out EP 1 820 891 Do not take over immediately known approach, because the gain and the expansion device inside the body conflict with each other.
  • This problem is now solved by arranging at least one part of an expansion device in at least one cavity of the cavity arrangement. The walls surrounding this cavity can then be subjected to the desired high pressure, so that they obtain a high strength.
  • an expansion device is arranged in each cavity.
  • the expansion device is subdivided so that a part of the expansion device is arranged on both sides of the reinforcement. This expansion device can then generate the desired internal pressure in each cavity, so that the body, as before, can be formed with a high strength.
  • the reinforcement is disposed between the top wall and the bottom wall.
  • the terms “top” and “bottom” are chosen for the sake of clarity.
  • the upper wall may also be referred to as the "first wall” and the lower wall may also be referred to as the "second wall", corresponding to the upper side as the “first side” and the lower side as the “second side”.
  • the upper wall is then in one direction as a boundary of the body and the lower wall is arranged in the opposite direction as a boundary of the body.
  • the reinforcement then stiffens the knitting tool bar in this direction. This has several advantages. On the one hand, the reinforcement counteracts a deflection of the active tool bar by lateral acceleration, static loads and / or shear deformations. This is particularly advantageous in knitting machines with large working widths that can reach up to 6m.
  • the reinforcement in a first direction which extends from the upper wall to the lower wall and / or in the longitudinal direction of the Wirktechnikmaschinebarre, a greater rigidity than in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the stiffening of the body can be achieved with a relatively low mass gain. You do not have to make the reinforcement in the second direction overly thick and massive. It is sufficient if the reinforcement in the first direction, either in the longitudinal direction of the knitting tool bar or in a direction from the top wall to the bottom wall or a combination thereof, has the desired rigidity.
  • the reinforcement is designed as a plate, in particular as a flat plate.
  • a plate has a relatively high rigidity in the length and width direction, ie in the main inertial direction and a lower rigidity in the thickness direction.
  • the mass of the gain remains small. If the plate is formed as a flat plate, then it has in this plane the greatest rigidity, i. there is no pre-bend that could be magnified by deformation.
  • the stiffening does not necessarily have to extend continuously along the active tool bar longitudinal direction. It can also have interruptions which are adapted to the respective load of the knitting tool bar.
  • the reinforcement may be formed as a hollow profile, in particular as a tube-blown hollow profile.
  • This hollow profile is manufactured before it is inserted as a reinforcement together with the flat semi-finished product in the press mold.
  • the hollow profile then provides a third cavity in addition to the two cavities that separates it from each other, so that a multi-cell structure of the body results, which in turn causes improved rigidity and thus improved deformation resistance.
  • a "tube-blown" hollow profile is a profile, which can be made in a similar way as in EP 1 820 891 B1 described. The hollow profile is thus produced, for example, by inserting a flat semi-finished product into a press mold and applying an internal pressure.
  • This internal pressure can, as in EP 1 820 891 B1 described are generated by a gas which is passed into a tube which is arranged in the interior of the hollow profile.
  • Other expansion devices are of course possible.
  • the term "tube blown" is used here for abbreviation purposes.
  • the hollow profile on a footprint in particular a flat footprint on the upper wall / or on the lower wall.
  • the footprint makes it possible to hang the hollow section at the desired location on the semi-finished product.
  • the prepregs preferably used for the production of the body often already have a certain stickiness, so that an additional fixation is no longer required in many cases.
  • the reinforcement is held in a mold bar disposed on an inner wall of the body.
  • a molding also allows the fixation of the reinforcement in a predetermined position. It allows the reinforcement to be positioned by positive engagement or resistance. The molding ensures the gain against displacement during application of the internal pressure.
  • the reinforcement protrudes into the inner wall of the body.
  • the inner wall of the body have a recess.
  • Such a depression is not critical because it is filled by the reinforcement and thus practically does not affect the strength of the body.
  • the gain is better fixed.
  • the body has at least one outward formation in the region of the reinforcement.
  • This molding can be provided in the press mold or formed by toolbars. The reinforcement is then held by positive locking and fixed in position.
  • the molding can be used as an additional functional surface of the knitting tool bar, for example as a stop, mounting surface, adhesive surface or the like.
  • the body has at least two bar profiles, each of which has a cavity and which abut each other with one side wall, wherein the two side walls together form the reinforcement. So you put the body of several elements together, thereby obtaining a structure with multiple cells.
  • the reinforcement can be made very stable in this case, because here two side walls cooperate.
  • the side walls are connected to one another in a material-locking manner.
  • the material bond can be done for example by gluing or welding. It is also possible to dissolve the surface of at least one sidewall by a suitable solvent or in some other way so that the material of this sidewall can connect to the material of the other sidewall.
  • At least one bar profile overlaps the other bar profile in the region of the side wall. This results in addition to a mechanical reinforcement of the body.
  • Fig. 1 shows very schematically a knitting tool bar 1, which is essentially formed of a plastic material.
  • the bar 1 has a body 2, which has a top wall 3 forming a top wall 4 and a bottom 5 forming the bottom wall 6.
  • the terms "top” and “bottom” or “top” and “bottom” refer to the illustration in the drawing and are chosen to be able to easily distinguish the walls and sides. They do not necessarily reflect the conditions when the working tool bar 1 is installed in a knitting machine.
  • the Wirktechnikmaschinen 1 with respect to the illustration in the drawing, for example, be installed rotated by 90 °.
  • a receiving area 7 is provided for knitting tools not shown.
  • the body 2 has a cavity arrangement.
  • the cavity assembly has two cavities 8, 9 in the present embodiment. Between the two cavities 8, 9, a reinforcement 10 is arranged.
  • the reinforcement 10 has in the present embodiment, the shape of a plate 11.
  • the plate 11 may be formed for example as a sandwich plate, so be formed of several layers. It may comprise a fiber-reinforced plastic, in particular a carbon fiber reinforced plastic. It can also have a rigid foam material.
  • the plate 11 is formed as a flat plate. Along this planar configuration, the plate 11 has a relatively high rigidity. Accordingly, the plate 11 causes a stiffening of the body 2 of the Wirkwerkmaschinemaschinen 1 between the upper wall 4 and the lower wall. 6
  • the plate 11 is fixed to the upper wall 4 by means of a mold bar 12.
  • the molding bar 12 has two projections 13, 14 which are perpendicular to the plane of the drawing, i. parallel to the longitudinal extent of the body 2, extend.
  • the distance between the two projections 13, 14 is as large as the thickness of the plate 11.
  • the projections 13, 14 may be formed simply as prepreg strips, which consist of the same material as the walls 4, 5 of the body first
  • the plate 11 protrudes into the wall of the body 2, i.
  • the upper wall 4 in the region of the plate 11 has a formation 15 to the outside.
  • each of the two cavities 8, 9 a part of an expansion device is arranged.
  • the expansion device is formed in the present case by means of hoses 16, 17, which can be pressurized from the outside, for example by compressed air. These hoses 16, 17 remain in the cavities 8, 9 and are also after completion of the production of the inside of the walls of the cavities 8, 9 at.
  • the bar 1 is manufactured in the present case in a press mold 100.
  • the press mold 100 has an upper half 101 and a lower half 102.
  • an insert 103 is arranged in the lower half 102.
  • the insert 103 has a recess 104, which is used to produce the molding 15.
  • a flat semi-finished product preferably in the form of prepregs, is inserted into the press mold 100.
  • the semi-finished product is placed around the reinforcement 10 and around the two tubes 16, 17 around. In the receiving area 7, the ends of the semi-finished products may overlap.
  • the press mold 100 is then closed. Thereafter, the two tubes 16, 17 can be pressurized, so that the semi-finished, which later forms the walls 4, 6 and the rest of the body 2, can lay against the press mold from the inside and is pressed there with a relatively large pressure. The greater the pressure, the higher the strength of the body 2.
  • this pressure also acts on the plate 11.
  • this is not critical, because you can adjust the pressures in the cavities 8, 9 so that the same force acts on the plate 11 from both sides. It is even possible that the plate 11 is provided with holes or recesses. Also, such holes are not critical, because, as I said, on both sides equal forces or pressures can be adjusted.
  • the projections 13, 14 of the mold bar 12 as prepreg strips can be applied to the semi-finished, for example by gluing, before the plate 11 is used or they can be used after inserting the plate 11 to fix the plate 11.
  • the internal pressure can also be applied in other ways, ie without the hoses 16, 17.
  • One possibility is to conduct a corresponding compressed gas into the cavities 8, 9 even without hoses 16, 17.
  • Another possibility is to fill an expanding material in the cavities 8, 9 and to let it expand there, for example a foam material or the like. Optionally, this requires the use of an elevated temperature.
  • the bar 1 can also be produced by an extrusion process or by pulp extrusion.
  • the cavities 8, 9 are not set under a corresponding pressure.
  • the body 2 with the reinforcement 10 is advantageously formed in one piece.
  • Fig. 3 shows a modified embodiment of a Wirktechnikmaschinebarre 1. The same and corresponding elements are provided in all figures with the same reference numerals.
  • the reinforcement 10 is formed in this embodiment as a hollow profile 18 having a cavity 19.
  • the body 2 of the active tool bar 1 in this case has three cavities 8, 9, 19.
  • the hollow profile 18 has been manufactured before it is installed in the semifinished product used to produce the body 2. It can be designed as a "tube-blown" hollow profile, ie it is produced by inserting flat semifinished product in a press mold and generates an internal pressure in the cavity 19 after closing the press mold.
  • the hollow profile 18 has a contact surface 20, which is flat and with which the hollow profile 18 rests on the lower wall 6.
  • the flat contact surface 20 allows the hollow profile 18 to be positioned relatively precisely on the semifinished product.
  • the press pressure in the press mold 100 the lower wall 6 is then connected to the hollow profile 18 in the area of the footprint 20.
  • the upper wall 4 is connected to an opposite region 21 of the hollow profile 18.
  • Both the plate 11 and the hollow profile 18 are preferably finished before introduction.
  • the plate 11 and the hollow profile 18 are practically not or only very slightly deformed.
  • the reinforcement 10 may be formed of various materials that may be used individually or in combination with each other. These materials include rigid foam, plastic, light metal or fiber-plastic composites. Forms for reinforcement can be simple plates, like the plate 11 in FIG. 1 , Rods, sandwich constructions, eg honeycomb or solid profile as the core and carbon fiber reinforced plastic as a belt or a hollow section 18, which have been previously produced.
  • Fig. 4 shows a further embodiment of a knitting tool bar 1, in which the body 2 has two bar profiles 22, 23.
  • Each ingot profile 22, 23 has a side wall 24, 25.
  • the two bar profiles 22, 23 bear with their side walls 24, 25 to each other and are connected to each other in the region of their contact surface.
  • the connection is preferably cohesively, ie, the two side walls 24, 25 are glued or fused together or connected by dissolving the surface of at least one side wall.
  • the bar profile 22 has an overlap region 26 which overlaps the other bar profile 23.
  • the bar profile 23 has an overlapping area 27, which overlaps the other parallel bar profile 22.
  • the overlapping areas 26, 27 cause increased stability.
  • the two bar profiles 22, 23 are suitably prefabricated, i. Each bar profile 22, 23 is manufactured in a separate press mold by the cavities 8, 9 are pressurized.
  • the reinforcement 10 is disposed between the upper wall 4 and the lower wall 6, thus causing a stiffener between the upper wall 4 and the lower wall 6. This is the direction in which the greatest risk of deformation of the body. 2 the Wirktechnikmaschinebarre 1 in operation.
  • the reinforcement 10 also has a greater rigidity in the direction between the upper wall 4 and the lower wall 6 than in a direction perpendicular thereto, that is, in a direction approximately parallel to the upper wall 4 and the lower wall 6. Thus, it is possible to form the reinforcement 10 with relatively little mass and still obtain a stiffening of the body 2 of the Wirktechnikmaschinebarre 1 in the desired direction.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre mit einem Korpus, der eine eine Oberseite bildende obere Wand, eine eine Unterseite bildende untere Wand und eine Hohlraumanordnung aufweist, die mindestens zwei Hohlräume aufweist, die durch eine Verstärkung voneinander getrennt sind.
  • Eine derartige Wirkwerkzeugbarre ist aus EP 1 770 194 A1 bekannt. Der Korpus ist hier aus mehreren Kunststoffelementen zusammengesetzt.
  • Eine weitere Wirkwerkzeugbarre und ein Verfahren sind aus EP 1 820 891 B1 bekannt. Dort legt man ein flächiges Halbzeug in eine Pressenform ein, wobei man einen Schlauch so mit in die Pressenform einlegt, dass er vom Halbzeug umhüllt wird. Wenn man dann die Pressenform schließt und den Schlauch unter einen gewissen Druck setzt, dann wird das Halbzeug von innen gegen die Pressenform gedrückt. Man kann mit dem Schlauch einen relativ großen Innendruck erzeugen. In erster Näherung kann man davon ausgehen, dass bis zu einer gewissen Grenze die Festigkeit des Korpus mit dem Druck ansteigt, d.h. je größer der Druck ist, desto größer ist die Festigkeit des Korpus.
  • Eine andere Möglichkeit zum Herstellen einer derartigen Wirkwerkzeugbarre besteht darin, die Barre als Profil in einem Strangpressverfahren oder durch Pultrusion zu bilden.
  • Eine Wirkwerkzeugbarre wird im Betrieb einer Wirkmaschine in entgegengesetzte Richtungen hin und her bewegt. Manche Barren, beispielsweise Legebarren, werden zusätzlich noch in eine andere Richtung hin und her bewegt. Die Wirkwerkzeugbarre muss bei jeder Bewegung beschleunigt und abgebremst werden. Je größer die Arbeitsgeschwindigkeit der Kettenwirkmaschine ist, desto größer sind bei ansonsten gleichbleibender Masse die dynamischen Kräfte, die auf die Wirkwerkzeugbarre wirken. Damit erhöht sich das Risiko einer Verformung der Wirkwerkzeugbarre. Eine derartige Verformung wiederum ist unerwünscht, weil diese Verformung dazu führt, dass die an der Wirkwerkzeugbarre befestigten Wirkwerkzeuge nicht mehr in ihrer Sollposition sind, so dass sich unter ungünstigen Umständen Kollisionen von zusammenwirkenden Wirkwerkzeugen ergeben können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsgeschwindigkeit einer Kettenwirkmaschine möglichst hoch machen zu können.
  • Hierzu ist vorgesehen, dass die Hohlraumanordnung mindestens zwei, durch eine Verstärkung voneinander getrennte, Hohlräume aufweist, wobei in mindestens einem Hohlraum zumindest ein Teil einer Expansionseinrichtung angeordnet ist.
  • Die Verstärkung führt zu einer Aussteifung des Korpus, ohne dass die Masse des Korpus übermäßig erhöht werden muss. Wenn man eine Verstärkung verwendet, kann man die aus EP 1 820 891 bekannte Vorgehensweise nicht mehr unmittelbar übernehmen, weil die Verstärkung und die Expansionseinrichtung im Inneren des Korpus miteinander in Konflikt stehen. Dieses Problem wird nun dadurch gelöst, dass man in mindestens einem Hohlraum der Hohlraumanordnung zumindest einen Teil einer Expansionseinrichtung anordnet. Die diesen Hohlraum umgebenden Wände können dann mit dem gewünschten hohen Druck beaufschlagt werden, so dass sie eine hohe Festigkeit erhalten.
  • Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass in jedem Hohlraum zumindest ein Teil einer Expansionseinrichtung angeordnet ist. In diesem Fall wird die Expansionseinrichtung unterteilt, so dass auf beiden Seiten der Verstärkung ein Teil der Expansionseinrichtung angeordnet ist. Diese Expansionseinrichtung kann dann in jedem Hohlraum den gewünschten Innendruck erzeugen, so dass der Korpus, wie bisher auch, mit einer hohen Festigkeit ausgebildet werden kann.
  • Vorzugsweise ist die Verstärkung zwischen der oberen Wand und der unteren Wand angeordnet. Die Begriffe "oben" und "unten" sind aus Gründen der Anschaulichkeit gewählt. Man kann die obere Wand auch als "erste Wand" und die untere Wand auch als "zweite Wand" bezeichnen, entsprechend die Oberseite als "erste Seite" und die Unterseite als "zweite Seite". Die obere Wand ist dann in einer Richtung als Begrenzung des Korpus und die untere Wand ist in die entgegengesetzte Richtung als Begrenzung des Korpus angeordnet. Die Verstärkung steift die Wirkwerkzeugbarre dann in diese Richtung aus. Dies hat mehrere Vorteile. Zum einen wirkt die Verstärkung einer Durchbiegung der Wirkwerkzeugbarre durch Querbeschleunigung, statischen Lasten und/oder Schubdeformationen entgegen. Dies ist insbesondere bei Wirkmaschinen mit großen Arbeitsbreiten, die bis zum 6m reichen können, von Vorteil.
  • Hierbei ist bevorzugt, dass die Verstärkung in eine erste Richtung, die von der oberen Wand zur unteren Wand und/oder in Längsrichtung der Wirkwerkzeugbarre verläuft, eine größere Steifigkeit aufweist als in eine zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung. Damit lässt sich die Aussteifung des Korpus mit einem relativ geringen Massezuwachse erreichen. Man muss die Verstärkung in die zweite Richtung nicht übermäßig dick und damit massereich ausgestalten. Es reicht aus, wenn die Verstärkung in die erste Richtung, also entweder in Längsrichtung der Wirkwerkzeugbarre oder in eine Richtung von der oberen Wand zur unteren Wand oder eine Kombination davon, die gewünschte Steifigkeit hat.
  • Vorzugsweise ist die Verstärkung als Platte, insbesondere als ebene Platte, ausgebildet. Eine Platte hat eine relativ große Steifigkeit in Längen- und Breitenrichtung, also in Hauptträgheitsrichtung und eine geringere Steifigkeit in Dickenrichtung. Man kann diese Anisotropie nun dafür ausnutzen, der Aussteifung die gewünschte Richtung zu geben. Gleichzeitig bleibt die Masse der Verstärkung klein. Wenn die Platte als ebene Platte ausgebildet ist, dann hat sie in dieser Ebene die größte Steifigkeit, d.h. es gibt keine Vorbiegung, die bei einer Verformung vergrößert werden könnte. Die Versteifung muss sich nicht unbedingt durchgängig entlang der Wirkwerkzeugbarren-Längsrichtung erstrecken. Sie kann auch Unterbrechungen aufweisen, die an die jeweilige Belastung der Wirkwerkzeugbarre angepasst ist.
  • In einer alternativen Ausgestaltung kann die Verstärkung als Hohlprofil, insbesondere als schlauchgeblasenes Hohlprofil ausgebildet sein. Dieses Hohlprofil wird gefertigt, bevor es als Verstärkung zusammen mit dem flächigen Halbzeug in die Pressenform eingelegt wird. Das Hohlprofil stellt dann neben den beiden Hohlräumen, die es voneinander trennt, einen dritten Hohlraum zur Verfügung, so dass sich ein mehrzelliger Aufbau des Korpus ergibt, der wiederum eine verbesserte Steifigkeit und damit einen verbesserten Verformungswiderstand bewirkt. Ein "schlauchgeblasenes" Hohlprofil ist ein Profil, das auf ähnliche Weise hergestellt werden kann, wie in EP 1 820 891 B1 beschrieben. Man erzeugt das Hohlprofil also beispielsweise dadurch, dass man ein flächiges Halbzeug in eine Pressenform einlegt und mit einem Innendruck beaufschlagt. Dieser Innendruck kann, wie in EP 1 820 891 B1 beschrieben, durch ein Gas erzeugt werden, das in einen Schlauch geleitet wird, der im Inneren des Hohlprofils angeordnet ist. Andere Expansionseinrichtungen sind natürlich möglich. Der Begriff "schlauchgeblasen" wird hier zu Abkürzungszwecken verwendet. Man kann allerdings auch ein Hohlprofil verwenden, das auf andere Weise hergestellt worden ist, beispielsweise durch Strangpressen oder Pultrusion.
  • Vorzugsweise weist das Hohlprofil eine Aufstandsfläche, insbesondere eine ebene Aufstandsfläche auf der oberen Wand / oder auf der unteren Wand auf. Damit ist es möglich, die Verstärkung beim Herstellen des Korpus sehr genau zu positionieren. Die Aufstandsfläche erlaubt es, das Hohlprofil an der gewünschten Stelle auf das Halbzeug aufzulegen. Gegebenenfalls kann man das Hohlprofil mit der Aufstandsfläche auf der oberen Wand und / oder der unteren Wand fixieren, beispielsweise durch einen Klebstoff. Die vorzugsweise für die Herstellung des Korpus verwendeten Prepregs weisen jedoch vielfach bereits eine gewisse Klebrigkeit auf, so dass eine zusätzliche Fixierung in vielen Fällen nicht mehr erforderlich ist.
  • Vorzugsweise ist die Verstärkung in einer Formleiste, die an einer Innenwand des Korpus angeordnet ist, gehalten. Eine Formleiste ermöglicht ebenfalls die Fixierung der Verstärkung in einer vorbestimmten Position. Sie erlaubt es, die Verstärkung durch einen Formschluss oder Widerstand zu positionieren. Die Formleiste sichert die Verstärkung gegen eine Verschiebung beim Aufbringen des Innendrucks.
  • In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Verstärkung in die Innenwand des Korpus hineinragt. Hierzu kann die Innenwand des Korpus eine Vertiefung aufweisen. Eine derartige Vertiefung ist unkritisch, weil sie durch die Verstärkung ausgefüllt wird und damit die Festigkeit des Korpus praktisch nicht beeinträchtigt. Zusätzlich wird die Verstärkung besser fixiert.
  • Hierbei ist bevorzugt, dass der Korpus im Bereich der Verstärkung mindestens eine Ausformung nach außen aufweist. Diese Ausformung kann in der Pressenform vorgesehen oder durch Werkzeugleisten gebildet sein. Die Verstärkung wird dann durch Formschluss gehalten und in ihrer Position fixiert. Die Ausformung kann als zusätzliche Funktionsfläche der Wirkwerkzeugbarre genutzt werden, beispielsweise als Anschlag, Anschraubfläche, Klebefläche oder dergleichen.
  • In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Korpus mindestens zwei Barrenprofile aufweist, von denen jedes einen Hohlraum aufweist und die mit jeweils einer Seitenwand aneinander anliegen, wobei die beiden Seitenwände zusammen die Verstärkung bilden. Man setzt also den Korpus aus mehreren Elementen zusammen, um dadurch einen Aufbau mit mehreren Zellen zu erhalten. Die Verstärkung kann in diesem Fall sehr stabil ausgebildet werden, weil hier zwei Seitenwände zusammenwirken.
  • Hierbei ist bevorzugt, dass die Seitenwände stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Der Stoffschluss kann beispielsweise durch verkleben oder verschweißen erfolgen. Es ist auch möglich, die Oberfläche mindestens einer Seitenwand durch ein geeignetes Lösungsmittel oder auf andere Weise anzulösen, so dass sich das Material dieser Seitenwand mit dem Material der anderen Seitenwand verbinden kann.
  • Hierbei ist bevorzugt, dass mindestens ein Barrenprofil das andere Barrenprofil im Bereich der Seitenwand überlappt. Damit ergibt sich zusätzlich eine mechanische Verstärkung des Korpus.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Wirkwerkzeugbarre in einer Pressenform,
    Fig. 2
    einen vergrößerten Ausschnitt von Fig. 1,
    Fig. 3
    eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Wirkwerkzeugbarre in einer Pressenform und
    Fig. 4
    eine schematische Schnittansicht einer dritten Ausführungsform einer Wirkwerkzeugbarre.
  • Fig. 1 zeigt stark schematisiert eine Wirkwerkzeugbarre 1, die im Wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist. Die Barre 1 weist einen Korpus 2 auf, der eine eine Oberseite 3 bildende obere Wand 4 und eine eine Unterseite 5 bildende untere Wand 6 aufweist. Die Begriffe "oben" und "unten" bzw. "Oberseite" und "Unterseite" beziehen sich auf die Darstellung in der Zeichnung und sind gewählt, um die Wände und Seiten auf einfache Weise unterscheiden zu können. Sie geben nicht unbedingt die Verhältnisse wieder, wenn die Wirkwerkzeugbarre 1 in eine Wirkmaschine eingebaut ist. Hier kann die Wirkwerkzeugbarre 1 gegenüber der Darstellung in der Zeichnung beispielsweise um 90° gedreht eingebaut sein.
  • Am Korpus 2 ist ein Aufnahmebereich 7 für nicht näher dargestellte Wirkwerkzeuge vorgesehen.
  • Der Korpus 2 weist eine Hohlraumanordnung auf. Die Hohlraumanordnung weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Hohlräume 8, 9 auf. Zwischen den beiden Hohlräumen 8, 9 ist eine Verstärkung 10 angeordnet. Die Verstärkung 10 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Form einer Platte 11. Die Platte 11 kann beispielsweise als Sandwichplatte ausgebildet sein, also aus mehreren Schichten gebildet sein. Sie kann einen faserverstärkten Kunststoff aufweisen, insbesondere einen kohlefaserverstärkten Kunststoff. Sie kann auch ein Hartschaum-Material aufweisen. Die Platte 11 ist als ebene Platte ausgebildet. Entlang dieser ebenen Ausbildung weist die Platte 11 eine relativ große Steifigkeit auf. Dementsprechend bewirkt die Platte 11 eine Aussteifung des Korpus 2 der Wirkwerkzeugbarre 1 zwischen der oberen Wand 4 und der unteren Wand 6.
  • Die Platte 11 ist an der oberen Wand 4 mithilfe einer Formleiste 12 festgelegt. Die Formleiste 12 weist zwei Vorsprünge 13, 14 auf, die sich senkrecht zur Zeichenebene, d.h. parallel zur Längserstreckung des Korpus 2, erstrecken. Der Abstand zwischen den beiden Vorsprüngen 13, 14 ist so groß wie die Dicke der Platte 11. Die Vorsprünge 13, 14 können einfach als Prepreg-Streifen ausgebildet sein, die aus dem gleichen Material bestehen, wie die Wände 4, 5 des Korpus 1.
  • Im Bereich der unteren Wand 6 ragt die Platte 11 in die Wand des Korpus 2 hinein, d.h. in die obere Wand 4. Hierzu weist die oberen Wand 4 im Bereich der Platte 11 eine Ausformung 15 nach außen auf.
  • In jedem der beiden Hohlräume 8, 9 ist ein Teil einer Expansionseinrichtung angeordnet. Die Expansionseinrichtung ist im vorliegenden Fall mithilfe von Schläuchen 16, 17 ausgebildet, die von außen unter Druck gesetzt werden können, beispielsweise durch Druckluft. Diese Schläuche 16, 17 verbleiben in den Hohlräumen 8, 9 und liegen auch nach Beendigung der Fertigung von innen an den Wänden der Hohlräume 8, 9 an.
  • Die Barre 1 wird im vorliegenden Fall in einer Pressenform 100 hergestellt. Die Pressenform 100 weist eine obere Hälfte 101 und eine untere Hälfte 102 auf. In der unteren Hälfte 102 ist ein Einsatz 103 angeordnet. Der Einsatz 103 weist eine Vertiefung 104 auf, die zum Herstellen der Ausformung 15 verwendet wird.
  • Zur Herstellung der Wirkwerkzeugbarre 1 wird ein flächiges Halbzeug, vorzugsweise in der Form von Prepregs, in die Pressenform 100 eingelegt. Dabei wird das Halbzeug um die Verstärkung 10 und um die beiden Schläuche 16, 17 herum gelegt. Im Aufnahmebereich 7 können sich die Enden der Halbzeuge überlappen. Die Pressenform 100 wird dann geschlossen. Danach können die beiden Schläuche 16, 17 unter Druck gesetzt werden, so dass sich das Halbzeug, das später die Wände 4, 6 und den übrigen Korpus 2 bildet, von innen gegen die Pressenform legen kann und dort mit einem relativ großen Druck angedrückt wird. Je größer der Druck ist, desto höher ist die Festigkeit des Korpus 2.
  • Dieser Druck wirkt natürlich auch auf die Platte 11. Dies ist aber unkritisch, weil man die Drücke in den Hohlräumen 8, 9 so einstellen kann, dass von beiden Seiten die gleiche Kraft auf die Platte 11 wirkt. Es ist sogar möglich, dass die Platte 11 mit Löchern oder Ausnehmungen versehen ist. Auch derartige Löcher sind unkritisch, weil, wie gesagt, auf beiden Seiten gleiche Kräfte oder Drücke eingestellt werden können.
  • Die Vorsprünge 13, 14 der Formleiste 12 als Prepreg-Streifen können auf das Halbzeug aufgebracht werden, beispielsweise durch Kleben, bevor die Platte 11 eingesetzt wird oder sie können nach dem Einsetzen der Platte 11 verwendet werden, um die Platte 11 zu fixieren.
  • Der Innendruck kann auch auf andere Weise aufgebracht werden, also ohne die Schläuche 16, 17. Eine Möglichkeit besteht darin, auch ohne Schläuche 16, 17 ein entsprechendes Druckgas in die Hohlräume 8, 9 zu leiten. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein expandierendes Material in die Hohlräume 8, 9 einzufüllen und es dort expandieren zu lassen, beispielsweise ein Schaummaterial oder dergleichen. Gegebenenfalls ist hierbei die Anwendung einer erhöhten Temperatur erforderlich.
  • Anstelle der Herstellung in einer Pressenform 100 kann man die Barre 1 auch durch ein Strangpressverfahren oder durch Pulprusion herstellen. In diesem Fall werden die Hohlräume 8, 9 zwar nicht unter einen entsprechenden Druck gesetzt. Durch die Verstärkung 10 erhält der Korpus 2 aber eine verbesserte Steifigkeit. In diesem Fall ist der Korpus 2 mit der Verstärkung 10 zweckmäßigerweise einstückig ausgebildet.
  • Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung einer Wirkwerkzeugbarre 1. Gleiche und einander entsprechende Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die Verstärkung 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Hohlprofil 18 ausgebildet, das einen Hohlraum 19 aufweist. Der Korpus 2 der Wirkwerkzeugbarre 1 weist in diesem Fall drei Hohlräume 8, 9, 19 auf.
  • Das Hohlprofil 18 ist gefertigt worden, bevor es in das Halbzeug eingebaut wird, das zum Herstellen des Korpus 2 verwendet wird. Es kann als "schlauchgeblasenes" Hohlprofil ausgebildet sein, d.h. es wird hergestellt, in dem man flächiges Halbzeug in eine Pressenform einlegt und nach dem Schließen der Pressenform in dem Hohlraum 19 einen Innendruck erzeugt. Das Hohlprofil 18 weist eine Aufstandsfläche 20 auf, die eben ausgebildet ist und mit der das Hohlprofil 18 auf der unteren Wand 6 aufsteht. Die ebene Aufstandsfläche 20 erlaubt es, das Hohlprofil 18 relativ genau auf dem Halbzeug zu positionieren. Durch Aufbringen des Pressendrucks in der Pressenform 100 wird dann die untere Wand 6 mit dem Hohlprofil 18 im Bereich der Aufstandsfläche 20 verbunden. Die obere Wand 4 wird mit einem gegenüberliegenden Bereich 21 des Hohlprofils 18 verbunden.
  • Sowohl die Platte 11 als auch das Hohlprofil 18 sind vor dem Einbringen vorzugsweise fertig ausgebildet. Beim Herstellen des Korpus 2 werden die Platte 11 und das Hohlprofil 18 praktisch nicht oder nur noch sehr leicht verformt.
  • Dier Verstärkung 10 kann aus verschiedenen Materialien gebildet sein, die einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden können. Zu diesen Materialien gehören Hartschaum, Kunststoff, Leichtmetall oder Faser-Kunststoff-Verbundmaterialien. Formen für die Verstärkung können einfache Platten, wie die Platte 11 in Figur 1, Stäbe, Sandwich-Konstruktionen, z.B. Waben oder Vollprofil als Kern und kohlefaserverstärkter Kunststoff als Gurt oder ein Hohlprofil 18 sein, die zuvor hergestellt worden sind.
  • Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Wirkwerkzeugbarre 1, bei der der Korpus 2 zwei Barrenprofile 22, 23 aufweist. Jedes Barrenprofil 22, 23 weist eine Seitenwand 24, 25 auf. Die beiden Barrenprofile 22, 23 liegen mit ihren Seitenwänden 24, 25 aneinander an und sind im Bereich ihrer Kontaktfläche miteinander verbunden. Die Verbindung ist vorzugsweise stoffschlüssig, d.h. die beiden Seitenwände 24, 25 sind miteinander verklebt oder verschmolzen oder durch anlösen der Oberfläche mindestens einer Seitenwand miteinander verbunden.
  • Das Barrenprofil 22 weist einen Überlappungsbereich 26 auf, der das andere Barrenprofil 23 überlappt. Das Barrenprofil 23 weist einen Überlappungsbereich 27 auf, der das andere Barrenprofil 22 überlappt. Die Überlappungsbereiche 26, 27 bewirken eine erhöhte Stabilität.
  • Die beiden Seitenwände 24, 25 bilden zusammen ebenfalls eine Verstärkung 10.
  • Die beiden Barrenprofile 22, 23 sind zweckmäßigerweise vorgefertigt, d.h. jedes Barrenprofil 22, 23 wird in einer eigenen Pressenform hergestellt, indem die Hohlräume 8, 9 unter Druck gesetzt werden.
  • In allen Ausführungsbeispielen ist die Verstärkung 10 zwischen der oberen Wand 4 und der unteren Wand 6 angeordnet, sie bewirkt also eine Aussteifung zwischen der oberen Wand 4 und der unteren Wand 6. Dies ist die Richtung, in der das größte Risiko einer Verformung des Korpus 2 der Wirkwerkzeugbarre 1 im Betrieb besteht.
  • Die Verstärkung 10 weist auch in der Richtung zwischen der oberen Wand 4 und der unteren Wand 6 eine größere Steifigkeit auf, als in eine Richtung senkrecht dazu, also in eine Richtung etwa parallel zur oberen Wand 4 und der unteren Wand 6. Damit ist es möglich, die Verstärkung 10 mit relativ wenig Masse auszubilden und dennoch eine Aussteifung des Korpus 2 der Wirkwerkzeugbarre 1 in die gewünschte Richtung zu erhalten.

Claims (13)

  1. Kunststoff-Wirkwerkzeugbarre (1) mit einem Korpus (2), der eine eine Oberseite (3) bildende obere Wand (4), eine eine Unterseite (5) bildende untere Wand (6) und eine Hohlraumanordnung aufweist,
    wobei die Hohlraumanordnung mindestens zwei Hohlräume (8, 9) aufweist, die durch eine Verstärkung (10) voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Hohlraum (8, 9) zumindest ein Teil einer Expansionseinrichtung (16, 17) angeordnet ist.
  2. Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Hohlraum (8, 9) zumindest ein Teil einer Expansionseinrichtung (16, 17) angeordnet ist.
  3. Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (10) zwischen der oberen Wand (4) und der unteren Wand (6) angeordnet ist.
  4. Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (10) in eine erste Richtung, die von der oberen Wand (4) zur unteren Wand (6) und/oder in Längsrichtung der Wirkwerkzeugbarre verläuft, eine größere Steifigkeit aufweist als in eine zweite Richtung senkrecht zur ersten Richtung, also in eine Richtung etwa parallel zur oberen Wand (4) und zur unteren Wand (6).
  5. Wirkwerkzeugbarre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (10) als Platte (11), insbesondere als ebene Platte, ausgebildet ist.
  6. Wirkwerkzeugbarre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (10) als Hohlprofil (18), insbesondere als schlauchgeblasenes Hohlprofil, ausgebildet ist.
  7. Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (18) eine Aufstandsfläche (20), insbesondere eine ebene Aufstandsfläche, auf der oberen Wand (4) und/oder auf der unteren Wand (6) aufweist.
  8. Wirkwerkzeugbarre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (10) in einer Formleiste (12), die an einer Innenwand des Korpus (2) angeordnet ist, gehalten ist.
  9. Wirkwerkzeugbarre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (10) in die Innenwand des Korpus (2) hineinragt.
  10. Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus (2) im Bereich der Verstärkung (10) mindestens eine Ausformung (15) nach außen aufweist.
  11. Wirkwerkzeugbarre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus (2) mindestens zwei Barrenprofile (22, 23) aufweist, von denen jedes einen Hohlraum (8, 9) aufweist und die mit jeweils einer Seitenwand (24, 25) aneinander anliegen, wobei die beiden Seitenwände (24, 25) zusammen die Verstärkung (10) bilden.
  12. Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (24, 25) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
  13. Wirkwerkzeugbarre nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Barrenprofil (22, 23) das andere Barrenprofil (23, 22) auf der Ober- bezichungsweise Unterseite (3, 5) im Bereich der Seitenwand (24, 25) überlappt.
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