DE19854191B4

DE19854191B4 - Verfahren zum Verbinden von Nadelpaketen

Info

Publication number: DE19854191B4
Application number: DE19854191A
Authority: DE
Inventors: Reinhard HÖFER
Original assignee: Saxonia Textile Parts GmbH
Current assignee: Saxonia Textile Parts GmbH
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2018-11-25
Also published as: EP1133594B1; US6632317B1; WO2000031329A1; ES2237214T3; ATE288511T1; DE19854191A1; DE59911565D1; EP1133594A1

Abstract

Verfahren zum Verbinden mehrerer mit Abstand nebeneinander liegender Bauteile in Längsrichtung (10) miteinander, insbesondere von Nadeln (10), deren Hauptebenen quer zur Längsrichtung (10) liegen, zu einem Paket (13), wobei die einzelnen Bauteile mit Abstand zueinander angeordnet sind,
und
die Bauteile jeweils wenigstens einen zueinander im wesentlichen fluchtenden Durchlass (6) aufweisen, welcher außerhalb des Funktionsbereiches (19) der Bauteile angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) vor dem Verbinden die Bauteile nur im Funktionsbereich (19) relativ zueinander positioniert werden,
b) in die zueinander fluchtenden Durchlässe (6) ein Stab (3) in Längsrichtung (10) eingeschoben wird, dessen Außendurchmesser (4) kleiner als der Durchlass (6) des Bauteiles ist und
c) im Bereich der Durchdringung der Bauteile durch den Stab (3) bzw. die Stäbe (3) das Paket verklebt wird.

Description

I. Anwendungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden mehrerer Bauteile zu einem Paket gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In industriellen Anwendungen müssen häufig viele nebeneinander liegende, oft sehr dünne, plattenförmige Bauteile miteinander gehandhabt werden, z. B. bei dem Bett einer Strickmaschine oder bei Wirkelementen. Zu diesem Zweck wird eine Vielzahl solcher Bauteile zu einem Paket miteinander verbunden, wodurch die Handhabung, insbesondere der Austausch, erheblich erleichtert wird. Dies ist besonders dann wichtig, wenn es sich bei den Bauteilen um Verschleißteile handelt, und dementsprechend ein Austausch relativ häufig vorgenommen werden muss. Eine Herstellung aus dem vollen Material, z. B. mittels Fräsen, ist besonders bei dünnen Bauteilen oft nicht mehr möglich bzw. nicht wirtschaftlich.
Dabei sind bisher unterschiedliche Möglichkeiten bekannt, um diese Bauteile, die meist aus Metall, insbesondere einem kohlenstoffhaltigen härtbaren Stahl bestehen, miteinander zu verbinden.
Eher unüblich ist dabei das Verschweißen, da durch die notwendige Schweißtemperatur Verzug der Bauteile auftreten kann, und insbesondere auch beim Schweißen die Relativlage der Bauteile zueinander sich sehr leicht ändern kann.
Das Verbinden mittels Verschweißen ist z.B. aus der EP 0 227 018 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren werden die Bauteile durch einen quer verlaufenden Stab, der in halbkreisförmigen Ausnehmungen in den Bauteilen verschweißt ist, zur Bildung eines Pakets miteinander verbunden.
Eine andere Möglichkeit besteht im einzelnen Verkleben der Bauteile nacheinander, was jedoch bei einer großen Anzahl von Bauteilen pro Paket ebenfalls eine zeitaufwendige Methode ist.
Es ist ferner bekannt, die Bauteile dadurch zu einem Paket zu verbinden, dass die Bauteile – z.B. an ihren freien Enden – in einen anderen Werkstoff bzw. in ein verbindendes Bauteil eingegossen werden. Bei niedriger Anforderung an die Belastbarkeit kann das Eingießen in Kunststoff erfolgen, bei höherer Belastbarkeit in eine niedrig schmelzende Metall-Legierung, beispielsweise eine Bleilegierung, oder in Neusilber. Ein solches Verbinden mittels Verkleben ist z.B. aus der DE 44 38 061 C1 bekannt.
Ein Nachteil besteht darin, dass durch das verbindende Bauteil und das Eingussmaterial das Gewicht des Paketes drastisch erhöht wird, insbesondere beim Eingießen in Metall. Das eingegossene Paket ist dabei nicht selten zehnmal so schwer wie das Paket ohne das Eingussmaterial, gerade wenn es sich bei den Bauteilen um sehr dünne und kleine Werkstücke, wie etwa den Nadeln einer Wirkmaschine, handelt.
Der Nachteil besteht darin, dass das Eingießen vorzugsweise an den freien Enden der Bauteile geschehen muss, da ein Eingießen im mittleren Bereich sehr viel aufwendiger ist und zudem der Schwund des Vergussmaterials beim Abkühlen maßlich berücksichtigt werden muss, was großer Erfahrung bedarf. Gerade die freien Endbereiche der Bauteile dienen jedoch häufig als Funktionsflächen und müssen frei zugänglich sein.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei dieser Vorgehensweise auch die vom Funktionsende abgewandten rückwärtigen Enden, an denen die Aufnahme im verbindenden Bauteil erfolgt, positioniert werden mit der Folge, dass nur solche Einzelteile, die hinsichtlich Maßhaltigkeit und Formhaltigkeit den Soll-Vorgaben entsprechen, verwendet werden können. Leicht krumme oder hinsichtlich der Konturabmessungen von diesem Soll-Wert abweichende Bauteile können nicht verwendet werden, da sich in diesem Fall keine richtige Positionierung sowohl am Funktionsenden als auch am Aufnahmeende erreichen lässt oder zumindest nach Entfernen der Positionshilfsmittel die dann vorhandenen Eigenspannungen zu einer Fehlpositionierung am Funktionsende führen würden.
Es ist weiterhin bekannt, die Bauteile auf Passstifte aufzufädeln, indem in den Bauteilen miteinander fluchtende Bohrungen vorhanden sind, durch die die Passstifte hindurchgeführt werden. Der gewünschte Abstand zwischen den einzelnen Bauteilen kann durch jeweils zwischengelegte Distanzhülsen erzielt werden.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die benötigten Passstifte mit sehr geringen Maßtoleranzen gefertigt werden müssen und entsprechend teuer sind. Darüber hinaus ist das Anordnen von Distanzhülsen zwischen den Nadeln beim Auffädeln schwierig und zeitaufwendig. Zudem ergibt sich dabei das Problem des Summenfehlers bei den Distanzhülsen.
Weiterhin ist es bekannt, die Bauteile auf ein Passrohr aufzufädeln, indem in den Bauteilen auseinander fluchtende Bohrungen vorhanden sind, durch die das Passrohr hindurchgeführt wird. Die Fixierung der Bauteile auf dem Passrohr erfolgt durch das anschließende Aufweiten des Rohres radial von innen nach außen durch einen hindurch geschobenen Aufweitedorn oder eine aufweitende Kugel.
Der Nachteil liegt jedoch darin, dass durch die Aufweitung des Rohres sich dessen Länge insgesamt verkürzt, also die Ausgangslänge des Paketes nicht deren Endlänge entspricht, und damit auch während der Aufweitung die Abstände der Bauteile zueinander verändert werden. Durch diesen Summenfehler können nur Pakete begrenzter Länge erstellt werden.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass für eine ausreichend stabile Verbindung einerseits eine gewisse Mindestwandstärke und – wegen eines Mindest-Innendurchmessers des Rohres für das Aufweiteelement – somit ein gewisser Mindest-Außendurchmesser des Rohres erforderlich ist. Wegen der mechanischen Belastung der Randbereiche der aufzufädelnden Bauteile um den Durchlass herum kann auch eine gewisse Mindestbreite der Bauteile im Bereich der Durchlässe nicht unterschritten werden.
Die DE 196 27 442 A1 beschreibt ferner ein Klebeverfahren zum Verbinden von stabförmigen Elementen, die jeweils in Durchlässen, die in einem Paket aus dicht nebeneinander liegenden bzw. aneinander liegenden Bauteilen bzw. Lochplatten gebildet sind, angeordnet sind.
a) Technische Aufgabe
Es ist die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Paketes von Nadeln zu schaffen, wobei die Herstellung einfach und kostengünstig durchzuführen ist, und damit auch das gesamte Paket einerseits kostengünstig und andererseits ausreichend passgenau herstellbar ist.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, dass in die miteinander fluchtenden Durchlässe der Bauteile ein Stab eingeschoben wird, und dieser Stab anschließend mit dem Paket der Bauteile so verklebt wird, dass die einzelnen Bauteile fest auf dem Stab sitzen, ergeben sich deutliche Vorteile gegenüber den bisherigen Befestigungsmethoden:
Dabei muss der zum Hindurchschieben verwendete Stab weniger passgenau sein als ein Passstift, da nicht das Spiel zwischen dem Außendurchmesser des Stabes im Ausgangszustand und dem Innendurchmesser des Durchlasses der Bauteile das spätere Bewegungsspiel der Bauteile innerhalb des Paketes bestimmt, wie bei einem Passstift.
Vielmehr müssen die einzelnen Bauteile beim Verbinden lediglich in der richtigen Relativlage zueinander angeordnet werden und zwar in der gewünschten Endlage zueinander. Zum einen ist das Einschieben des Stabs einfach, da ausreichend Spiel, ca. ein bis fünf Hundertstel Millimeter, zwischen dem Außendurchmesser des Stabs und dem Innendurchmesser des Durchlasses vorhanden sein darf. Zum anderen wird die Verbindung mit den Bauteilen erst durch das Verkleben mit dem Stab vollzogen, und somit werden selbst geringe Positions- oder Maßabweichungen der Durchlässe in den Bauteilen hierdurch ausgeglichen. Dies vereinfacht und verbilligt die Herstellung der einzelnen Bauteile. Darüber hinaus muss auch der Stab selbst hinsichtlich des Außendurchmessers nur Anforderungen erfüllen, die deutlich unter den engen Toleranzen eines Passstiftes liegen.
Beispielsweise wird sich der Durchmesser des Stabs dagegen mit der Größe der Bauteile relativ stark ändern und beträgt mindestens 4 mm. Ein üblicher Durchmesser für Bauteile, die eine Höhe von ca. 10 bis 20 mm aufweisen, ist 3 mm.
Während die einzelnen Bauteile meist aus einem kohlenstoffhaltigen, also einem hartbarem, bei der Verbindung jedoch ungehärteten, Stahl wie C80 oder C100 bestehen, wird für den Stab meist ein Chromnickelstahl verwendet.
Dadurch, daß weder beim Einschieben der Stäbe in die miteinander fluchtenden Durchlässe noch beim Verkleben des Paketes nennenswerte mechanische Kräfte auf deren Klemmbauteile übertragen werden, müssen die einzelnen Bauteile im Bereich der Durchlässe nicht abgestützt werden, sondern die Lagefixierung und Positionierung der einzelnen Bauteile zueinander in deren Funktionsbereich ist ausreichend. Dies bietet den Vorteil, daß auch solche Bauteile, die zwar im Funktionsbereich die geforderten Maßtoleranzen wie etwa Geradheit etc. einhalten, nicht jedoch im Bereich der Durchlässe, dennoch verwendet werden können, da eine Verkrümmung etc., die ausschließlich im Bereich der Durchlässe vorhanden ist, sich dort z. B. zwar in unterschiedlichen Abstände der Bauteile zueinander äußert, nicht jedoch die richtige Positionierung der Funktionsteile der Bauteile zueinander beeinflußt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die erfindungsgemäße Art der Verbindung zu einem Paket kein Summenfehler auftritt, und somit fast unbegrenzte Paketlängen erzielbar sind. Durch definierte Länge und Axial-Positionierung bezüglich der Nadeln beim Verkleben ist das bisherige nachträgliche Bearbeiten an den stirnseitigen Enden vermeidbar.
Ein dritter Vorteil besteht darin, daß Stäbe mit sehr geringem Außendurchmesser verwendet werden können, nämlich mit solchen Außendurchmessern, die ausschließlich für die geforderte Biegesteifigkeit dieser Stäbe ausreichend sind, da kein innerer Hohlraum für das Durschieben eines Aufweiteelementes benötigt wird.
Da auch keine mechanischen Kräfte auf die Bauteile im Bereich der Durchlässe wirken, kann auch die verbleibende Breite zwischen dem Rand des Bauteiles und dem Durchlaß im Bauteil sehr gering gewählt werden und dadurch insgesamt eine geringe Breite des Bauteiles erzielt werden.
Da in der Regel die Abstände zwischen den einzelnen Bauteilen des Paketes sehr gering sein müssen, also zwischen 0,3 und 3 mm, ist es wichtig, ein Aufbringverfahren für den Kleber anzuwenden, welches die Benetzung der ringförmigen Kontaktstelle bzw. Fuge zwischen dem Außenumfang des Stabes und den Außenflächen der Bauteile sicherstellt. Vorzugsweise wird dabei diese ringförmige Kontaktstelle nicht nur über ihren gesamten Umfang benetzt, sondern auch der Außenumfang des Stabes über die gesamte Länge des Abstandes zwischen den zwei Bauteilen benetzt werden, und insbesondere soll um die Stäbe herum der gesamte Abstand zwischen den zwei benachbarten Bauteilen mit Kleber angefüllt werden, um eine möglichst haltbare Verbindung zu erzielen, und dies natürlich bei allen vorhandenen Stäben eines Paketes. Zur Erzielung eines möglichst flachen Bauteiles werden dies in der Regel zwei in der Längserstreckung des Bauteiles beabstandete Stäbe sein.
Zu diesem Zweck muß der Kleber beim Aufbringen also entweder sehr dünnflüssig sein, oder mit entsprechendem Druck an die Klebestelle eingebracht werden. Weiterhin ist eine hohe Oberflächenspannung des Klebers positiv, um zu erreichen, daß eine möglichst große Fläche beidseits der Berührungsstelle aufgrund der Oberflächenspannung vom Kleber kontaktiert wird. Insbesondere die Verwendung solcher Kleber ist von Vorteil, die bei ca. 20°C dickflüssig oder pastös aufgebracht werden können und dann bei Erwärmung auf ca. 150°C bis 200°C sehr dünnflüssig werden und gleichzeitig sehr schnell aushärten.
Um die Klebewirkung weiter zu fördern, ist es auch positiv, wenn der Kleber in den Durchlaß der Bauteile hinein zwischen Bauteil und Stab eindringen kann. Dies ist vor allem dann möglich, wenn hierfür entsprechende Hohlräume zwischen dem Außendurchmesser des Stabes und dem Innendurchmesser des Durchlasses in dem Bauteil vorhanden sind, beispielsweise indem die Größe und/oder die Kontur des Querschnitts des Stabes nicht mit derjenigen des Durchlasses übereinstimmen und entsprechend kleiner sind.
Dies kann gezielt bewirkt werden, indem beispielsweise der Stab an seinem Außenumfang in Stablängsrichtung verlaufende Nuten aufweist, während der Durchlaß eine glatte Kontur besitzt, oder umgekehrt der Innenumfang des Durchlasses radial nach außen gerichtete Vertiefungen aufweist, während der Außendurchmesser des Stabes eine glatte Kontur besitzt, unabhängig davon, ob die Grundkontur rund, viereckig, elliptisch oder Ähnliches ist, wobei aus Herstellungsgründen in der Regel eine runde Kontur bevorzugt wird.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, zusätzlich zum Verkleben eine kraft- oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Stabaußendurchmesser und dem Innendurchmesser des Durchlasses vor dem Verkleben zu bewirken. Dies ist beispielsweise möglich, indem die miteinander fluchtenden Durchlässe eine birnenförmige Kontur haben, und der Stab in das breite Ende dieser Kontur eingeschoben und anschließend in Richtung auf das schmale Ende hin verlagert wird, um sich dann kraftschlüssig aufgrund der entstehenden Keilwirkung darin zu verklemmen. Bei zwei Durchlässen und Stäben kann diese Verlagerung aufeinander zu erfolgen mit entsprechender Ausrichtung der Durchlässe.
c) Ausführungsbeispiele
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht eines fertiggestellten Paketes,
2: die positionierten Nadeln vor der Erstellung des Paketes,
3: Detailansichten des Paketes vor dem Verkleben, betrachtet in Längsrichtung der Stäbe, und
4: eine Detailansicht des fertig erstellten Paketes von oben, also auf die Hauptebene des Paketes.
Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem es sich bei den Bauteilen um die Nadeln 1a, 1b, 1c einer textilverarbeitenden Maschine, beispielsweise einer Wirkmaschine, handelt.
1 zeigt das fertig erstellte Paket 13, bestehend aus einer Vielzahl im Abstand nebeneinander liegender Nadeln 1a, 1b, 1c,..., deren Ebenen parallel zueinander liegen, und welche zueinander fluchten. Die länglichen Nadeln 1a, 1b, 1c weisen an dem freien Ende der einen Hälfte, des Funktionsbereiches 19, die für die spätere Funktion benötigte Ausnehmung auf, und in der anderen Hälfte, dem Verbindungsbereich 23, zwei im Längsverlauf der Nadel 1 angeordnete Durchlässe 6, wobei über alle Nadeln 1 hinweg durch jeden der Durchlässe jeweils ein Stab 3 eingeschoben und mit allen Nadeln 1 verklebt ist. Dies ist am besten in der Detail-Aufsicht der 4 zu erkennen.
Diese Detaildarstellung zeigt, wie sich der Kleber bogenförmig von der Außenfläche 21 der einen Nadel über die Mantelfläche des Stabes 3 bis zur Außenfläche 21 der gegenüberliegenden Nadel mit einer U-förmigen Außenkontur hinwegerstreckt, was eine mechanisch sehr stabile Verbindung der einzelnen Nadeln auf den Stäben ergibt. Nur bei sehr geringer Oberflächenspannung des Klebers im Vergleich zum Abstand 20 der Nadeln erreicht der Kleber der einen ringförmigen Kontaktstelle nicht den Kleber der anderen ringförmigen Kontaktstelle, wie in der rechten Hälfte der 4 dargestellt.
Je nach Abstand der beiden Stäbe kann dabei auch – wie im unteren der beiden Abstände 20 dargestellt – der Kleber 9 zusätzlich den gesamten Zwischenraum zwischen den Stäben 3 ausfüllen, was ebenfalls zur Stabilisierung der Klebeverbindung beiträgt.
Wie am linken Stab 3 in 4 dargestellt, soll der Kleber 9 dabei bevorzugt auch in den Durchlaß 6 des jeweiligen Bauteils von den Außenflächen 21 her zwischen Stab 3 und Nadel 1 eindringen, und zwar vorzugsweise so weit, daß der gesamte Freiraum zwischen Stab 3 und Durchlaß 6 mit Kleber 9 ausgefüllt ist, und somit im Idealfall ein einstückiger durchgehender Block aus ausgehärtetem Kleber 9 pro fertigem Paket 13 gegeben ist. Da das Eindringen in die Durchlässe 6 von der Kapillarwirkung des Klebers, also dessen Viskosität im Vergleich zur Größe des im Durchlaß noch vorhandenen Freiraumes, abhängt, sind Kleber mit einer hohen Viskosität zu bevorzugen.
Das Aufbringen des Klebers erfolgt dabei vorzugsweise bei horizontal liegendem Paket 13 von oben her in Aufbringrichtung 24, so daß der Kleber aufgrund der Schwerkraft um die Stäbe 3 herum nach unten fließt.
Dabei kann entweder der überschüssige Kleber nach unten abtropfen, oder die Aushärtegeschwindigkeit des Klebers ist so abgestimmt, daß der Kleber zwar bis zum tiefsten Punkt des Umfanges der Stangen 3 bzw. bis zum unteren Rand 7 der Nadeln 1 herabsinkt, aber dann bereits so weit erstarrt ist, daß ein weiteres Herabsinken und Abtropfen nicht mehr erfolgt.
Dies kann beispielsweise erzielt werden, indem der Kleber im erwärmten Zustand aufgebracht wird, und durch das kältere Metall der einzelnen Teile im Verlauf des Fließens stark abgekühlt und damit in seiner Fließfähigkeit reduziert wird.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, bei einem langsamer aushärtenden Kleber eine definierte Zeitspanne nach Aufbringen des Klebers von oben, also in Aufbringungsrichtung 24, das gesamte Paket um eine Rotationsachse 25 rotieren zu lassen, wie sie beispielsweise in den 2 eingezeichnet ist, welche parallel zu den Richtungen der Stäbe 3 und in der Paketebene liegt, und zwar in einer solchen Richtung, daß die Bewegungsrichtung der Stäbe zu Beginn der Rotation die schwerkraftbedingte Bewegung des Klebers kompensiert, also in den 1 und 2 sich die Stäbe 3 zunächst nach unten bewegen.
Da es für die Funktion des fertig erstellten und verklebten Paketes wesentlich ist, daß die Nadeln 1 in ihrem Funktionsbereich 19, insbesondere an ihren Ösen, die richtige Position, also vor allem den richtigen Abstand zueinander, einnehmen, werden gemäß 2 die einzelnen Nadeln bereits verkleben, und insbesondere bereits vor dem Einschieben der Stäbe 3 in einer Haltevorrichtung 16 fixiert. Diese weist nach oben offene, parallel gerichtete Nuten 17 auf, deren Breite der Dicke der einzulegenden Nadeln entspricht, sowie einen in Längsrichtung 10 verlaufenden Anschlag 18, an dem die einzelnen Nadeln anliegen sollen, und der die Nadeln dadurch in ihrer Längserstreckung richtig zueinander positioniert. In der Höhe werden die Nadeln durch Aufliegen auf dem Grunde der Nut 17, gegen den sie beispielsweise mittels eines Niederhalters 22, der von der offenen Seite der Nut, also in 2b von oben, angesetzt wird, gehalten. Die Seitenansicht der 2b zeigt ferner, daß aus der Haltevorrichtung der gesamte Verbindungsbereich 23, in dem sich die Durchlässe 6 für die Stäbe 3 befinden, außerhalb der Haltevorrichtung liegt. Je nach Gestaltung des Funktionsbereiches 19 kann – z. B. bei dem dargestellten verdickten Kopf der Nadeln 1 in den 2a, 2b – der Kopf in einem entsprechenden Freiraum der Haltevorrichtung unter den Nadeln ragen, so daß ein Anliegen der Nadeln auf dem Grunde der Nuten 17 nur im Bereich zwischen der Öse des Funktionsbereiches und den Durchlässen des Verbindungsbereiches gegeben ist.
Wie die Aufsicht auf die in der Haltevorrichtung 16 aufgenommenen Nadeln 1a, 1b, 1c,... der 2a zeigt, werden dann die Stäbe 3 vorzugsweise von der gleichen oder auch von der gegenüberliegenden Seite aus durch die miteinander fluchtenden Durchlässe 6 hindurchgeschoben, und vor dem Aufbringen des Klebers durch eine nicht dargestellte Haltevorrichtung in der Endlage fixiert.
Die 3a und 3b stellen vergrößerte Detaildarstellungen in der gleichen Blickrichtung wie 2b, jedoch mit bereits eingeschobenen, noch nicht verklebten Stäben 3, dar. Dabei zeigt 3a, daß sehr geringe Breiten 8 zwischen den Rändern 7 und den Durchlässen 6 der Nadeln 1 möglich sind aufgrund fehlender mechanischer Belastung bei der Verbindung mit den Stäben, nämlich Breiten bis herab auf unter 1 mm, sogar bis unter 0,5 mm.
Wie im linken Durchlaß 6 der 3a ersichtlich, besitzen zwar sowohl der Durchlaß 6 als auch der Stab 3 einen runden Querschnitt, der Durchmesser 4 des Stabes 3 ist jedoch geringer. Dadurch entsteht ein Spalt zwischen beiden, in den der Kleber von den Außenflächen der Nadel 1 her eindringen kann. Der Spalt ist in der Regel exzentrisch, sofern der Stab 3 nicht exakt mittig im Durchlaß 6 positioniert werden kann, was in der Regel nicht möglich ist: Denn bei der Herstellung der einzelnen Nadeln 1, die sehr dünn und fein sind, sind nicht alle Nadeln 100% eben und 100% gerade. Da jedoch die Fluchtung der Nadeln vor allem im Funktionsbereich 19 notwendig ist, und dort durch die Haltevorrichtung 16 auch erzielt wird, kann es durch leicht gebogene Nadeln dazu kommen, daß die einzelnen, einander entsprechenden, Durchlässe 6 des Paketes nicht 100%ig zueinander fluchten, und deshalb der Durchmesser der Durchlässe um bis zu 10%, bis zu 5% maximal, größer gewählt werden muß als diejenigen der Stäbe 3, um den Stab 3 überhaupt noch in die im Funktionsbereich 19 richtig zueinander positionierten Nadeln eines Paketes hindurchschieben zu können.
Die rechte Darstellung des Stabes in 3a zeigt Möglichkeiten, um auch bei guter Fluchtung und praktisch spielfreiem Ineinanderpassen von Stab 3 und Durchlässen 6 noch Hohlräume für das Eindringen des Klebers zwischen Innenumfang des Durchlasses und Außenumfang des Stabes zu bewirken. Zu diesem Zweck sind – in der linken Hälfte des Stabes 3' – Vertiefungen 14, die vom Durchlaß 6 aus radial nach außen gerichtet sind und die Nadel 1 in ihrer gesamten Dicke durchdringen, angeordnet, jedoch nicht in dem Bereich des schmalen ver bleibenden Bereiches zwischen dem Rand 7 und dem Durchlaß 6, also der verbleibenden Breite 8, um diese nicht zusätzlich zu schwächen.
Der Stab 3' weist dagegen eine glatte Außenkontur auf. Beide Konturen besitzen eine runde Form. Abweichend von der runden Grundform ist auch die in der rechten Hälfte des Stabes 3'' dargestellten Lösung. Ist dagegen die Innenkontur des Durchlasses 6 eine glatte Innenkontur, weist die nach außen gerichtete Mantelfläche des Stabes 3'' in Längsrichtung durchgehende Rinnen 15 auf.
3b zeigt eine Lösung, um zusätzlich zum Verkleben vor dem Aufbringen des Klebers Stäbe 3 und Nadeln 1 kraftschlüssig miteinander zu verbinden. Dies erfolgt dadurch, daß die Durchlässe 6 eine sich konisch verjüngende, birnenförmige Form aufweisen, in welche der Stab 3, der vorzugsweise eine runde Kontur besitzt, nur in das dicke Ende des birnenförmigen Durchlasses 6' einführbar ist.
Anschließend kann der durch alle Nadeln hindurch eingeführte Stab 3 quer zu seiner Längsrichtung 10 in Richtung auf das dünnere Ende des Durchlasses 6' verlagert werden, wobei er sich im Durchlaß 6' verklemmt. Vorzugsweise werden die zwei gleich gestalteten Durchlässe 6' mit den dünnen Enden gegeneinander weisend in den Nadeln 1 angeordnet sein, so daß die Verlagerung der Stäbe 3 in den Durchlässen gegeneinander und gleichzeitig erfolgen kann. Da in diesem Fall mechanische Kräfte auf den Rand 8 der Nadeln 1 einwirken, ist dies nur möglich bei Nadeln, die so breit gestaltet werden können, daß ein ausreichend breiter Rand 8 verbleibt.

1a, 1b, 1c: Nadeln
3: Stab
4: Außendurchmesser
6: Durchlaß
7: Rand
8: Breite
9: Kleber
10: Längsrichtung
11: Querrichtung
13: Paket
L: Länge Paket
LA: Ausgangslänge Stab
14: Vertiefungen
15: Rinnen
16: Haltevorrichtung
17: Nuten
18: Anschlag
19, 19': Funktionsbereich
20: Abstand
21: Außenfläche
22: Niederhalter
23: Verbindungsbereich
24: Aufbringrichtung
25: Rotationsachse

Claims

Verfahren zum Verbinden mehrerer mit Abstand nebeneinander liegender Bauteile in Längsrichtung (10) miteinander, insbesondere von Nadeln (10), deren Hauptebenen quer zur Längsrichtung (10) liegen, zu einem Paket (13), wobei die einzelnen Bauteile mit Abstand zueinander angeordnet sind, und die Bauteile jeweils wenigstens einen zueinander im wesentlichen fluchtenden Durchlass (6) aufweisen, welcher außerhalb des Funktionsbereiches (19) der Bauteile angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) vor dem Verbinden die Bauteile nur im Funktionsbereich (19) relativ zueinander positioniert werden, b) in die zueinander fluchtenden Durchlässe (6) ein Stab (3) in Längsrichtung (10) eingeschoben wird, dessen Außendurchmesser (4) kleiner als der Durchlass (6) des Bauteiles ist und c) im Bereich der Durchdringung der Bauteile durch den Stab (3) bzw. die Stäbe (3) das Paket verklebt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (3) aus Metall, insbesondere aus Chrom-Nickel-Stahl oder C-Stahl, insbesondere härtbarem C-Stahl, besteht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (4) des Stabes ab 0,5 mm beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile, insbesondere Nadeln, mehrere Durchlässe (2a, 2b, 2c) aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehr als zwei Durchlässen (2a, 2b, 2c,...) die Durchlässe nicht in einer Ebene liegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass (6) des Bauteiles mindestens einige Hundertstel mm größer ist als der Außendurchmesser (4) des Stabes (3).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (20) zwischen den einzelnen Bauteilen zwischen 0,1 und 5, insbesondere zwischen 0,4 und 3 mm beträgt und der Kleber (9) dünnflüssig, insbesondere mit einer Viskosität von höchstens 370 dPas, insbesondere höchstens 340 dPas, insbesondere höchstens 300 dPas aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dünnflüssige Kleber in einer Richtung quer zur Längsrichtung (10) und quer zur Querrichtung (11) auf das Paket aufgebracht wird und insbesondere von der Oberseite zur Unterseite des Paketes durch Schwerkraft um die Mantelfläche des Stabes herum läuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber im Bereich des Abstandes (10) zwischen den Bauteilen auf die Außenfläche (21) des Stabes über dessen gesamte Länge des Abstandes (20) aufgetragen wird als auch auf die beiden angrenzenden Bereiche der Außenflächen (21) der beiden benachbarten Bauteile.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (9) in den Durchlass (6) der Bauteile zwischen Stab (3) und Bauteil eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber in einer solchen Menge aufgebracht wird und insbesondere eine so hohe Oberflächenspannung aufweist, dass der Abstand (20) zwischen den einzelnen Bauteilen um den gesamten Umfang Ihres Stabes (3) herum bis zu den Rändern (7) der Bauteile mit Kleber (9) angefüllt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach wenigstens teilweisem Aushärten des Klebers (9) der über die Ränder (7) der Bauteile vorstehende Kleber entfernt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kleber ein schnell aushärtender Kleber, insbesondere innerhalb von maximal 240 Sekunden, insbesondere maximal 180 Sekunden, insbesondere maximal 100 Sekunden, aushärtender Kleber verwendet wird und das Paket nach dem Aufbringen des Klebers, insbesondere um eine definierte Zeitspanne nach dem Aufbringen des Klebers, mit solcher Geschwindigkeit um eine Rotationsachse bis zum Aushärten des Klebers gedreht wird, die quer zur Aufbringrichtung des Klebers verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als der Kleber ein Zwei-Komponenten-Kleber verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Härter ein lösemittelfreier Härter auf Basis von Polyaminoamid ist und der Binder ein lösemittelfreier Binder auf Basis eines Epoxydharzes ist.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber bei Raumtemperatur oberhalb der Klebestellen aufgebracht und anschließend auf mindestens 100°C, vorzugsweise 150°C bis 200°C erwärmt wird und durch die Erwärmung zunächst sehr dünnflüssig wird und an die Klebestelle absinkt, gleichzeitig aber auch dabei starrt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber warm ausgehärtet wird, insbesondere bei mindestens 150°C, das Aufbringen jedoch insbesondere bei Raumtemperatur (20°C) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber ein Lack ist.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber im Tauchverfahren aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile vor dem Verkleben durch Aufnahme in einer Haltevorrichtung (16) zueinander positioniert werden.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe beim Verkleben in radialer Richtung positioniert sind, so dass die seitliche Bearbeitung entfällt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (16) in Querrichtung (11) verlaufende Nuten (17) aufweist sowie einen in Längsrichtung (10) und quer zur Querrichtung (11) verlaufenden Anschlag (16) für das freie Ende des Funktionsbereiches (19) der Bauteile, und insbesondere die Bauteile in den Nuten (17) durch einen Niederhalter (22) beim Verkleben gehalten werden.