DE3621145C2 - Aus Profilblechen gebildeter scherfester Schaftstab - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft leichte, verstärkte, scherfeste Schaftstäbe für einen Webschaft einer Webmaschine.

Der Webschaft weist einen oberen Schaftstab und einen unteren Schaftstab auf, die durch ein Paar von Seitenstreben in einem Abstand voneinander gehalten sind. Die einzelnen Litzen sind auf den Litzentragschienen verschiebbar gehalten. Die Litzen weisen Augen auf, durch welche die Kettfäden eingezogen werden. Der Webschaft hebt und senkt die Kettfäden, um ein Webfach zu erzeugen, durch welches der Schußfaden während des Webens eingeführt wird. Beim Heben der Kettfäden während der Fachbildung unterliegt der Webschaft Kräften in einer senkrechten Richtung, während die Bewegung der Kettfäden eine Biegebeanspruchung auf die Schaftstäbe und auch Scherkräfte zwischen der Litzentragschiene und dem Schaftstab erzeugt.

Mit steigender Geschwindigkeit, mit der die Webmaschinen angetrieben werden, steigt die Trägheitsbelastung der Webschäfte während der Fachbildung stark an. Da die Trägheitskräfte von der Masse des Webschaftes abhängen, besteht ein starkes Bedürfnis nach leichten Rahmenkonstruktionen für den Webschaft, ohne daß die mechanische Festigkeit der Konstruktion beeinträchtigt wird. Während der Fachbildung bewegt sich der Webschaft im Takt der Webmaschine rasch auf und ab, wobei die Hubfolge mit steigender Arbeitsgeschwindigkeit der Webmaschine ansteigt. Daher ist die Bereitstellung von leichten Komponenten für den Webschaft ein Problem, das erhebliche Beachtung erfordert.

Mindestens zwei Webschäfte bewegen sich in entgegengesetzten Richtungen, um das Fach zu bilden. Die Dicke des Webschafts beeinflußt den Abstand zwischen den zwei Litzen. Der Abstand zwischen den zwei Litzen wiederum bestimmt die Strecke, um welche der Webschaft sich senkrecht bewegen muß, um ein Fach mit einer gewünschten Höhe zu bilden. Die Vorrichtung, welche den Schußfaden durch das Fach führt, erfordert, daß das Fach eine bestimmte Höhe und Größe für den Durchlaß hat. Mit steigendem Abstand muß auch der Hub der Webschäfte größer werden. Wenn daher die Gesamtdicke der Webschäfte verringert werden kann, können die Rahmen enger zusammenstehen, und es ist ein geringerer Schafthub erforderlich. Damit geht eine Verringerung der Trägheitskräfte einher.

Aus der AT 180 536 sind aus einfachen Stahlblechprofilen gebildete Schaftstäbe bekannt, wobei die einzelnen Blechprofile miteinander verschweißt sind und ihre Formgebung die Steifheit der Schaftstäbe bewirkt. Über die Verbindung der Litzen mit den Schaftstäben ist nichts ausgesagt.

Aus der DE-AS 25 16 160 ist ein aus einem einstückigen Hohlkörper, nämlich einem extrudierten Leichtmetallprofil mit Längsrippen gebildeter Schaftstab mit einer Litzentragschiene aus T-Profil bekannt, wobei der Schaftstab an ihm verschiebbar und lösbar befestigbare Führungsstücke aufweist, deren Ausbildung Gegenstand dieser Auslegeschrift ist.

Die US 4 484 604 der Anmelderin beschreibt einen zusammengesetzten zweiseitigen Schaftstab von geringem Gewicht, der daher zur Verwendung in einem Webschaft zweckmäßig ist, um die Trägheitsbelastungen zu verringern. Es zeigt sich jedoch das Problem, daß am Punkt der Anbringung der Litzentragschiene am Schaftstab erhebliche Scherkräfte infolge der von den Litzen auf die Litzentragschienen ausgeübten Kräfte auftreten. Das ist ein kritischer Bereich des Webschaftes, da die Litzen, welche die Kettfäden tragen, an der Litzentragschiene angebracht sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Schaftstab eines Webschaftes einer Webmaschine zu schaffen, der von geringem Gewicht und verringerter Dicke ist, um die Trägheitskräfte zu verringern.

Die Erfindung bezweckt ferner einen Schaftstab für einen Webschaft mit einer integrierten Litzentragschiene, auf welche im Bereich der Anbringung verringerte Scherkräfte einwirken.

Weiterhin bezweckt die Erfindung einen Schaftstab für einen Webschaft, der eine in spezieller Weise ausgebildete Fassung über die Länge des Schaftstabes zum Anbringen der Litzentragschiene in der Weise aufweist, daß Scherkräfte auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.

Weiterhin bezweckt die Erfindung einen Schaftstab für einen Webschaft, welcher aus dünnwandigem, profilgewalztem Stahlblech gefertigt ist, so daß der Schaftstab eine geringere Gesamtdicke aufweist, und dadurch die Webschäfte enger beieinander angeordnet werden können, wodurch während der Fachbildung eine geringere senkrechte Bewegung erforderlich ist.

Außerdem bezweckt die Erfindung einen Schaftstab für einen Webschaft, der aus zwei dünnen profilgewalzten Stahlblechen gefertigt werden kann, so daß zusätzliche und der Anbringung dienende Blöcke sowie andere verstärkende Elemente in einer vereinfachten Konstruktion mit dem Schaftstab hergestellt werden können.

Diese Aufgaben werden durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird mit weiteren Einzelheiten erläutert durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, die sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen Aufriß eines Webschafts für eine Webmaschine mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schaftstab;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1 und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines erfindungsgemäß aufgebauten und hergestellten Schaftstabes mit erhöhter Scherfestigkeit im Bereich der Verbindung von Litzentragschiene und Schaftstab.

Da die konstruktiven Elemente und die Betriebsweise einer Webmaschine bekannt sind, wird vom einzelnen Webschaft nur so viel gezeigt und erläutert, wie zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist.

Die Zeichnungen zeigen einen Webschaft, der im ganzen mit 10 bezeichnet ist und Seitenstreben 12 und 14 aufweist. Ein Paar von Schaftstäben A erstreckt sich zwischen den Seitenstreben 12 und 14, und zwar ein oberer Schaftstab 16 und ein unterer Schaftstab 18. Die Schaftstäbe 16 und 18 tragen je eine mit ihnen integrale Litzentragschiene 20, 22. Eine Mehrzahl von Litzen 24 sind im Webschaft zwischen den Litzentragschienen 20 und 22 gehalten. Die Litzen weisen hakenförmige Endösen 26 und 28 auf. Ein (nicht gezeigter) Kettfaden ist durch ein Litzenauge 30 geführt und wird durch dieses während der Fachbildung gehoben und gesenkt.

Fig. 2 ist ein Querschnitt eines unteren Schaftstabes 18. Der obere Schaftstab 16 ist identisch mit dem unteren, jedoch im Webschaft umgekehrt angeordnet.

Der Schaftstab 18, ist also, wie gezeigt, ein schlanker Hohlkörper, der eine dünnwandige profilgewalzte Rückwandplatte B und Vorderwandplatte C aufweist. An der oberen Kante 36 der Rückwandplatte B ist eine einzige Abwinkelung 38 ausgebildet, die eine freie Kante 40 aufweist. Diese Abwinkelung 38 ist durch Profilwalzen gebildet. Die dünnwandige durch Profilwalzen geformte Vorderwandplatte C aus Stahlblech verläuft parallel zur Rückwandplatte B und erstreckt sich im ganzen über die gesamte Länge des Webschaftes. Die Vorderwandplatte C weist einen durch eine untere Abwinkelung 42 gebildeten unteren Rand in Form einer ersten waagrechten Wand 42 auf. Die waagrechte Wand 42 endet an einer ersten senkrechten Seitenwand 44, die sich bis zu einer zweiten waagerechten Wand 46 erstreckt, welche durch die zweite Abwinkelung 46 gebildet wird. Diese waagerechte Wand endet an einer zweiten senkrechten Seitenwand 48, die unmittelbar gegen die senkrechte Seitenwand 32 der Rückwandplatte anliegt, um einen dünnen Abschnitt 50 zu bilden. Die Vorderwandplatte C endet an einer oberen Kante 52, von der eine erste (obere) Abwinkelung 54 vorspringt, die in einer freien Kante 56 endet.

Wie Fig. 2 zeigt, schließen die Rückwandplatte B und die Vorderwandplatte C neben der untersten Kante 34 des Schaftstabes einen kastenförmigen Innenraum 58 ein. Dieser wird begrenzt durch die senkrechte Seite 32 der Rückwandplatte B und den ersten waagerechten Wandabschnitt 42, die senkrechte Seitenwand 44 und den zweiten waagerechten Wandabschnitt 46 der Vorderwandplatte C. Ein fest verbundenes (integriertes) Versteifungselement 60 ist im Hohlraum an der untersten Kante des Schaftstabes zur Erhöhung der Biegefestigkeit und Verstärkung angeordnet. Wie gezeigt, ist die integrierte Versteifung vorzugsweise ein durch Ziehstrangpressen (Pultrusion) gefertigtes Kohlenstoffaserelement. Es sei auch erwähnt, daß der erste waagerechte Seitenwandabschnitt 42 der Vorderwandplatte C weggelassen werden kann, so daß der Pultrusions-Körper 60 die unterste Kante des Schaftstabes bildet.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, bilden die erste Abwinkelung 38 und die zweite Abwinkelung 54 einen länglichen scherfesten Halteschlitz 62 für die Litzentragschiene 20, die sich im allgemeinen über die gesamte Länge des Webschaftes erstreckt. Der Schlitz bietet eine Fassung, in der die Litzentragschiene am Schaftstab mit verringerten Scherkräften gehalten werden kann. Die Litzentragschiene 20 hat, wie gezeigt, ein T-Profil mit einem Steg 63 und einem quer verlaufenden, die Litzen tragenden Flansch 64, um den herum die hakenförmigen Endösen 26 der Litzen greifen. Der Steg 63 sitzt im Schlitz 62 und ist darin in beliebiger Weise, beispielsweise durch Kleben, befestigt. Die Litzentragschiene 20 ist vorzugsweise ein Pultrusions-Körper aus Kohlenstoffaser, und in diesem Fall kann ein Epoxy-Klebstoff verwendet werden.

Eine Litzentragschiene mit Schutzschiene ist im US-Patent 4 492 256 und der entsprechenden DE 33 23 224 A1 der Anmelderin gezeigt und eine solche kann mit Vorteil im Rahmen der Erfindung verwendet werden. Ein leichtes Verstärkungsmaterial, wie eine Wabenstruktur 66 aus Polyamid (Nylon), kann im Innenraum 58 verwendet werden, um die Steifheit zu vergrößern und den Schaftstab gegen Biege- und Verdrehungskräfte zu verstärken. Die Vorderwand- und Rückwandplatten können an ihren Berührungsflächen in beliebiger Weise miteinander verbunden werden. Die Pultrusions-Körper können mit dem profilgewalzten Stahl durch Klebstoff, wie ein Epoxy-Klebstoff, verbunden werden.

Einer der Vorteile der Erfindung ist, daß die gesamte Dicke des Schaftstabes durch die dünnwandige Konstruktion aus profilgewalztem Blech, das eine Dicke in der Größenordnung von 0,25 mm haben kann, verringert wird. Die in der angegebenen US 4 484 604 beschriebene Konstruktion und bekannte extrudierte Konstruktionen sind durch ihr Herstellungsverfahren beschränkt auf eine insgesamt viel dickere Bauweise. Die Erfindung liefert den Vorteil einer insgesamt verringerten Dicke ohne Verringerung der strukturellen Festigkeit. Es wurde gefunden, daß eine Gewichtsverringerung von 40% mit einem erfindungsgemäß aufgebauten Schaftstab gegenüber den bekannten extrudierten und zusammengesetzten Konstruktionen erreicht werden kann. Die bei den bekannten Schaftstäben an der Verbindung von Litzentragschiene und Schaftstab auftretenden Scherkräfte werden durch die Anbringung der Litzentragschiene in einem Halteschlitz gemäß der Erfindung überwunden.

Claims (3)

1. Schaftstab für einen Webschaft, der als Hohlkörper mit Versteifungsmaterial ausgebildet ist und eine Litzentragschiene mit T-Profil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftstab aus je einer profilgewalzten Vorderwandplatte (C) und Rückwandplatte (B) besteht und die Vorderwandplatte (C) eine einzige (=obere) Abwinkelung (54), eine zu dieser beabstandete zweite Abwinkelung (46) und gegebenenfalls eine dritte (=untere) Abwinkelung und die Rückwandplatte (B) eine einzige (=obere) Abwinkelung (38) aufweist und die Litzentragschiene (20) mit ihrem Steg (63) in dem durch die erste Abwinkelung (54) der Vorderwandplatte (C) und die einzige Abwinkelung der Rückwandplatte (B) gebildeten Halteschlitz (62) befestigt ist.

2. Schaftstab für einen Webschaft gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine integrierte stabförmige Versteifung (60) zwischen der Vorderwandplatte (C) und der Rückwandplatte (B) im kastenförmigen Innenraum (58) längs den unteren Kanten der Vorder- und Rückwandplatten (C, B) angeordnet ist und diese als integrierte Trägerstruktur verbindet.

3. Schaftstab für einen Webschaft nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vorderwandplatte (C) und der Rückwandplatte (B) eine leichte Verstärkungsstruktur (66), bevorzugt eine Wabenstruktur, angeordnet ist, die den zwischen der Vorderwandplatte (C) und der Rückwandplatte (B) gebildeten Hohlraum (58) ausfüllt.