DE829354C

DE829354C - Drehkoerper aus Hartgewebe

Info

Publication number: DE829354C
Application number: DEP1466A
Authority: DE
Inventors: Martin Krahl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-01-24

Description

Drehkörper aus Hartgewebe Die Erfindung bezieht sich auf Drehkörper aus Hartgewele, wie Zahnräder, Sei Iräder oder -scheiben, Kupplungs- und Bremsscheiben, Reibräder und -rollen, Laufbuchsen, Lagerbuchsen u. dgl., und zwar sowohl auf vollständige Drehkörper als auch auf geteilte Drehkörper und Teile davon, wie z. B.
Rad- oder Scheibensektoren, lagerschalen u. dgl.
Die bekannten Drehkörper dieser Art sind von aufeinandergeschichteten, kreisförmigen oder kreisausschnittförmigen Gewebeplatten gebildet, die aus einem Breitgewebe ausgeschnitten oder ausgestanzt sind. I)a bei einem solchen Gewebe die Ketten- und Schußfäden rechtwinklig verkreuzt sind, haben die Gewehefäden im Drehkörper einen wenig günstigen Verlauf mit der Folge, daß die Körper an verschiedenen Stellen ihres Umfanges unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen. Um eine wenigstens atinähernd einheitliche Beschaffenheit zu erzielen also z. B zu erreichen. daß die günstiger und weniger günstig laufenden Fäden am Umfang des Drehkörpers möglichst gleichmäßig verteilt sind, verfährt man bei der Schichtung der Gewebeplatten so, daß diese immer etwas gegeneinander um die Körperachse verdreht werden, so daß die Fäden der aufeinanderfolgenden Platten im Winkel zueinander versetzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verlauf der Gewebefäden in Drehkörpern aus Hartgewebe zu verbessern. Das Ziel ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Gewebeschichten des Hartgewebedrehkörpers mit teils im wesentlichen radial, teils im wesentlichen konzentrisch zur Körperachse verlaufenden Fäden gewebt sind, indem sie vorzugsweise von den Windungen eines in Schraubenform gewebten Bandes gebildet sind. Solche Bänder sind für andere Zwecke bereits bekannt. Sie werden dadurch gewonnen, daß der Schuß nicht ständig über die ganze Bandbreite, sondern so eingetragen wird, daß auf jedem Bandal>sclln itt oder Rapport aufeinanderfolgende Schüsse ihrer stufenweise abnehmende Teile der Bandbreite gehen. Die Schußzahl nimmt deshalb vom einen Rand (Innenrand) des Bandes nach dem anderen Rand (Außenrand) allmählich zu mit der Folge. (latl. das Band sich hochkant krümmt und die Form einer Schraube mit flach aufeinanderliegenden Windungen annimmt. Für die Herstellung eines Drehkörpers nach der Erfindung kann jeweils eine Bandschraube von einer der axialen Ausdehnung des Körpers entsprechenden Länge oder, anders ausgedrückt, ein schraubenförmiges Band benutzt werden, dessen Windungszahl der für den Drehkörper erforderlichen Zahl von Gewebelagen entspricht. Das Band wird mit einem erhärtenden Bindemittel, wie Kunstharz, insbesondere Phenolformaldehydharz, getränkt und dann unter Hitzeanwendung senkrecht zur Ebene der Gewebelagen, d. h. h. iii .\chsrichtuiig der vom Band gebildete Schraube, zu einem festen Körper gepreßt.
\N'ie leicht ersichtlich, laufen bei dem aus einem schraubenförmig gewebten Band hergestellten Drehkörper die Kettenfäden des Gewebes sämtlich auf zur Achse des Drehkörpers konzentrischen Kreisen zw. w. schraubenlinien, während die Schußfäden sämtlich einen radialen Verlauf haben. Es ist also eine besonders günstige Fadenanordnung im Drehkörper erreicht. wobei noch der besondere Vorteil besteht, daß diese günstige Anordnung in allen Teilen des Drehköpers gleichmäßig vorhanden ist, so daß eine durchgehend einheitliche Festigkeit des Körpers, insbesondere auch an seinem Umfang erzielbar ist. t)as zur Herstellung des neuen Hartgewebedrehkörpers dienende schraubenförmige Band kann in beliebiger Breite und ferner so gewebt werden, daß die von ihm gel>ildete Schraube einen axialen Hohlraum von nach Wunsch mehr oder weniger großer lichter Weite umschließt. Es können daraus also einerseits Rollen, Räder, Scheiben oder \\alzen von beliebigem Durchmesser erzeugt werden, andrerseits können in diesen Körpern die erforderlichen axialen Bohrungen für Achsen, \\ ellen o. dgl. ausgespart werden, ohne daß dabei ein Gewebeabfall entsteht. Überhaupt können die schraubenförmig gewebten Bänder restlos zu Orehkörpern verarbeitet werden. Der heim bekanten Ausschneiden oder ausstanzen der Gewebelagen aus Breitgeweben entstehende große Abfall ist also vermieden, wodurch die Herstellung der Drehkörper verbilligt wird. Eine Verbilligung tritt auch dadurch cin. daß das bisher notwendige besondere Aufeinanderschichten von Gewebeplatten und deren gegenseitiges Verdrehen derart. daß die Fäden der benachbarten Gewebeplatten im Winkel zueinander versetzt sind. gespart werden. ßei der ausführung nach der Erfindung l>raucht man vom fortlaufend schraubenförmig gewebten Band nur eine dem herzustellenden Drehkörper angemessene Länge abzuscheiden und hat dann sogleich einen geschichteten, zylindrischen Gewebekörper. Ein wesentlicher Vorteil besteht dal>ei auch noch darin, daß die Schichten des @ Gewebes durch die durchlaufenden Kettenfäden zu einem zusammenhöngenden Ganzen verbunden sind.
Dadurch, daß im neuen Hartgewebekörper alle Kettenfäden konzentrisch zur Körperaches und alle Schußfäden radial verlaufen, bietet sich die vorteilhafte Möglichkeit, die Festigkeitseigenschaften des Körpers weitgehend dcii auftretenden Beanspruchungen anzupassen. So kann man je nachdem, ob vorwegend zentrifugale bzw. radial wirkende Kräfte oder tangentiale bzw. in Umfangrichtung wirkende Kräfte auftreten, wahlweise die Schußfäden oder die Kettenfäden verstärken, indem man entweder für den Schuß stärkere bzw. dickere Fäden oder Fäden aus festerem Werkstoff, seien es nun Faserstoffäden oder gar Aletallfäden, nimmt als für die Kette, oder umgekehrt. Im Bedarfsfalle kann das schraubenförmige Band auch durch Einweben von mehr oder weniger starkeii Metalldrähten bewehrt werden. Ferner ist man iii der Lage, konzentrische Zonen unterschiedlicher Festigkeit, also l>eispielsweise am Umfang des Drehkörpers eine Zone von höherer Festigkeit dadurch zu schaffen, daß das schraubenförmige Band an verschiedenen Stellen seiner Breite Kettenfädeio von nnterscltiedl icher Stärke l>zw. Dicke oder Kettenfäden aus unterschiedlichem Werkstoff enthält, oder dadurch, daß die Kettenfadendichte an verschiedenen Stellen unterschiedlich gewählt wird. Zum gleichen Zwecke kann das schraubenförmige Ban<l gegebenenfalls auch unter Verwendung von zwei entweder hinsichtlich ihrer Stärke bzw. Dicke oder ihres Werkstoffes unterschiedlichen Schußfäden derart zweispul iggewebt werden, daß die nut über einen den Außenrand des Bandes benachbarten Teil der Bandbreite gehenden Schußeintragungen aus dem kräftigeren Faden bestehen. Oder es kann auf einem dem Außenrand benachbarten Teil des Bandes die Sdoußdichtc größer gewählt werden. von der Möglichkeit, konzentrische Zonen unterschiedllicher Festigkeit zu schaffen, wird man vorzugsweise ljei Kupplungsscheiben, Reibrädern und -rollen Gebrauch machen.
Ferner kann die zonenweise Verstärkung des schraubenförmigen Bandes dazu benutzt werden. um am Drehkörper rigsumlaufende vorsprünge, wie wulste oder gar Flansche oder Bunde zu erzeugen, also deii Drehkörper zu profilieren.
Wenn es sich um die Herstellung ven Kupplungsscheiben, Reibrollen und -rädern otlcr ähnlichen Drehkörpern handelt, bei denen es auf die Erzielung einer großen Reibung ankommt, kann das schraubenförmige Sand entweder auf seiner galizen lreite oder zonenweise, z. 14. in der Nähe des Außenrandes, zenit festen Reibstoffen iii Mehl- oder Pulverform überkrustet, sozusagen paniert. werden, oder es können nach Wahl entweder die kettenfäden oder die Schußfäden eine s< solche Überkrustung erhalten.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin mögich, I)rehkörper herzustellen. tlie nur teilweise, z. B. in ihrer dem Umfang benachbarten (äußeren) Zone, aus hartgewebe bestchen. deren Gewebeschichten mit teils im wesentlichen radial, teils im wesentlichen konzentrisch zur Körperachse verlaufenden Fäden gewebt sind. iii ihrer der Axial@ bohrung benachbarten (inneren) Zone dagegen aus unbewehrtem oder nur mit einem zerkleinerten oder pulverförmigen Füllstoff vermengten Kunstharz bestehen, um so eine etwa erforderliche Bearbeitung der inneren Zelle zu erleichtern. Ferner können ini Durchmesser abgesetzte Drehkörper hergestellt werden, iiidein der Körper aus mehreren in Achsrichtung hintereinandergestzten Bandschrauben verschiedenen Durchmessers gebildet wird. Endlich kanii der Drehkörper zusätzlich zum schraubenförmigen Band noch andere, flächenförmige Einlagen, z. B. aus einem Breitgewebe, aus Papier Schälholz o. dgl. enthalten, die zwischen die Windungen des schraubenförmigen Bandes gelegt sind.
Als Bindemittel kann an Stelle von Phenolformaldehydharz ein anderes Kunstharz oder ein anderer härtbarer Kunststoff verwendet werden.
\\ie schon eingangs der Beschreibung erwähnt, können nach der Erfindung nicht nur vollständige oden einteilige 1 Drehkörper, sondern auch in mehrere sektoren unterteilte 1 drehkörper bzw. sektorförmige drehkörperteile hergestellt werden. Hierbei werden die Sektoren von einer angemessenen Zahl von Abschnitten des schraubenförmigen Bandes gebildet, deren Bogenlänge dem gewünschten Ausschnitt eines Drehkörpers entspricht. Die Bandabschnitte werden ciiifacli aufeinander"eschichtet, mit einem Bindemittel getränt und dann senkrecht zur Gewebeebene unter Hitzeanwendung gepreßt. Man kann auch wo verfahren. daß man eine vom gewebten Band gebildete Schraube geeigneter Länge längsweise mehrere Male durchschneidet. Hierbei erhält man die zur Bildung des sektorförmigen Körpers nötigen Bandabschnitte gleich in geschichteter Form, so daß das besondere Aufeinanderschichtén gespart wird.
Das längsweise Aufschneiden kann gegebenenfalls auch bei der Herstellung vollständiger Drehkörper angewendet werden. um die benachbarten Schraubenw indungen voneinander zu trennen. Schneidet man eine Bandschraube einmal längsweise auf, dann bildet jede Windung eine selbständige Platte oder Cillell selbständigen Ring. der sich beim Zusammendrucken des Bandkörpers in eine Ebene legt, so daß alle ie ursprüngliche Schraubenform verlorengeht.
Man erhält so einen Körper, der aus aufeinandergeschichteten flachen Kreisscheiben oder Kreisringscheiben besteht, in deneii immer eine Gruppe von Fäden konzentrisch, die andere Gruppe dagegen radial verläuft. Statt dieser durch Aufschneiden eines schraubenförmig gewebten Bandes gewonneiieii iiii<l deshalb je einmal radial geschlitzten Scheiben oder ltinge können für die Zwecke der Erfindung gewünschtenfalls anelt Gewebeplatten verwendet werden. die von vornherein in Form einer Kreisscheibe oder Ringscheibe mit teils konzentrisch, teils radial verlaufenden Fäden gewebt oder ge folchten sind und deshalb keinen radialen Schlitz enthalten. sondern ein in sich geschlossenes Rundgewebe bilden. sogenannte Scheiben-oder Teller gewebe. Bei der herstellung dieser geschlossenen Kreisscheiben otler Ringscheiben kann gegebenenfalls so verfahren werden. daß eine Gruppe von Fäden radial angeorduet wird. während ein fortlaufellder Faden in Spiralform, und damit im wesentlichen in zum Scheibenmittelpunkt konzentrischen Kreisen, geführt und mit den radialen Fäden vet -kreuzt wird.
Es sind schon drehrunde Preßkörper, wie Räder.
Scheiben, Ringe u. dgl. aus mit einem Bindemittel, wie Kunstharz, getränkten Faserstoffen bekannt, die radial oder annähernd radial verlaufende Fäden sowie gegebenenfalls auch in Spiralform verlaufende Fäden enthalten. Dabei wird der Drehkörper aber nicht aus Gewebeschichten, sondern aus losen Fäden aufgebaut, die einzeln im Bindemittel verlegt werden. Die Einzelverlegung der Fäden ist eine mühsame und zeitraubende Arbeit, verteuert also die Herstellung der Preßkörper wesentlich. Ferner besteht keine Gewähr für eine gleichmäßige Verteilung der Fäden. Abgesehen davon, daß schon beim Verlegen leicht Unregelmäßigkeiten auftreten können, besteht die Gefahr, daß die in ihrer gegenzeitigen Lage nicht gesicherten Fäden sich beim Preß vorgang unerwünscht verschieben. Bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Hartgewebedrehkörper mit teils im wesentlichen radial, teils im wesentilchen konzentrisch zur Körperachse verlaufenden Fäden sind diese Mängel beseitigt, und es ist zugleich eine einfache und wirtschaftliche Fertigung ermöglicht, weil die radialen und konzentrischen Fäden miteinander verwebt sind, indem sie entweder ein schraubenförmiges Bandgewebe oder ein sogenanntes Tellergewebe bilden.
Es ist denier bekannt, einen Radkranz für Zahnräder aus einem gerade gewebten Band mit senkrecht zu den längsverlaufenden Kettenfäden angeordiieten Schußfäden in der Weise herzustellen, daß das mit Kunstharz getränkte Band in der Mitte seiner Breite nach einer Zickzack- oder Wellenlinie zerschnitten, der Länge nach zusammengefaltet und dann hochkant zu einem Ring gewickelt wird, woratif dieser Ring zusammen mit einem aus-Kunstharzpreßstoff bestehenden Vorpreßling für den Radkörper warm gepreßt wird. I)ieses Verfahren hat gleichfalls wesentliche Mängel und Dachteile, die l>ei der Erfindung vermieden sind. Das Hochkant wickeln eines gerade gewebten Bandes ist ziemlich umständlich und schwierig. Die dabei auftretende Verkürzung des innenliegenden Randes des Bands kann dadurch, daß beim Zerschneiden nach einer Wellen- oder Zickzacklinie am Innenrand kleine Lücken entstehen, höchstens teilweise ausgeglichen werden. Infolgedessen werden die Flächen am innenliegenden Rand des Bandes zusammengedrängt, so daß sich eine ungleichmäßige Verteilung der Fäden im Ring ergibt. Die Möglichkeit des Hochkantwickelns ist schließlich auf schmale Bänder beschränkt, so daß nach dem bekannten Verfahren nur ringförmige Preßkörper von geringer radialer Ausdehnung erzeugt werden können, also nur Radkränze. aber kein ganzen Räder, Scheiben ti. dgl.

Claims

PATENTANSPReCHE: 1. Einteiliger oder in Sektoren unterteilter Drehkörper aus Hargeewebe, dadurch gekenn- zeichnet, daß seine Gewebeschichten mit teils im weseiitlicheii radial, teils im wesentlichen konzentrisch zur Körperachse verlaufenden Fäden gewebt sind.
2. Drehkörper nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß seine Gewebeschichten von den Windungen eines in Schraubenform gewebten Bandes gebildet sind.
3. Verfahren zur Herstellung von Drehkörpern aus Hartgewebe nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Schraubenform gewebtes Band, dessen Windungszahl der gewünschten Zahl von Gewebelagen entspricht, mit einem erhärtenden Bindemittel, wie Kunstharz o. dgl., getränkt und dann unter Hitzeanwendung in Richtung der Schraubenachse zu einem festen Körper gepreßt wird.
4. Drehkörper nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in seinen Gewebeschichten die konzentrischen Fäden einerseits und die radialen Fäden anderseits unterschiedliche Stärke bzw. Dicke haben.
5. Drehkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in seinen Gewebeschichten die konzentrischen Fäden einerseits und die radialen Fäden anderseits aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.
6. Drehkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß seine Gewebeschichten in verschiedenen konzentrischen Zonen Fäden, insbesondere konzentrisch verlaufende Fäden, von unterschiedlicher Stärke oder Dicke oder aus unterschiedlichen Werkstoffen enthalten.
7. Drehkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß seine Gewebeschichten in verschiedenen konzentrischen Zonen eine unterschiedliche Schußfadendichte oder insbesondere eine unterschiedliche Kettenfadendichte haben.
8. Drehkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er durch in seine Gewebeschichten eingewebte Metalldrähte bewehrt ist.
9. Drebkörper nach \tsl>i-uchr oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß seine Gewebeschichten oder deren Ketten- oder Schußfäden mit festen Reibstoffen in N1ehl- oder Pulverform überkrustet sind.
10. Drehkörper nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß er nur zum Teil, etwa in einer äußeren Zone, aus Hartgewebe besteht, dessen Gewebeschichten mit teils im wesentlichen radial, teils im wesentlichen konzentrisch zur Körperachse verlaufenden Fäden gewebt sind, zum anderen Teil, etwa in einer inneren Zone, dagegen aus unbewehrten oder mit zerkleinerten oder pulverförmigen Füllstoffen vermischtem Kunstharz o. dgl. besteht.
II. Drehkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aus teils konzentrisch, teils radial verlaufenden Fäden bestehenden Gewebelagen Schichten aus anderen Geweben oder aus nicht gewebten Stoffen, wie Papier, Schälholz o. dgl., angeordnet sind.
12. Drehkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß seine Gewebeinlage aus mehreren axial hintereinandergesetzten schraubenförmigen Bändern von unterschiedlichem Außendurchmesser besteht.
13. Drehkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schraubenförmige Bandgewebe längsweise aufgeschnitten und so in flache Kreisscheiben oder Kreisringscheiben unterteilt ist.
14. Drehkörper nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß seine Gewebeschichten aus Platten bestehen, die in Form von in sich geschlossenen Kreisscheiben oder Kreisringscheiben mit teils im wesentlichen radial, teils im wesentlichen konzentrisch verlaufenden Fäden gewebt sind.
15. In Sektoren unterteilter Drehkörper nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet', daß jeder Sektor aus einer Anzahl von aufeinandergeschichteten Abschnitten eines schraubenförmig gewebten Bandes gebildet ist.