DE69510489T2

DE69510489T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Verstärkung für einen Teil Verbundmaterial

Info

Publication number: DE69510489T2
Application number: DE69510489T
Authority: DE
Inventors: Georges Cahuzac; Francois Monget
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1994-04-18
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: DE69510489D1; CA2147040A1; EP0678609B1; JPH07290452A; EP0678609A1; FR2718758A1; CA2147040C; FR2718758B1; US5642679A; US5543005A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Verstärkung für ein Teil aus Verbundmaterial, das aus der in einer ausgehärteten Matrix eingelagerten Verstärkung aus übereinanderliegenden Fadengelegen (insbesondere aus Kohlenstoff, Glas oder Bor) besteht, und auf eine Maschine für die Anwendung des Verfahren sowie auf eine Verstärkung und ein Teil aus Verbundmaterial, die so hergestellt wurden.
Derartige Teile aus Verbundmaterial werden aufgrund ihrer ausgezeichneten Beständigkeit gegenüber mechanischen und/oder thermischen Belastungen wenn auch nicht ausschließlich, so doch vor allem in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt.
Für die Herstellung von Teilen aus Verbundmaterial, insbesondere ihrer Verstärkung, sind zahlreiche Verfahren bekannt. Im allgemeinen wird zunächst die Verstärkung aus Fasern (Fäden), insbesondere Mineralfasern, die nach mindestens zwei Richtungen verteilt sind, hergestellt. Danach wird in die Verstärkung die Matrixmasse eingebracht und ausgehärtet, um die Matrix und damit das Verbundteil herzustellen.
Speziell zur Herstellung der Verstärkung werden im Patent FR-A-2 408 676 ein Verfahren und eine Vorrichtung mit einer Auflage (Dorn) beschrieben, auf der als Stifte dienende starre Fadenstücke angebracht werden, um die herum in zwei unterschiedlichen Richtungen Fadengelege abgelegt werden, wobei die Stifte außerdem die Gelege miteinander verbinden.
Die Anwendung derartiger Stifte bringt zahlreiche Nachteile mit sich. Zunächst einmal müssen die Stifte, damit sie angebracht werden können, zuvor versteift werden. Dadurch vergrößert sich ihr Durchmesser. Außerdem müssen die Stifte, die zur Verbindung der Gelege Bestandteil des herzustellenden Teils werden sollen, folglich in einer beträchtlichen Anzahl vorgesehen und sehr dicht beieinander angeordnet werden, so daß sich sehr langwierige, aufwendige Arbeiten ergeben, die eine hohe Präzision erfordern.
Außerdem ist diese dichte Anordnung der Stifte bei einem Teil mit einer komplexen Form, deren Oberfläche Winkel oder Kurven bildet, ohne Wechselwirkungen zwischen den Stiften nur sehr schwer zu verwirklichen. Durch die sehr schmalen "Gänge" zwischen den Stiften ist das Ablegen der Fäden in gleichmäßigen Gelegen nicht leicht und in Bereichen mit einer Orientierungsänderung der Fäden sogar unmöglich.
Außerdem haben zu dicht beieinander angeordnete Stifte insbesondere in gebogenen Teilen einen schlechten Halt, so daß sich im Fertigteil Homogenitätsmängel ergeben.
Um diese Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen, ist aus dem Patent EP-B-0 284 497 der Anmelderin ein Verfahren zur Herstellung einer Verstärkung für ein Teil aus Verbundmaterial bekannt, das aus der in einer ausgehärteten Matrix eingelagerten Verstärkung besteht, wobei die Verstärkung übereinanderliegende Fadengelege umfaßt, nach dem:
- mindestens einige der Gelege verwirklicht werden, indem geradlinige Fadenabschnitte eines Endlosfadens auf einer Unterlage abgelegt werden, jeder Fadenabschnitt zwischen zwei Punkten zur Fixierung der Lage der Abschnittsenden gespannt wird, das Gelege so aus Fadenabschnitten gebildet wird, die zumindest annähernd parallel zueinander verlaufen, und die Fadenabschnitte des Geleges in einer Richtung entweder parallel oder quer zur Richtung der Fadenabschnitte eines anderen beliebigen Geleges der Verstärkung verlaufen, und
- alle übereinanderliegenden Gelege miteinander verbunden werden, indem ein Endlosfaden ohne Verschlingung durch die Gelege genäht wird.
Zum Ablegen der geradlinigen Fadenabschnitte der entsprechenden Gelege wird in diesem Fall eine spezielle Vorrichtung mit einem Rohr verwendet, dessen unteres Ende offen ist und das an seinem oberen Teil eine Öffnung zur Durchführung eines Endlosfadens aufweist. Durch diesen Ablegekopf kann jeder Fadenabschnitt zwischen den Lagefixierungspunkten seiner Enden, die aus Haltenadeln bestehen, die vorübergehend in der Unterlage aus einem Material, in das die Haltenadeln eindringen können, wie z. B. synthetischem Schaumstoff, angebracht sind, gespannt werden. Nach der Bildung der übereinanderliegenden Fadengelege und der Verbindung der Gelege miteinander werden die Haltestifte aus der Unterlage entfernt.
Dieses Verfahren ist zwar befriedigend, dennoch macht es noch die Anbringung einer großen Zahl von Haltenadeln in der Unterlage mit allen damit verbundenen Nachteilen und die Verwendung eines speziellen Werkzeugs zum Ablegen der Fadenabschnitte erforderlich.
Diese Erfindung, deren Ziel es ist, die Nachteile der beschriebenen früheren Techniken zu vermeiden, bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Verstärkung für ein Teil aus Verbundmaterial, wie es oben beschrieben wurde, bei dem die Anbringung einer großen Anzahl von Stiften, Haltenadeln u. a. nicht mehr erforderlich und die Verwendung eines speziellen Fadenablegekopfes überflüssig ist.
Dazu ist das Verfahren zur Herstellung einer Verstärkung für ein Teil aus Verbundmaterial der oben beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch bemerkenswert, daß:
- die geradlinigen Fadenabschnitte mit Hilfe einer Nadel abgelegt werden, in der der Endlosfaden, aus dem jeder Fadenabschnitt gebildet wird, gleiten kann, wobei sich die Nadel gegenüber der Unterlage verschieben und den geradlinigen Fadenabschnitt über derselben über eine Strecke gleich der Länge des geradlinigen Fadenabschnitts spannen kann, und
- die geradlinigen Fadenabschnitte befestigt werden, indem mindestens ein Ende jedes Fadenabschnitts mit Hilfe der Nadel ohne Verschlingung in die Unterlage genäht wird.
Die geradlinigen Fadenabschnitte jedes Geleges werden somit geführt abgelegt und an der Unterlage befestigt, ohne daß dazu Haltenadeln und ein spezieller Ablegekopf erforderlich wären. Statt dessen werden diese beiden Funktionen, d. h. das Ablegen (einschl. Führung) und die Lagefixierung der geradlinigen Fadenabschnitte, von einer einfachen Nadel ausgeführt, die zudem dazu verwendet werden kann, die übereinanderliegenden Gelege miteinander zu verbinden.
Zur Herstellung einer Verstärkung auf einer zumindest annähernd ebenen Unterlage, so daß die Verstärkung die Form einer Platte hat, wobei die übereinanderliegenden Gelege zumindest erste und zweite Gelege haben, die jeweils aus geradlinigen parallelen Fadenabschnitten bestehen, die Fadenabschnitte der ersten Gelege nach einer ersten Richtung und die Fadenabschnitte der zweiten Gelege nach einer zweiten Richtung quer zur ersten Richtung verlaufen, ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch bemerkenswert, daß die geradlinigen Fadenabschnitte der ersten und zweiten Gelege auf der Unterlage angebracht und an dieser mit Hilfe der Nadel befestigt werden, die gegenüber der Unterlage verschoben wird und mindestens eins der Enden der Fadenabschnitte in die Unterlage näht.
Zur Herstellung einer Verstärkung auf einer zumindest annähernd zylindrischen Unterlage, so daß die Verstärkung ein e entsprechende zylindrische Form hat, wobei die übereinanderliegenden Gelege erste Gelege jeweils aus geradlinigen Fadenabschnitten, die parallel zueinander nach einer ersten Richtung verlaufen, und zweite Gelege aus Endlosfadenlängen haben, die durch Wickeln um die Unterlage verwirklicht wurden, ist das erfindungsgemäße Verfahren darüber hinaus dadurch bemerkenswert, daß die geradlinigen Fadenabschnitte der ersten Gelege auf der Unterlage angebracht und an dieser mit Hilfe der Nadel befestigt werden, die gegenüber der Unterlage verschoben wird und mindestens eins der Enden der Fadenabschnitte in die Unterlage näht.
Vorteilhafterweise werden die ersten und zweiten Gelege abwechselnd auf der Unterlage abgelegt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden Gelege aus geradlinigen Fadenabschnitten auf der Unterlage winkelförmig zu deren Oberfläche abgelegt. Dieser Winkel kann kleiner oder gleich 15º sein.
Durch die so erzielten Schräggelege kann insbesondere das Ablationsphänomen der Gelege, das dann auftritt, wenn das Teil aus Verbundmaterial mit einer derartigen Verstärkung als Hitzeschild verwendet wird, verringert werden, da der bei Gelegen aus nicht schräg abgelegten Fäden mögliche Schäleffekt, durch den dieses Phänomen beschleunigt wird, beseitigt wird.
Insbesondere werden aufeinanderfolgende Gelege aus geradlinigen Fadenabschnitten gebildet, deren Fadenabschnitte bei gleichem Ausgangspunkt in Abhängigkeit von der Gelegereihe zunehmende Langen aufweisen.
Vorteilhafterweise ist, wenn die Länge der geradlinigen Fadenabschnitte von Gelegereihe 1 L1 ist, die Länge der geradlinigen Fadenagbschnitte der Gelegereihe x Lx = xL1.
Vorzugsweise werden darüberliegende Gelege gebildet, bei denen der Ausgangspunkt der geradlinigen Fadenabschnitte der Gelege jeweils gegenüber dem der darunterliegenden Gelege versetzt ist.
Vorteilhafterweise ist die Versetzung für jedes darüberliegende Gelege gleich L1 und die Länge der Fadenabschnitte der darüberliegenden Gelege L = nL1, wobei n die Zahl der darunterliegenden Gelege darstellt, deren Fadenabschnitte zunehmende Längen aufweisen.
Diese Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Maschine zur Anwendung des obigen Verfahrens mit einem Untersatz mit Gestell und Standern, an denen sich jeweils eine Schiene zur Anbringung einer Querstange mit einem Schlitten befindet, der nach einer ersten Richtung X bewegt werden kann und einen ersten nach einer zweiten Richtung Y rechtwinklig zur Richtung X verlaufenden Arm hat, an dem sich ein zweiter Arm befindet, der sich quer zu der von der Stange und dem ersten Arm gebildeten Ebene nach einer dritten Richtung Z bewegen kann, Antriebsmitteln für den Schlitten und den ersten und zweiten Arm und einem Nähwerkzeug am zweiten Arm, das an seinem Ende eine Nadel hat, die dadurch bemerkenswert ist, daß das Nähwerkzeug ebenfalls ein Mittel zum Ablegen des Fadens darstellt und an einer drehbaren Halterung angebracht ist, an deren unterem Ende die Nadel angeordnet ist.
Die Nadel ist entweder hohl, und dann verläuft durch die drehbare Halterung ein Fadenführungskanal, der mit der Nadel verbunden ist.
Oder die Nadel hat ein durchgehendes schräges Nadelöhr und ist mit einem Fadenführer mit Gehäuse verbunden, durch das schräg ein Fadenführungskanal verläuft, dessen unteres Ende aufgeweitet ist.
Vorzugsweise hat das Ablege- und Nähwerkzeug einen Mechanismus, durch den die Baugruppe Nähfuß, Fadenführer und Nadel betätigt werden kann und der aus einem ersten Druckluftzylinder zur Betätigung einer Platine, auf der sich diese Baugruppe befindet, einer Achse mit dem Fadenführer und einem zweiten Druckluftzylinder zur Betätigung des Nähfußes besteht.
Vorteilhafterweise wird die Nadel an der Platine durch eine Halterung mit Hilfe einer konischen Klemme befestigt, die durch eine Mutter geklemmt wird.
Außerdem wird die Achse mit dem Fadenführer, die durch einen Anschlag begrenzt wird, durch eine Zugfeder beaufschlagt.
Die Figuren der beigefügten Zeichnung erleichtern das Verständnis dafür, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. In diesen Figuren bezeichnen identische Bezugsnummern ähnliche Elemente.
Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen drei Stufen eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zur Herstellung einer Ver stärkung für ein Teil aus Verbundmaterial auf einer Unterlage mit konvexer Oberfläche.
Fig. 4 veranschaulicht die Herstellung einer erfindungsgemäßen Verstärkung auf einer zylindrischen Unterlage.
Fig. 5 zeigt schematisch und perspektivisch eine Maschine zur Herstellung der Verstärkung der Fig. 1 bis 3.
Fig. 6 ist eine schematische und perspektivische Ansicht einer Nähvorrichtung für die Maschine von Fig. 5.
Fig. 7 ist eine schematische Schnittansicht, die eine erfindungsgemäße Montage einer Nähnadel veranschaulicht.
Die Fig. 8 und 9 sind Ansichten des Längsschnitts von zwei Ausführungsvarianten der für das Verfahren der Erfindung genutzten Nadel.
Fig. 10 zeigt im Schnitt einen Fadenführer für die Nadel von Fig. 9.
Fig. 11 veranschaulicht schematisch einen Nadelkopf mit einer Nadel und einem Fadenführer nach Fig. 10.
Die Fig. 12A bis 12H stellen verschiedene Stufen des erfindungsgemäßen Ablegens eines geradlinigen Fadenabschnitts dar.
Die Fig. 13A bis 13D veranschaulichen schematisch den Verbindungsvorgang der übereinanderliegenden Gelege der erfindungsgemäß hergestellten Verstärkung.
Fig. 14 veranschaulicht schematisch die Herstellung schräger übereinanderliegender Gelege als Variante der erfindungsgemäßen Verstärkung.
Die Fig. 15 bis 19 zeigen schematisch und perspektivisch verschiedene Beispiele von Teilen aus Verbundmaterial mit einer erfindungsgemäß hergestellten Verstärkung.
In den Fig. 1 bis 3 sind drei Herstellungsstufen eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Verstärkung 1 mit ersten und zweiten übereinanderliegenden Gelegen 2,3 des Endlosfadens F dargestellt.
Vor allem wird jedes Gelege 2,3 hergestellt, indem geradlinige Fadenabschnitte 4,5 eines Endlosfadens F auf einer Unterlage 6 abgelegt werden. Diese muß ausreichend starr sein, aber auch, wie im weiteren im einzelnen zu sehen sein wird, das Eindringen von Nadeln ermöglichen. Geeignet für die Unterlage 6 ist ein synthetischer Schaumstoff, insbesondere Polyurethanschaumstoff. Entsprechend der Form der herzustellenden Verstärkung, also des jeweiligen Verbundteils, dessen Bestandteil sie ist, kann die Unterlage außerdem jede für die Verwirklichung der entsprechenden Verstärkung geeignete Form haben. Ein Beispiel wird in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, in denen die Unterlage 6 eine konvexe Oberfläche 6A hat, die an die Herstellung einer gebogenen Plattenverstärkung angepaßt ist. Ein weiteres Beispiel ist in Fig. 4 dargestellt, in der die Unterlage 6 aus einem zylindrischen Dorn besteht, der die Herstellung einer entsprechenden zylindrischen Verstärkung ermöglicht.
Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, besteht jedes Gelege 2,3 aus parallel zueinander verlaufenden Fadenabschnitten 4,5. Wie in diesen Figuren veranschaulicht, verlaufen die Fadenab schnitte 4 der ersten Gelege 2 außerdem nach einer ersten Richtung X, während die Fadenabschnitte 5 der zweiten Gelege 3 nach einer zweiten Richtung Y quer zur ersten Richtung X und insbesondere, wie gezeigt, rechtwinklig zu dieser verlaufen. Die Verstärkung 1 besteht also im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 aus einer wechselnden Folge erster Gelege 2 und zweiter Gelege 3, deren geradlinige Fadenabschnitte 4,5 in zwei Querrichtungen zueinander verlaufen. Anders gesagt, die Verstärkung 1 ist eine Schichtstruktur, bei der zwei aufeinanderfolgende "Schichten" Fadenabschnitte (oder Faserabschnitte) haben, die in zwei Querrichtungen zueinander verlaufen. Jede Schicht der Struktur hat eine oder gegebenenfalls mehrere Lagen eines Fadens, der wie bereits gesagt, insbesondere aus Kohlenstoff, Glas oder Bor besteht.
Außerdem wird jeder Fadenabschnitt 4,5 zum Ablegen zwischen zwei Punkten zur Lagefixierung der Enden 4a,4b; 5a,5b des Abschnitts gespannt. Erfindungsgemäß geschieht dies, wie im weiteren im einzelnen zu sehen sein wird, mit Hilfe einer Nadel, gegenüber der sich der Endlosfaden F, zu dem jeder der Abschnitte 4,5 gehört, bewegen kann, wobei sich die Nadel gegenüber der Unterlage 6 verschieben kann und den geradlinigen Fadenabschnitt 4,5 über derselben über eine Strecke spannt, die gleich der Länge des geradlinigen Fadenabschnitts 4,5 ist, der durch Einnähen ohne Verschlingung seiner Enden 4a,4b; 5a,5b in die Unterlage 6 mit Hilfe der Nadel befestigt wird, wobei gegebenenfalls darunterliegende, bereits abgelegte Fadengelege erfaßt werden. Dieser Prozeß wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 11A bis 11H beschrieben.
Nach der Bildung aller übereinanderliegenden Gelege 2,3 werden diese miteinander verbunden, indem ein Endlosfaden F ohne Verschlingung in Z-Richtung durch die Gelege genäht wird und Näh stiche 7 mit offenen Schlingen 8 gebildet werden, die, wie im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 12A bis 12D beschrieben wird, in der Unterlage 6 verlaufen.
In den Fig. 1 und 2 ist zu sehen, daß die an den Enden 4a,4b; 5a,5b gebildeten Fadenschlingen aus Gründen der Darstellung (ausreichender Abstand zwischen den Fadenabschnitten 4,5 zur besseren Klarheit der Zeichnung) V-förmig erscheinen, wahrend sie in Wirklichkeit den Schlingen 8 von Fig. 3 ähneln.
Auch wenn davon ausgegangen wird, daß die X-Richtung bei 0 und die Y-Richtung bei 90º verläuft, so können Fadenabschnitte natürlich auch unter einem anderen Winkel, insbesondere bei 45º und 135º, abgelegt werden.
Fig. 4 veranschaulicht eine zylindrische Unterlage 6 zur Herstellung einer Verstärkung und demzufolge eines Verbundmaterialteils von entsprechender Form. Hier werden die Gelege 2, deren Fadenabschnitte 4 parallel zur Erzeugenden des Zylinders verlaufen, wie oben abgelegt und die beiden Enden jedes Fadenabschnitts 4 in die Unterlage 6 genäht, während die zweiten Gelege 3 durch einfache Bewicklung der zylindrischen Unterlage 6 mit dem Endlosfaden F gebildet werden können. Dabei werden die ersten Gelege 2 und die zweiten Gelege 3 abwechselnd auf der Unterlage abgelegt, d. h. ein Gelege der Verstärkung wird jeweils zwischen zwei Gelegen der anderen Kategorie, selbstverständlich mit Ausnahme des untersten Geleges (das direkt auf der Unterlage abgelegt wird) und des obersten Geleges (das die obere Seite der Verstärkung bildet), abgelegt.
Vor allem zur Herstellung der Verstärkung 1 der Fig. 1 bis 3 kann die Maschine 10 genutzt werden, bei der der Faden F nicht verschlungen werden muß und die schematisch in Fig. 5 dargestellt und im Patent EP-B-0 284 497 beschrieben ist.
Diese Maschine 10 hat einen Untersatz mit einem Gestell 11 und vertikalen Ständern 12, die an ihrem oberen Teil durch eine horizontale Traverse 13 verbunden sind.
Jeder vertikale Ständer 12 hat eine Schiene 14. Eine Querstange 15 ist in der Nähe ihrer Enden in Schiebern 16 der Schienen 14 angebracht, in denen diese durch Schrauben 17 festgestellt werden können. Durch diese Anordnung kann die Stange 15 an den Ständern 12 in der Höhe verstellt werden.
An der Stange 15 ist ein Schlitten 18 angebracht, an dem sich ein horizontaler Arm 19 befindet, der einstellbar quer zur Stange 15 verschoben werden kann.
An einem seiner Enden hat der horizontale Arm 19 einen vertikalen Arm 20, der ebenfalls gleitend angeordnet und einstellbar ist.
An seinem unteren Ende 21 hat der vertikale Arm 20 geeignete Befestigungsmittel zur Aufnahme einer Ablege- und Nähvorrichtung P, die in Fig. 6 deutlicher zu sehen ist.
Die Maschine hat außerdem einen Sockel 22 mit einer Unterlage 6 für die Verstärkung 1, die die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Form hat.
Es ist zu sehen, daß die Gelege 2 und 3 in Fig. 5 bereits abgelegt sind und daß die Nahvorrichtung P gerade die übereinanderliegenden Gelege miteinander verbindet.
Durch die Anordnung der Stange 15 und der Arme 19 und 20 kann das Ende 21, wie leicht zu verstehen ist, mit Hilfe von Motoren M1, M2 und M3, die beispielsweise an der Stange 15 und an den Enden der Arme 19 und 20 angebracht sind und die diese durch geeignete bekannte Systeme mit Zahnrad und Zahnstange, Schnecke u. ä. nach drei rechtwinklig zueinander verlaufenden Richtungen X, Y und Z bewegen, entsprechend diesen drei Achsen zur Unterlage 6 in jede gewünschte Stellung gebracht werden.
Wie Fig. 6 zeigt, hat das untere Ende 21 von Arm 20 einen in dessen Verlängerung angeordneten Ansatz 24, an dem ein Elektromotor 25, z. B. ein Schrittmotor, angebracht ist, dessen horizontale Welle 26 durch den Ansatz 24 verläuft.
Es ist zu bemerken, daß die Nähvorrichtung P durch den Motor 25 in einer vertikalen Ebene verstellt werden kann.
Die am unteren Ende 21 des vertikalen Arms 20 angebrachte Nähvorrichtung P hat an der Welle 26 eine Halterung 27 mit einer Schiene 28, einem Gleitstück 29 in der Schiene 28, einem Druckluftzylinder 30, dessen Zylinder an einer Verlängerung 31 der Schiene 28 angebracht ist, die mit dieser fest verbunden ist, und dessen Kolbenstange 32 mit dem Gleitstück 29 verbunden ist.
Das Gleitstück 29 hat eine Nadel 33, die im weiteren näher beschrieben wird.
Das der Spitze 34 entgegengesetzte Ende der Nadel ist neben einer Druckluftfadenklemme eines bekannten Typs 35 am Gleitstück 29 befestigt.
Die Fadenklemme 35 ist über Leitungen 36 mit einer Druckluftquelle (nicht dargestellt) verbunden. Außerdem gelangt der von einer Spule 3,7 kommende Faden F in die Nadel 33.
Zwischen dem Gleitstück 29 und der Schiene 28 ist eine Rückholfeder 38 vorgesehen, so daß, wenn der von einem Schlauch 39 gespeiste Druckluftzylinder 30 das Gleitstück 29 in die äußerste Stellung geschoben hat und anschließend entlüftet wurde, die Feder 38 das Gleitstück 29 zusammen mit der Nadel zurückführt.
Es ist festzustellen, daß mit Hilfe des Motors M3 und/oder des Druckluftzylinders 30 die Eindringtiefe der Nadel 33 eingestellt werden kann.
Um die Hin- und Herbewegung der Nadel 33 gegenüber der Unterlage 6 (zum Ablegen der aufeinanderfolgenden Fadenabschnitte eines Geleges) zu ermöglichen, ist, wie in Fig. 7 zu sehen ist, am Gleitstück 29 außerdem eine Halterung 40 vorgesehen, in der sich eine Führung 41 befindet, die durch nicht dargestellte Antriebsmittel in Wälzlagern 42 laufen kann, wobei durch diese Führung ein Längskanal 41A zur Aufnahme des Fadens F verläuft und sich an seinem unteren Ende 41B die Nadel 33 befindet. Wie weiter in dieser Fig. 7 gezeigt wird, ist mit der Nadel 33 außerdem ein Nähfuß 43 verbunden, dem durch einen Federmechanismus 44 eine Bewegung parallel zur Nadellänge aufgegeben werden kann. Insbesondere umfaßt der Federmechanismus 44 zur Steuerung des Nähfußes 43 eine Verbindungsstange 45, die durch eine Druckfeder 44A nach unten gedrückt wird und durch einen Anschlag 44B an der Halterung 40 der Nadel 33 begrenzt wird, wenn sich die Nadel nicht in den abgelegten Gelegen befindet. Wenn die Nadel 33 nach unten bewegt wird, wird der Nähfuß 43 von den Gelegen gestoppt, und die Feder 44A übt auf diese eine Verdichtungswirkung aus.
Wie in Fig. 8 dargestellt, kann die Nadel 33 hohl sein und einen axialen Kanal 46 zur Aufnahme des Fadens sowie ein nicht durchgehendes Nadelöhr 47 haben, in dem der Kanal 46 seitlich schräg endet.
Vorteilhafterweise kann die Nadel 33 jedoch wie in Fig. 9 beschaffen sein, d. h. ein durchgehendes schräges Öhr 48 haben, das in einer länglichen Nut 49 mit kreisförmigem Querschnitt endet, die mit zunehmender Entfernung von der Nadelspitze 34 immer dünner wird und zur Fadenaufnahme bestimmt ist.
Wird die zuletzt genannte Nadel verwendet, kann, wie in Fig. 10 gezeigt, ein spezieller Fadenführer vorgesehen werden. Der Fadenführer hat einen annähernd L-förmigen Gehäusekörper 50, durch den schräg ein Kanal 51 zur Aufnahme des Fadens F verläuft, dessen unteres Ende 51A, um die Fadenführung zu ermöglichen, entweder etwa vertikal oder etwa horizontal (Faden F gestrichelt dargestellt) aufgeweitet ist, wie im weiteren im einzelnen zu sehen sein wird. Eine Rolle 52 gibt den Faden F frei, wenn sie sich im Kanal 51 nach vorne bewegt und klemmt diesen, wenn sie sich im Kanal zurückbewegt. Durch das Gleiten des Fadens wird, wenn dieser nach unten gezogen wird, die Rolle 52 in Bewegung gesetzt, die dann den Kanal 51 öffnet, während bei einer Rückwärtsbewegung (Aufwärtsbewegung des Fadens) der Faden erneut blockiert wird.
In Fig. 11 ist ein Nadelkopf mit der Baugruppe Nähfuß 43, Fadenführer 50 und Nadel 33 (Fig. 13) dargestellt. An einem runden Flansch 53, der an der Werkzeugaufnahme der Maschine 10 drehbar befestigt werden kann, ist ein Druckluftzylinder 54 angeschraubt, der eine Platine 55 betätigt. Außerdem befindet sich am Flansch 53 eine Kugellaufbuchse 56 zur Führung einer Achse 57. An der Platine 55 befinden sich eine Halterung 58 für die Nadel 33, ein Hilfszylinder 59 und eine zweite Kugellaufbuchse 60, die an der Achse 57 gleitet. Am Hilfszylinder 59 befinden sich der Nähfuß 43 und eine Fadenklemme 61 (ähnlich Fadenführer 50) für den Faden F, wahrend sich an der Führungsachse 57 der Fadenführer bzw. die Fadenklemme 50 befindet, wobei diese von der Zugfeder 62 beaufschlagt und von einem Anschlag 63 begrenzt wird. Die Nadel 33 wird an der Halterung 58 durch eine konische Klemme 64 gehalten, die durch eine Mutter 65 festgestellt wird.
In den Fig. 12A bis 12H sind verschiedene erfindungsgemäße Ablegestufen eines geradlinigen Fadenabschnitts dargestellt. Zur besseren Darstellung wurde in diesen Figuren angenommen, daß der abgelegte Fadenabschnitt zu einem ersten Gelege 2 gehört, dessen Fadenabschnitte in Richtung X verlaufen, und daß dieses Gelege das unterste der Verstärkung darstellt, d. h. direkt auf der ebenen Unterlage 6 abgelegt ist. Natürlich gilt das in diesen Fig. 12A bis 12H dargestellte Ablegeprinzip für alle Verstärkungsgelege aus geradlinigen Fadenabschnitten und unabhängig von diesem Fadenabschnitt. Außerdem können die verschiedenen beschriebenen Arbeitsgänge maschinell, insbesondere mit der Maschine 10 von Fig. 5, ausgeführt werden.
Die Nadel 33 mit dem Nähfuß 43 und dem Fadenführer 50 befindet sich in der in Fig. 12A dargestellten Position in der Nähe eines Endes von Unterlage 6. Zunächst wird die Baugruppe parallel zur Richtung Z in die Stellung von Fig. 12B abgesenkt, in der die Unterseite 50A von Fadenführer 50 auf der Oberseite 6A der Unterlage 6 aufliegt, während die Nadel begonnen hat, in die Unterlage 6 einzudringen. Anschließend dringt die Nadel 33 unter Mitnahme des Fadens F tief in die Unterlage 6 ein, während der Nähfuß 43 gleichzeitig auf die Unterlage 6 abgesenkt wird und die Bildung und Blockierung der offenen Schlinge 4a (Fig. 12C) ermöglicht.
In der folgenden Stufe (Fig. 12D) wird die Nadel 33 in Richtung 2 angehoben, während die Fadenschlinge durch die Reibung zwischen dem Fadenmaterial und dem Material der Unterlage und auch dadurch, daß der Faden durch den in seiner unteren Stellung an der Unterlage verbleibenden Nähfuß 43 festgehalten wird, in der Unterlage verbleibt. Dann wird die Baugruppe Nadel 33, Nähfuß 43, Fadenführer 50 angehoben und um 180º gedreht (Pfeil R, Fig. 12E) und anschließend geradlinig in Richtung X nach dem andern Ende der Unterlage 6 (Fig. 12F) bewegt. Dies kann mit Hilfe der Antriebsmittel der Maschine 10 von Fig. 5 geschehen. Der von seiner Spule abgewickelte und gegenüber der Nadel 33 gleitende Faden wird so über der Unterlage 6 zwischen dem ersten Nähstich (Ende 4a) und dem Nähstich (Ende 4b) am entgegengesetzten Ende der Unterlage 6 gespannt und bildet einen geradlinigen Fadenabschnitt 4 (Fig. 12G und 12H). Der Nähstich am Ende 4b wird auf die gleiche Weise wie am Ende 4a gebildet. So ist zu sehen, daß der geradlinige Fadenabschnitt 4 auf der Unterlage 6 geführt und gehalten wird, indem der Faden an den beiden Abschnittsenden einfach in die Unterlage eingenäht wird. Dazu brauchen also keine Haltenadeln oder ähnliche Mittel mehr verwendet zu werden.
Um die übereinanderliegenden Gelege 2,3 miteinander zu verbinden, wird, wie in den Fig. 13A bis 13D gezeigt ist, in Richtung 21 genäht. Dazu wird der Faden F während der Einführung der Nadel 33 in die Gelege 2,3 von der Nadel durch die Gelege 2,3 mitgenommen (Fig. 13B), wobei die Fadenklemme (in den Fig. 13A bis 13D nicht dargestellt) geklemmt und der Hub der Nadel so eingestellt ist, daß diese in die Unterlage 6 eindringt. Während der Rückwärtsbewegung der Nadel 33 aus den Gelegen 2,3 wird die Fadenklemme gelöst und die Nadel unter entsprechender Freigabe von Faden F aus den Gelegen 2,3 gezogen, wobei so eine nicht geschlossene Schlinge 8 gebildet wird, die lediglich durch den Schaumstoff der Unterlage und durch die Reibung des Fadens in den Gelegen 2 und 3 an Ort und Stelle gehalten wird (Fig. 13C, 13D).
Durch den elastischen Druck des Schaumstoffs, der sich nach dem Herausziehen der Nadel über der Schlinge wieder schließt, und durch die Reibung und den Druck in den Gelegen 2,3 wird der Faden F, der sich während des Herausziehens der Nadel frei in dieser bewegt, somit unter Bildung der offenen Schlinge 8 an Ort und Stelle gehalten.
Nachdem die Nadel aus den Gelegen 2 und 3 herausgezogen wurde, wird sie um einen Abstand über der Gelegeoberfläche angehoben, der der zu nähenden Dicke plus der Stichweite 7, d. h. dem zwischen zwei Stichen gewünschten Abstand, entspricht.
Dann wird die Fadenklemme betätigt, um den Faden in der Nadel zu blockieren, der Arm 20 um eine Stichweite weiterbewegt und die Vorrichtung für den nächsten Zyklus erneut betätigt, um kontinuierlich mit dem gleichen Faden F eine große Anzahl von Schlingen, d. h. die Nähstiche 8 einer Reihe, zu bilden.
Natürlich kann am Ende einer Reihe mit Hilfe des Motors M2 eine Relativbewegung der Nadel 33 gegenüber der Verstärkung 1 bewirkt werden, um die folgende Schlingenreihe ausführen zu können. Außerdem kann mit Hilfe des Motors 25 gegebenenfalls die Neigung der Nadel 33 um die Achse 26 und damit die ge wünschte Neigung der Schlingen 8 jeder Reihe eingestellt werden.
Es ist zu bemerken, daß es bei einer komplexen, insbesondere nicht abwickelbaren Form erforderlich sein kann, die Nähvorrichtung P am Ende eines beweglichen Arms mit einer sehr großen Zahl von Freiheitsgraden (beispielsweise sieben) anzubringen.
Dieses Verfahren wird ebenfalls im Patent EP-B-0 284497 beschrieben. Im vorliegenden Fall kann jedoch vorteilhafterweise die Nadel (mit Nähfuß und Fadenführer) der Fig. 12A bis 12H verwendet werden.
Ebenfalls unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird dabei die Abwärtsbewegung der Nadel 33 durch den Zylinder 54 gewährleistet, der bei seiner Abwärtsbewegung die Platine 55 und damit alle an dieser befestigten Teile mitnimmt. Zu Beginn dieser Abwärtsbewegung, d. h. vor dem Eindringen der Nadel 33 in die übereinanderliegenden Gelege 2,3, wird der Faden F durch die Fadenklemme 61 und den Fadenführer 50, der auch die Funktion einer Fadenklemme hat, geklemmt und bildet eine Schlinge ( Fig. 13A).
Wenn die Nadel 33 in die Gelege 2,3 eindringt, kommt der Fadenführer 50 auf diesen Gelegen zur Auflage, die Achse 57 wird blockiert und der Faden F gleitet im Fadenführer 50, wobei die zuvor gebildete Fadenschlinge in die Gelege eingezogen wird (Fig. 13B). Wenn die Nadel 33 in ihre unterste Stellung gelangt (Fig. 13C), liegt der Nähfuß 43 durch die Steuerung von Zylinder 59, der diesen nach unten bewegt, auf dem obersten Gelege auf, so daß die übereinanderliegenden Gelege verdichtet werden, bis die Steuerung der Aufwärtsbewegung von Zylinder 54 und damit der Nadel 33 erfolgt (Fig. 13D).
Wenn sich die Nadel 33 durch die Gelege 2,3 nach oben bewegt, bleibt der Nähfuß 43 durch den Druck des zugehörigen Zylinders 59 an diesen angelegt. Der Faden wird dann durch die Fadenklemmen geklemmt. Wenn der Anschlag 63 an der Buchse 60 anliegt, bewegt sich der Fadenführer 50 mit der Nadel 33 nach oben, wobei der Faden in der Nadel gleitet. Am Schluß der Aufwärtsbewegung der Nadel 33 wird die Aufwärtsbewegung des Nähfußes 43 ausgelöst. Der Faden wird durch den Fadenführer 50 geklemmt und gleitet in der oberen Fadenklemme 61.
Es ist festzustellen, daß die bei jedem Stich verbrauchte Fadenlänge durch die Umdrehung eines Codierers (nicht dargestellt) gemessen und mit einem programmierten Wert verglichen werden kann.
In diesem Fall wird die mechanische Festigkeit der Verstärkung im wesentlichen durch die Reibung des Verbindungsfadens an den Fadenabschnitten der übereinanderliegenden Gelege ohne Beanspruchung des Verbindungsfadens und zwar dadurch erzielt, daß die übereinanderliegenden Gelege zuvor zusammengedrückt wurden, um eine ausreichende Dichte ihrer Fadenabschnitte zu erzielen. Dies ist besonders dann nützlich, wenn Platten (eben oder gebogen) hergestellt werden, die keine Umfangswicklungen haben, durch die die Verstärkung bereits verfestigt wurde. Die Dichte der Fadenabschnitte der übereinanderliegenden Gelege ist derart, daß die Fadenabschnitte mindestens 40% des Volumens des Verbundteils und der Verbindungsfaden und die Matrix den Rest einnehmen. Vorzugsweise nehmen die Fadenabschnitte zwischen 40 und 60% des Volumens des Verbundteils ein, wäh rend 1 bis 10% des Volumens des Verbundteils vom Verbindungsfaden eingenommen werden.
In Fig. 14 wurde eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, bei der Fadengelege (beispielsweise die Gelege 2, deren Fadenabschnitte 4 nach der Richtung X verlaufen) auf der Unterlage 6 unter Bildung eines Winkels α, der kleiner oder gleich 15º sein kann, gegenüber der Oberfläche 6A der Auflage 6 abgelegt werden. Es ist zu bemerken, daß sich dieser Winkel α bei einer zylindrischen Auflage auf die Erzeugende des Zylinders bezieht.
Im einzelnen wird in diesem Fall zunächst ein Keil 71 (oder ein erstes Schrägelement) aus geradlinigen Fadenabschnitten mit dem gleichen Ausgangspunkt, der, wie gezeigt, aus einer Haltenadel 70 besteht, um die herum die Fadenabschnitte verlaufen (wobei diese Haltenadel, wie oben, durch Nähstiche ersetzt werden kann), und in einer Länge hergestellt, die vom untersten Gelege 2 (gegenüber der Unterlage) der Reihe 1 bis zum obersten Gelege der Reihe n zunimmt, so daß die Länge der Fadenabschnitte des untersten Geleges L1, die auch als Konstruktionssteigung der Schräge bezeichnet wird, und die Länge der Fadenabschnitte der folgenden Gelege vorzugsweise Lx = xL1 (mit x als ganzer Zahl, die die Reihe des betreffenden Geleges bezeichnet) ist. Zwischen zwei so hergestellten aufeinanderfolgenden Gelegen wird ein Gelege 3 eingefügt, dessen Fadenabschnitte in einer Richtung quer zur Richtung X, insbesondere in der rechtwinklig zu X verlaufenden Richtung Y, verlaufen, und zwar beispielsweise durch Umwickeln oder entsprechend der Geometrie der Unterlage auf andere Weise, wie oben beschrieben. Dadurch wird zumindest teilweise die Verdichtung der zuvor hergestellten Gelege gewährleistet.
Zur Anwendung dieses Verfahrens kann die Maschine 10 von Fig. 5 mit der Baugruppe Nadel 33, Nähfuß 43 und Fadenführer 50 von Fig. 14 verwendet werden.
Zur Herstellung der nächsten Schrägelemente 72, 73, ..., wird der Ausgangspunkt der Fadenabschnitte 4 um eine Steigung (Länge L1) versetzt und eine Fadenlänge L gleich der Länge der Fadenabschnitte des obersten Geleges des vorangegangenen Schrägelements (L = nL1) abgelegt. Jedes so hergestellte Schrägelement umfaßt ein derart gebildetes Gelege (wie in Fig. 14 gezeigt). Wie oben wird zwischen zwei Gelegen der aufeinanderfolgenden Schrägelemente ein Gelege vorgesehen, dessen Fadenabschnitte in einer Querrichtung verlaufen.
Die Verbindung der übereinanderliegenden Gelege 2,3 wird wie oben durch Nähen in Richtung Z erreicht (Fig. 3 und Fig. 13A bis 13D).
Mit Hilfe dieser Struktur aus Schräggelegen ist es möglich, dem Ablationsphänomen der Gelege durch Beseitigung des Schäleffekts, durch den dieses Phänomen beschleunigt wird, entgegenzuwirken. So wird bei Betrieb, wenn das Verbundteil mit einer derartigen Verstärkung als Hitzeschild genutzt wird, nur ein Teil der Verstärkungsgelege dem Hitzestrom ausgesetzt, so daß die Ablationsbeständigkeit des Hitzeschirms zunimmt. Außerdem breitet sich die Hitze durch die Neigung der Gelege von außen in das Innere des Hitzeschirms langsamer aus.
Die Fig. 15 bis 19 zeigen Beispiele verschiedener Teile aus Verbundmaterial mit einer erfindungsgemäß hergestellten Verstärkung, die in eine ausgehärtete Matrix 100 eingelagert ist. Fig. 15 zeigt eine ebene Platte 101, Fig. 16 eine konvexe Platte 102 (mit der Verstärkung der Fig. 1 bis 3), Fig. 17 eine bikonvexe Platte 103, Fig. 18 eine Düse 104 eines Raketentriebwerks und Fig. 19 die Spitze eines Raumflugkörpers.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Verstärkung für ein Teil aus Verbundmaterial, das aus der in einer ausgehärteten Matrix eingelagerten Verstärkung besteht, wobei die Verstärkung übereinanderliegende Fadengelege umfaßt, nach dem:

- mindestens einige Gelege durch das Ablegen geradliniger Fadenabschnitte eines Endlosfadens auf einer Unterlage hergestellt werden, indem jeder Fadenabschnitt zwischen zwei Lagefixierungspunkten der Abschnittsenden gespannt wird, so daß das Gelege aus Fadenabschnitten gebildet wird, die zumindest annähernd parallel zueinander verlaufen, und die Fadenabschnitte des Geleges nach einer Richtung entweder parallel oder quer zur Richtung der Fadenabschnitte eines anderen Geleges der Verstärkung verlaufen, und

- alle übereinanderliegenden Gelege miteinander verbunden werden, indem ein Endlosfaden ohne Verschlingung durch die Gelege genäht wird,

dadurch gekennzeichnet, daß:

- die geradlinigen Fadenabschnitte (4,5) mit Hilfe einer Nadel (33), der gegenüber der Endlosfaden (F) jedes Fadenabschnitts gleiten kann, abgelegt werden, wobei sich die Nadel im Verhältnis zur Unterlage (6) bewegen kann und den geradlinigen Fadenabschnitt (4,5) über dieser über eine Strecke spannt, die gleich der Länge des geradlinigen Fadenabschnitts ist; und

- die geradlinigen Fadenabschnitte (4,5) befestigt werden, indem mindestens eines der Enden (4a,4b; 5a,5b) jedes Fadenabschnitts mit Hilfe der Nadel (33) ohne Verschlingung in die Unterlage (6) eingenäht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 für eine Verstärkung, die auf einer mindestens annähernd ebenen Unterlage hergestellt wird, so daß die Verstärkung plattenförmig ist, wobei die übereinanderliegenden Gelege zumindest erste und zweite Gelege haben, die jeweils aus geradlinigen parallel zueinander verlaufenden Fadenabschnitten bestehen, wobei die Fadenabschnitte der ersten Gelege nach einer ersten Richtung und die Fadenabschnitte der zweiten Gelege nach einer zweiten Richtung quer zur ersten Richtung verlaufen,

dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinigen Fadenabschnitte (4,5) der ersten (2) und zweiten (3) Gelege auf der Unterlage (6) angeordnet und an dieser mit Hilfe der Nadel (33) befestigt werden, die gegenüber der Unterlage (6) verschoben werden kann und mindestens ein Ende (4a,4b; 5a,5b) der Fadenabschnitte (4,5) in die Unterlage (6) einnäht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 für eine Verstärkung, die auf einer zumindest annähernd zylindrischen Unterlage hergestellt wird, so daß die Verstärkung eine entsprechende zylindrische Form hat, wobei die übereinanderliegenden Gelege erste Gelege, die jeweils aus geradlinigen parallel zueinander nach einer ersten Richtung verlaufenden Fadenabschnitten bestehen, und zweite Gelege aus Endlosfadenlängen haben, die um die Unterlage gewickelt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinigen Fadenabschnitte (4) der ersten Gelege (2) auf der Unterlage (6) angeordnet und an dieser mit Hilfe der Nadel (33) befestigt werden, die gegenüber der Unterlage verschoben werden kann und mindestens eins der Enden (4a,4b) der Fadenabschnitte (4) in die Unterlage (6) einnäht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (2) und zweiten (3) Gelege im Wechsel auf der Unterlage (6) abgelegt werden.

5. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Gelege (71, 72, 73) geradliniger Fadenabschnitte auf der Unterlage (6) abgelegt werden, indem sie mit dieser einen Winkel (α) bilden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) kleiner oder gleich 15º ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Gelege (71) aufeinanderfolgender geradliniger Fadenabschnitte gebildet werden, deren Fadenabschnitte (4) in Abhängigkeit von der Reihe der Gelege bei gleichem Ausgangspunkt zunehmende Längen aufweisen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der geradlinigen Fadenabschnitte des Geleges (71) von Reihe 1 L1 und die Länge der geradlinigen Fadenabschnitte (4) des Geleges von Reihe x Lx = xL1 ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß darüberliegende Gelege (72, 73) gebildet werden, bei denen der Ausgangspunkt der geradlinigen Fadenabschnitte der Gelege jeweils gegenüber dem der darunterliegenden Gelege (71) versetzt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes darüberliegende Gelege (72, 73) die Versetzung gleich L1 und die Länge der Fadenabschnitte der darüberliegenden Gelege L = nL1 ist, wobei n die Anzahl der darunterliegenden Gelege (71) ist, deren Fadenabschnitte zunehmende Längen aufweisen.

11. Maschine zur Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 derart, daß diese einen Untersatz mit einem Gestell und mit Ständern, die jeweils eine Schiene zur Anbringung einer Querstange haben, an der ein Schlitten angebracht ist, der nach einer ersten Richtung X bewegt werden kann, mit einem ersten Arm, der in einer zweiten Richtung Y rechtwinklig zur Richtung X verläuft und einen zweiten Arm hat, der sich quer zu der von der Stange und dem ersten Arm gebildeten Ebene nach einer dritten Richtung Z bewegen kann, Antriebsmittel für den Schlitten und den ersten und zweiten Arm und am zweiten Arm ein Nähwerkzeug hat, an dessen Ende sich eine Nadel befindet,

dadurch gekennzeichnet, daß das Nähwerkzeug ebenfalls zum Ablegen des Fadens dient und an einer drehbaren Halterung (41, 53) angebracht ist, an deren unterem Ende die Nadel (33) angebracht ist.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (33) hohl ist, und dadurch, daß durch die drehbare Halterung (41) ein Fadenführungskanal (41A) verläuft, der mit der Nadel verbunden ist.

13. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (33) ein durchgehendes schräges Nadelöhr (48) hat und mit einem Fadenführer (50) mit Gehäuse verbunden ist, durch das schräg ein Fadenführungskanal (51) verläuft, dessen unteres Ende (51A) aufgeweitet ist.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablege- und Nähwerkzeug einen Mechanismus zur Betätigung der Baugruppe Nähfuß (43), Fadenführer (50) und Nadel (33) hat, der aus einem ersten Zylinder (54) zur Betätigung einer Platine (55), an der sich die Baugruppe befindet, einer Achse (57) mit dem Fadenführer und einem zweiten Zylinder (59) zur Betätigung des Nähfußes (43) besteht.

15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (33) an der Platine (55) durch eine Halterung (58) mit Hilfe einer konischen Klemme (64) gehalten wird, die durch eine Mutter (65) geklemmt wird.

16. Maschine nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (57) mit dem Fadenführer (50) von einer Zugfeder (62) beaufschlagt und durch einen Anschlag (63) begrenzt wird.