Musterlegebarre einer Kettenwirkmaschine

Abstract

 Es wird eine Musterlegebarre einer Kettenwirkmaschine angegeben mit mindestens einem Fadenführer (2), der durch ein Antriebselement (4) antreibbar ist, das in einer Versatzrichtung verlagerbar ist.
Man möchte eine Musterlegebarre für hohe Produktionsgeschwindigkeiten geeignet machen.
Hierzu ist vorgesehen, dass das Antriebselement (4) mindestens ein erstes Material (7) und ein zweites Material (8) aufweist, wobei sich das erste Material (7) vom zweiten Material (8) unterscheidet und beide Materialien (7, 8) sich parallel zueinander in Versatzrichtung erstrecken und miteinander verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Musterlegebarre einer Kettenwirkmaschine mit mindestens einem Fadenführer, der durch ein Antriebselement antreibbar ist, das in einer Versatzrichtung verlagerbar ist.

[0002] Eine derartige Musterlegebarre ist beispielsweise aus DE 101 37 601 A1 bekannt. Mehrere Fadenführer sind an einem Zugelement befestigt, das als Draht oder Drahtseil ausgebildet ist, also einen relativ kleinen Querschnitt aufweist. Das Zugelement ist in Versatzrichtung hin und her bewegbar. Hierzu ist an einem Ende des Zugelements ein Antriebsmotor angeordnet. Beide Enden des Zugelements sind jeweils mit einem Kraftgeber beaufschlagt, der hier als Luft-Zylinder ausgebildet ist.

[0003] Eine derartige Musterlegebarre wird auch als "String-Barre" bezeichnet. Üblicherweise sind mehrere derartige String-Barren in einem gemeinsamen Träger angeordnet, der während eines Wirkvorgangs eine Schwenkbewegung durchführt, die im Wesentlichen senkrecht zur Versatzrichtung gerichtet ist.

[0004] Bei der Herstellung einer Wirkware müssen die Fadenführer zur Erzeugung eines Musters in der Wirkware in Versatzrichtung bewegt werden, um den durch den Fadenführer geführten Faden mustergemäß in die Wirkware einzubinden. Üblicherweise muss der Fadenführer und mit ihm die gesamte Musterlegebarre bei einer Maschenbildung beschleunigt und wieder abgebremst werden. Durch die Massen des oder der Fadenführer und der Masse der Musterlegebarre selbst sowie weiterer, an der Versatzbewegung beteiligter Bauelemente entstehen bei steigenden Drehzahlen dynamische Kräfte. Diese dynamischen Kräfte können dazu führen, dass sich die Musterlegebarre dehnt. Ein derartiges Dehnen ist aber unerwünscht, weil sich durch das Dehnen über die Arbeitsbreite der Kettenwirkmaschine die Abstandsmaße von Fadenführer zu Fadenführer, die an der gleichen Musterlegebarre befestigt sind, ändern. Darüber hinaus ändert sich die Zuordnung der Fadenführer zu Wirknadeln, mit denen die Fadenführer zusammen arbeiten. Bei einem starken Dehnen der Musterlegebarre im Betrieb kann es zum Anschlagen der an den Fadenführern angeordneten Legenadeln an die Wirknadeln kommen, im schlimmsten Fall sogar zu einer Kollision und somit zu einer Zerstörung der Wirkwerkzeuge.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Musterlegebarre für hohe Produktionsgeschwindigkeiten geeignet zu machen.

[0006] Diese Aufgabe wird bei einer Musterlegebarre einer Kettenwirkmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Antriebselement mindestens ein erstes Material und ein zweites Material aufweist, wobei sich das erste Material vom zweiten Material unterscheidet und beide Materialien sich parallel zueinander in Versatzrichtung erstrecken und miteinander verbunden sind.

[0007] Die Musterlegebarre ist also als Hybridkonstruktion ausgebildet, bei der man unterschiedliche Materialien oder Werkstoffe verwendet. Jedes Material kann auf eine spezielle Anforderung hin ausgewählt werden, so dass die Kombination der zwei oder mehr Materialien dann mehr Anforderungen gleichzeitig erfüllen kann als eine herkömmlich bekannte String-Barre.

[0008] Hierbei ist bevorzugt, dass das erste Material ein faserverstärkter Kunststoff ist, dessen Fasern eine Hauptrichtung parallel zur Versatzrichtung aufweisen. Die Fasern sind in einen Matrixwerkstoff eingebettet, vorzugsweise einem duroplastischen Matrixwerkstoff und vorzugsweise Epoxidharz. Ein faserverstärktes Kunststoffmaterial hat eine hohe Steifigkeit bei Zug- und/oder Druckbelastung. Vor allem ergibt sich eine geringe thermische Ausdehnung des Materials, was sich günstig auf die thermische Ausdehnung der Musterlegebarre auswirkt, auch wenn das zweite Material eine andere thermische Ausbildung aufweisen sollte. Da die beiden Materialien miteinander verbunden sind, kann der faserverstärkte Kunststoff einer thermischen Ausdehnung entgegenwirken. Darüber hinaus ergibt sich eine relativ hohe Biegesteifigkeit.

[0009] Vorzugsweise sind die Fasern als Carbonfasern ausgebildet. Carbonfasern haben eine vergleichsweise hohe Festigkeit und erzeugen damit in Zusammenhang mit dem Kunststoff der Matrix eine sehr hohe Steifigkeit, d.h. einen großen Widerstand gegen ein Durchbiegen und Längendehnung.

[0010] Bevorzugterweise ist das zweite Material ein Metall, vorzugsweise Stahl oder Leichtmetall. Das zweite Material stützt dabei einerseits die Fasern in der Matrix des Kunststoffmaterials, insbesondere bei Schubbeanspruchung. Man kann das zweite Material zur Befestigung des Fadenführers verwenden, weil sich bei einem Metall kein Kriechen oder Setzen ergibt. Man kann bei der Verwendung eines Metalls die Abmessungen relativ genau an Vorgaben anpassen.

[0011] Vorzugsweise bildet das erste Material einen Stab, insbesondere einen Zylinderstab. Ein Zylinderstab aus einem faserverstärkten Kunststoff lässt sich leicht herstellen. Bei diesem Herstellungsvorgang können die Fasern jedenfalls mit ihrer Hauptrichtung in Versatzrichtung ausgerichtet werden. Die Versatzrichtung entspricht dann der Längsrichtung des Stabes. Die Fasern müssen nicht exakt parallel liegen. Sie können auch einen kleinen Winkel zur Längsrichtung des Stabes einschließen. Da sie aber eine Hauptrichtung haben, die der Versatzrichtung entspricht, ist sichergestellt, dass die Zugfestigkeit des Stabes sehr hoch wird.

[0012] Vorzugsweise bildet das zweite Material einen Mantel um das erste Material. Damit erfüllt das zweite Material eine zusätzliche Aufgabe, es schützt nämlich das erste Material vor mechanischer und/oder chemischer Beschädigung. Darüber hinaus bietet diese Ausbildung eine gute Befestigungsmöglichkeit für den Fadenführer. Eine Ummantelung durch das zweite Material ergibt eine zusätzliche Stützfunktion der Fasern gegen ein Ausknicken, insbesondere bei einer Schubbelastung der Musterlegebarre.

[0013] Hierbei ist bevorzugt, dass das zweite Material als Rohr ausgebildet ist. Ein Rohr ist ein handelsübliches Erzeugnis, so dass die Herstellungskosten für das Antriebselement klein gehalten werden können.

[0014] In vielen Fällen wird es ausreichen, das erste Material und das zweite Material in Versatzrichtung abschnittsweise miteinander zu verbinden. Es ist aber bevorzugt, dass das erste Material und das zweite Material in Versatzrichtung durchgehend miteinander verbunden sind. Diese Verbindung kann unlösbar ausgebildet werden. Damit ist an jeder Stelle in Versatzrichtung gewährleistet, dass sich das erste Material und das zweite Material nicht voneinander trennen können.

[0015] Vorzugsweise sind das erste Material und das zweite Material miteinander verklebt, thermisch verbunden oder verpresst. In allen Fällen lässt sich eine durchgehende oder jedenfalls abschnittsweise ausgebildete Verbindung realisieren, die in der Lage ist, die zwischen dem ersten Material und dem zweiten Material möglicherweise auftretenden Scherkräfte aufzunehmen. Zum Verkleben kann man beispielsweise einen Klebstoff zwischen dem ersten Material und dem zweiten Material verwenden. Es ist aber auch möglich, beispielsweise das erste Material durch Zufuhr von Wärme anzuschmelzen und dann mit dem zweiten Material zu verbinden. Insbesondere bei Verwendung eines Rohres für das zweite Material kann man durch ein Zusammenpressen des Rohres dafür sorgen, dass eine Verbindung zwischen dem ersten Material und dem zweiten Material kraftschlüssig erfolgt.

[0016] Vorzugsweise ist das Antriebselement in mindestens einer Außenführung geführt, und das zweite Material ist im Bereich der Außenführung angeordnet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das zweite Material auch eine Gleitfunktion erfüllt. In diesem Fall kann man eine kleine Masse des Antriebselementes realisieren, weil das zweite Material nur dort vorgesehen ist, wo eine Reibung stattfinden kann.

[0017] Alternativ oder zusätzlich zu den zuvor genannten Ausbildungen kann das zweite Material eine Gleitbeschichtung bilden. Damit wird eine Reibung zwischen dem Antriebselement und dem Träger herabgesetzt.

[0018] Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1

eine Musterlegebarre mit einem Fadenführer im Ausschnitt,

Fig. 2

einen Schnitt II-II nach Fig. 1,

Fig. 3

eine vergrößerte Einzelheit III nach Fig. 2,

Fig. 4

die Musterlegebarre in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5

ein Antriebselement in perspektivischer Darstellung und

Fig. 6

eine vergrößerte Darstellung des Antriebselements im Ausschnitt.

[0019] Eine Musterlegebarre 1 einer nicht näher dargestellten Kettenwirkmaschine weist mindestens einen Fadenführer 2 auf, der eine Legenadel 3 trägt. Durch die Legenadel 3 ist in an sich bekannter Weise ein Kettfaden geführt, der während eines Wirkvorganges in eine Wirkware eingebunden werden soll.

[0020] Der Fadenführer 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem Antriebselement 4 befestigt, beispielsweise ist er am Antriebselement 4 festgeklebt.

[0021] Der Fadenführer 2 ist mithilfe des Antriebselements 4 in eine Versatzrichtung hin und her bewegbar. Die Versatzrichtung entspricht dabei der Längserstreckung des Antriebselements 4.

[0022] Zur Befestigung weist der Fadenführer 2 einen Halter 5 auf, der sich parallel zur Längserstreckung des Antriebselements 4 erstreckt. Der Halter 5 ist starr mit dem Fadenführer 2 verbunden, d.h. eine winkelmäßige Ausrichtung zwischen dem Fadenführer 2 und dem Halter 5 bleibt im Betrieb erhalten, beispielsweise in einem Winkel von 90°, wie in Fig. 1 dargestellt.

[0023] Der Halter 5 weist eine Nut 6 auf, in die das Antriebselement 4 eingelegt ist. Die Nut 6 weist eine Kontur auf, die der Außenkontur des Antriebselements 4 angepasst ist. Dadurch lässt sich eine relativ große Klebefläche zwischen dem Antriebselement 4 und dem Halter 5 realisieren.

[0024] Wie insbesondere in den Fig. 5 und 6 zu erkennen ist, weist das Antriebselement zwei Materialien auf, die in Fig. 3 durch unterschiedliche Schraffuren dargestellt sind. Beide Materialien unterscheiden sich voneinander. Beide Materialien erstrecken sich parallel zueinander in Versatzrichtung, d.h. in Längsrichtung des Antriebselements 4, und sind miteinander verbunden.

[0025] Im Einzelnen handelt es sich um ein erstes Material 7, das aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist. Als Verstärkungsfasern werden hier vorzugsweise Carbonfasern verwendet, um eine relativ hohe Steifigkeit und Festigkeit zu gewährleisten. Die Carbonfasern sind in eine Matrix aus einem Kunststoffmaterial eingebettet. Das Kunststoffmaterial ist vorzugsweise ein duroplastisches Material und besonders bevorzugt Epoxidharz.

[0026] Das erste Material 7 liegt in Form eines Stabes vor. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Stab einen kreisförmigen Querschnitt. Andere Querschnittsformen sind aber möglich. Ein derartiger Stab kann auf unterschiedliche Weise hergestellt werden. Eine einfache Möglichkeit zur Herstellung ist ein Strangpress- oder Extrudierverfahren.

[0027] Ferner weist das Antriebselement 4 ein zweites Material 8 auf, das im vorliegenden Fall aus Stahl gebildet ist. Alternativ hierzu kann man auch ein Leichtmetall verwenden, beispielsweise Aluminium. Das zweite Material ist hier durch ein dünnwandiges Profilrohr realisiert. Das erste Material 7 und das zweite Material 8 sind unlösbar miteinander verbunden, und zwar über ihre gesamte Länge. Zum Verbinden kann man das erste Material 7 und das zweite Material 8 beispielsweise miteinander verkleben. Eine Alternative besteht in einer thermischen Verbindung. Alternativ oder zusätzlich kann man auch eine kraftschlüssige Verbindung verwenden, bei der das Rohr des zweiten Materials 2 auf den Stab des ersten Materials 7 aufgepresst oder aufgeschrumpft wird.

[0028] Das Rohr des zweiten Materials 8 bildet einen Mantel um das erste Material 7. Dieser Mantel schützt das erste Material 7 vor mechanischer und/oder chemischer Beschädigung. Auch bietet das zweite Material 8 eine gute Befestigungsmöglichkeit für den Fadenführer 2, weil das Risiko, dass es zu einem Kriechen oder Setzen eines Kunststoffmaterials kommt, relativ klein ist.

[0029] Zudem erfüllt die Ummantelung eine zusätzliche Stützfunktion, so dass die Fasern des ersten Materials 7 gegen Ausknicken geschützt werden, insbesondere bei einer Schubbelastung des Antriebselements 4.

[0030] Dargestellt ist, dass das Antriebselement 4 unmittelbar den Fadenführer 2 trägt und somit die Musterlegebarre selbst bildet. Man kann das Antriebselement 4 aber auch als Übertragungselement zwischen einem Antrieb und der eigentlichen Musterlegebarre verwenden. Die Musterlegebarre kann als Zugelement oder als Zug-Schubelement ausgebildet werden.

[0031] Das erste Material 7 und das zweite Material 8 erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Antriebselements 4 und sind über die gesamte Länge miteinander verbunden. Die Verbindung muss jedoch nicht unbedingt durchgängig sein. Man kann die Verbindung auf vorbestimmte Abschnitte beschränken, solange gewisse Funktionen erfüllt werden, die weiter unten näher erläutert werden.

[0032] Auch kann man das zweite Material 8 auf bestimmte Längenabschnitte des Antriebselements 4 beschränken, was ebenfalls weiter unten näher erläutert wird.

[0033] Die Querschnittsfläche des zweiten Materials 8 ist gering im Verhältnis zur Querschnittsfläche des ersten Materials 7. Damit wird die Masse des Antriebselements 4 im Wesentlichen durch das spezifische Gewicht des ersten Materials 7 bestimmt, das deutlich kleiner ist als das spezifische Gewicht des zweiten Materials 8. Das Antriebselement 4 kann also insgesamt mit einer relativ geringen Masse ausgebildet werden.

[0034] Das erste Material 7 ändert seine Länge im Betrieb praktisch nicht. Eine derartige Längenänderung wird weder durch eine Temperaturänderung bewirkt, noch durch auftretende Kräfte. Das erste Material 7 ist also unempfindlich gegen eine Wärmedehnung und auch unempfindlich gegen eine Zugdehnung.

[0035] Dementsprechend ist auch eine Wärmedehnung des zweiten Materials 8 unkritisch, weil eine derartige Wärmedehnung durch das erste Material 7 verhindert wird. Wie oben erwähnt, muss die Verbindung zwischen dem ersten Material 7 und dem zweiten Material 8 nicht über die gesamte Länge des Antriebselements 4 durchgängig sein. Es reicht aus, wenn die Verbindungen so gestaltet sind, dass in unverbundenen Abschnitten keine Wärme- oder Zugdehnungen des zweiten Materials 8 auftreten.

[0036] Das zweite Material 8 kann auch als Gleitbeschichtung ausgebildet sein. Wie in der eingangs erwähnten DE 101 37 601 A1 beschrieben, ist das Antriebselement vielfach in einer Außenführung geführt. Man kann dann das zweite Material 8 auf solche Abschnitte beschränken, in denen des Antriebselements tatsächlich in der Außenführung geführt wird, so dass die Reibung hier klein gehalten werden kann. Wenn das zweite Material 8 als Mantel ausgebildet ist, dann wird dadurch auch die Torsionssteifigkeit des Antriebselements verbessert, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das Antriebselement 4 als Verbindungselement zwischen einem Antrieb und der Legebarre vorgesehen.

[0037] Vorzugsweise wird als erstes Material 7 ein Verbundwerkstoff verwendet, dessen E-Modul bei steigender Zugbelastung steigt, das also ein progressives Federverhalten zeigt.

[0038] Ein Nachjustieren der Kettenwirkmaschine, das bislang in vielen Fällen im Betrieb aufgrund von thermischen Einflüssen notwendig war, kann entfallen.

[0039] Ein Vordehnen des Antriebselements beim Anbringen der Fadenführer kann ebenfalls entfallen.

[0040] Es lässt sich beobachten, dass auch bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten das Risiko eines Aufschwingens klein ist.

[0041] Das Richten der Fadenführer wird in der Regel überflüssig, da die thermische Längenausdehnung einer Hybrid-Musterlegebarre äußerst gering ist. Eine maschinenbedingte Erwärmung hat praktisch keinen Einfluss mehr auf die Position der Fadenführer 4.

Ansprüche

1. Musterlegebarre (1) einer Kettenwirkmaschine mit mindestens einem Fadenführer (2), der durch ein Antriebselement (4) antreibbar ist, das in einer Versatzrichtung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (4) mindestens ein erstes Material (7) und ein zweites Material (8) aufweist, wobei sich das erste Material (7) vom zweiten Material (8) unterscheidet und beide Materialien (7, 8) sich parallel zueinander in Versatzrichtung erstrecken und miteinander verbunden sind.

2. Musterlegebarre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material (7) ein faserverstärkter Kunststoff ist, dessen Fasern eine Hauptrichtung parallel zur Versatzrichtung aufweisen.

3. Musterlegebarre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern als Carbonfasern ausgebildet sind.

4. Musterlegebarre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material (8) ein Metall, vorzugsweise Stahl oder Leichtmetall ist.

5. Musterlegebarre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material (7) einen Stab bildet, insbesondere einen Zylinderstab.

6. Musterlegebarre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material (8) einen Mantel um das erste Material bildet.

7. Musterlegebarre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material (8) als Rohr ausgebildet ist.

8. Musterlegebarre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material (7) und das zweite Material (8) in Versatzrichtung durchgehend oder abschnittsweise miteinander verbunden sind.

9. Musterlegebarre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material (7) und das zweite Material (8) miteinander verklebt, thermisch verbunden oder verpresst sind.

10. Musterlegebarre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (4) in mindestens einer Außenführung geführt ist und das zweite Material (8) im Bereich der Außenführung angeordnet ist.

11. Musterlegebarre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material (8) eine Gleitbeschichtung bildet.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Musterlegebarre (1) einer Kettenwirkmaschine, die als String-Barre ausgebildet ist, mit mindestens einem Fadenführer (2), der durch ein Antriebselement (4) antreibbar ist, an dem der Fadenführer (2) mit einem Halter (5) befestigt ist und das in einer Versatzrichtung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (4) mindestens ein erstes Material (7) und ein zweites Material (8) aufweist, wobei sich das erste Material (7) vom zweiten Material (8) unterscheidet und beide Materialien (7, 8) sich parallel zueinander in Versatzrichtung erstrecken und miteinander verbunden sind.

Zeichnung