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Title:
METHOD FOR INSERTING AN ELASTOMERIC YARN AND YARN PROCESSING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/071075
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for inserting a longitudinally elastic yarn (Y) from a yarn supply (1) into a shuttleless weaving machine (W). According to the invention, the yarn is firstly removed with positive yarn feed from the yarn supply. Afterwards, the yarn is intermediately stored in adjacent windings with a predetermined elongation while using a winding speed that is synchronized with the positive feed speed, and for each insertion process, the yarn is released only with a predetermined insertion length.

Inventors:
JACOBSSON KURT ARNE GUNNAR (SE)
Application Number:
PCT/EP2001/003193
Publication Date:
September 27, 2001
Filing Date:
March 20, 2001
Export Citation:
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Assignee:
IRO PATENT AG (CH)
JACOBSSON KURT ARNE GUNNAR (SE)
International Classes:
B65H51/22; D03D47/34; D03D47/36; (IPC1-7): D03D47/34
Foreign References:
US3911698A1975-10-14
DE3335875A11985-04-25
US5050405A1991-09-24
EP0744483A21996-11-27
Attorney, Agent or Firm:
Hilgers, Hans (Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser Maximilianstrasse 58 München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Eintragen eines längselastischen Fadens (Y) von einem Fadenvor rat (1) in eine schützenlose Webmaschine (W), insbesondere eines unbedeckten e lastischen Fadens in eine Greiferoder Projektilwebmaschine, bei dem der Faden (Y) zunächst mit positiver Fadenlieferung vom Fadenvorrat (1) abgenommen und nach folgend in nebeneinanderliegenden Windungen mit einer zur positiven Lieferge schwindigkeit abgestimmten Wickelgeschwindigkeit und einer vorbestimmten Deh nung zwischengespeichert und für jeden Eintragvorgang mit vorbestimmter Eintrag länge freigegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils freizuge bende Eintraglänge kürzer als die Webbreite der Webmaschine eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die positive Faden liefergeschwindigkeit und die Wickelgeschwindigkeit phasengleich (synchron) und mit einer festgelegten, vorzugsweise veränderbaren, Relation eingestellt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelgeschwin digkeit proportional höher zur positiven Liefergeschwindigkeit eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnung in den aufgewickelten Windungen durch die Relation zwischen der positiven Liefergeschwin digkeit und der Aufwickelgeschwindigkeit eingestellt wird, und dass nachfolgend die Dehnung des Schussfadens im Gewebe durch die Relation zwischen der Eintraglänge und der Webbreite eingestellt wird.
6. Fadenverarbeitendes System (S), umfassend einen Fadenvorrat (1), eine stromab des Fadenvorrats angeordnete Liefervorrichtung (F), und eine schützenlose Webma schine (W), dadurch gekennzeichnet, dass für einen längselastischen Faden (Y) die Liefereinrichtung (F) eine positive Liefervorrichtung (P) und ein nachgeordnetes Fa denZwischenspeicherund Messliefergerät (M) aufweist, und dass mit Antriebsein richtungen (6,8) der positiven Liefervorrichtung (P) und des FadenZwischenspeicher und Messliefergeräts (M) die positive Liefergeschwindigkeit und die Zwischenspei cherAufwickelgeschwindigkeit in eine bestimmte Relation zueinander bringbar sind.
7. Fadenverarbeitendes System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die positive Liefervorrichtung (B) eine an einen drehbaren Fadenwickel (18) ange drückte, angetriebene Förderrolle (4) aufweist.
8. Fadenverarbeitendes System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das FadenZwischenspeicherund Messliefergerät (M) ein drehantreibbares Wickel element (7) und einen stationären Speicherkörper (9) aufweist, und dass dem Spei cherkörper (9) eine Stoppvorrichtung (A) mit einem zwischen einer Stoppstellung am Speicherkörper (9) und einer abgehobenen Freigabestellung hinund herbeweglichen Stoppelement (11) aufweist.
9. Fadenverarbeitendes System nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, da durch gekennzeichnet, dass stromab des FadenZwischenspeicherund Messliefer geräts (M) eine gesteuerte Fadenbremse (B) vorgesehen ist, und dass die Webma schine (W) eine Greiferwebmaschine mit Bringerund Nehmergreifer (1,2) oder eine ProjektilWebmaschine ist.
10. Fadenverarbeitendes System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der positiven Liefervorrichtung (P) und dem FadenZwischenspeicherund messliefergerät (M) eine FadenBewegungsüberwachungsvorrichtung, vorzugsweise eines berührungslosen, z. B. optischen, Typs, vorgesehen ist.
Description:
Verfahren zum Eintragen eines Elastomer-Fadens und Fadenverarbeitungssystem Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eintragen eines Elastomer-Fadens und ein fadenverarbeitendes System.

Ein längselastischer Elastomer-Faden lässt sich in Strickmaschinen verarbeiten, in- dem er von einer positiven Liefervorrichtung vom Fadenvorrat abgenommen und zum Stricksystem geliefert wird. In Webmaschinen lassen sich mit Webmaschinen- Liefergeräten bisher nur sogenannte umsponnene Elastomer-Fäden (covered elasto- mer yarns) mit beschränkter Längselastizität verarbeiten. Umsponnene Elastomer- Fäden haben ein Dehnverhalten mit einem"Knie", ab dem die Umspinnung wirksam wird. Bei jedem Eintragvorgang wird der Faden bis zu diesem Knie gedehnt, so dass sich der Faden unter relativ stabilen Verhältnissen eintragen lässt. Unbedeckte oder nackte Elastomer-Fäden (bare elastomer yarns), z. B. Naturgummi-oder Elastomerfä- den, können hingegen wegen der extremen Dehnbarkeit mit Webmaschinen-Schuss- Liefergeräten in Webmaschinen nicht verarbeitet werden. Die Herstellung umsponne- ner Elastomer-Fäden nach speziellen Spinn-Verfahren ist jedoch teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Eintragen eines Elasto- mer-Fadens in eine Webmaschine sowie ein zum Durchführen des Verfahrens geeig- netes fadenverarbeitendes System anzugeben, mit denen es möglich ist, längselasti- sches Elastomer-Fadenmaterial zuverlässig und unabhängig von der Dehnbarkeit in der Webmaschine als Schussfaden zu verarbeiten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Elastomer-Faden aus dem Faden- vorrat an die schützenlose Webmaschine derart geliefert, dass er zunächst mit positi- ver Fadenlieferung vom Fadenvorrat abgenommen und dann in nebeneinanderlie- genden Windungen mit einer mit der positiven Liefergeschwindigkeit synchronisierten und damit in einem bestimmten Verhältnis stehenden Wickelgeschwindigkeit und da- durch mit Dehnung zwischengespeichert und schließlich für jeden Eintrag in einer vorbestimmten Eintraglänge freigegeben wird. Da durch die Synchronisation zwischen der positiven Liefergeschwindigkeit und der Wickelgeschwindigkeit zum Zwischen- speichern der Windungen unabhängig von der Dehnbarkeit des Fadens in den Win- dungen eine bestimmte Dehnung im Faden einstellbar ist, und die Dehnung ferner durch die Längenbemessung für jeden Eintrag kontrolliert werden kann, kann die Webmaschine den Faden unabhängig von dessen Dehnbarkeit verarbeiten. Auf diese Weise kann unbedecktes Elastomer-Fadenmaterial in schützenlosen Webmaschinen verarbeitet werden. Unbedeckte Elastomer-Fäden sind kostengünstig herstellbar und bieten einen größeren Freiheitsgrad hinsichtlich der Gewebeelastizität in Schussfa- denrichtung. Dies kann für Stretch-Denim (Stretch-Jeans) vorteilhaft sein. Der unbe- deckte, sehr dehnbare Elastomer-Faden braucht nicht mit jedem Schuss eingetragen zu werden, oder kann sogar zusammen mit einem Normalfaden beim selben Schuss eingetragen werden, z. B. zur Herstellung von einem plattierten Gewebe.

In dem fadenverarbeitenden System kooperieren die positive Liefervorrichtung und das Faden-Zwischenspeicher-und-messliefergerät derart miteinander, dass in den für den intermittierenden Verbrauch durch die Webmaschine zwischengespeicherten Windungen eine im Wesentlichen gleichmäßige und auch durch die Geschwindig- keitsabstimmung zwischen der positiven Fadenlieferung und dem Aufwickeln einstell- bare Dehnung eingehalten wird. Da die Webmaschine den Faden nur in genau be- messenen Längsabschnitten, einen Längsabschnitt pro Eintrag, einträgt, lässt sich auch im Schussfaden eine gewünschte Dehnung einstellen. Es kann sich Dehnung in den verbleibenden zwischengespeicherten Windungen nicht in Richtung zur Webma- schine hin abbauen. Während des Eintrags sind zwar die Windungen in Richtung zur Webmaschine hin nicht unter formschlüssiger Kontrolle, jedoch wirkt dann die Ab- zugskraft und die Reibung beim Abzug, die eine in die Windungen zurückwirkende Entspannung weitgehend verhindern.

Verfahrensgemäß ist es günstig, die Eintraglänge kürzer als die Webbreite der Web- maschine einzustellen. Auf diese Weise lässt sich im Schussfaden im Gewebe eine bestimmte Dehnung einstellen, z. B. in etwa 300 %. Die Dehnung im Schussfaden wird durch das Schließen des Fachs nach dem Anschlag sozusagen im Gewebe konser- viert.

Zweckmäßig lässt sich die Dehnung im Faden in den zwischengespeicherten Win- dungen durch die Eintraglängenbemessung während der Einträge und in den Ruhe- pausen dazwischen im wesentlichen konstant halten. Dies bedeutet, dass beim Auf- wickeln des von der positiven Liefervorrichtung gelieferten Fadens durch die die Län- genbemessung vornehmende Stoppvorrichtung oder bei gleichzeitigem Eintrag durch die Abzugskraft ein Zurückziehen des Fadens von der Webmaschine im Wesentlichen unterbleibt. Beim Eintragen wird nur die vorbestimmte und schon gedehnte Fadenlän- ge freigegeben, mit der die Webmaschine eine bestimmte Dehnung im Gewebe her- stellt.

Durch gegenseitige proportionale Abstimmung der positiven Liefergeschwindigkeit und der Aufwickelgeschwindigkeit und einer Phasenangleichung (Synchronisierung), d. h. die positive Liefervorrichtung startet und stoppt und beschleunigt und verzögert wie das Aufwickelelement, lässt sich auch extrem dehnbares Fadenmaterial korrekt kontrollieren.

Funktionssicher und baulich einfach ist eine positive Liefervorrichtung, die mit einer an einen drehbaren Fadenwickel angedrückten, angetriebenen Förderrolle arbeitet, de- ren Antrieb synchron mit dem Wickelantrieb läuft und den Faden abrollt. Die positive Liefervorrichtung kann an das Messliefergerät angebaut und von diesem z. B. über ei- nen Riementrieb oder ein Getriebe, angetrieben werden. Die Relation zwischen der positiven Liefergeschwindigkeit und der Aufwickelgeschwindigkeit sollte einstellbar sein.

In dem Faden-Zwischenspeicher-und-messliefergerät wird der gedehnte Faden auf einem stationären Speicherkörper in nebeneinanderliegenden Windungen aufgewi- ckelt, zweckmäßigerweise mit Fadenseparation, d. h., axialen Zwischenabständen zwischen benachbarten Windungen. Zwischen dem Wickelelement und dem Stopp- element wird der Faden mit Dehnung gehalten. Bei jedem Eintrag wird nur die be- stimmte Fadenlänge freigegeben, wobei die Abzugskraft und die Reibung am Spei- cherkörper abstützend wirken, bis das Stoppelement die verbleibenden Fadenwin- dungen wieder formschlüssig gegen eine Entspannung abstützt. Dabei wird durch Freigabe einer proportional auf die Webbreite abgestimmten Länge die Dehnung im Schussfaden im Gewebe eingestellt.

Besonders beim Verarbeiten unbedeckten Elastomer-Fadenmaterials in einer Greifer- Webmaschine ist es zweckmäßig, eine gesteuerte Fadenbremse vorzusehen, die, z. B. in der Übergabephase vom Bringergreifer zum Nehmergreifer, vorübergehend ei- ne bestimmte Bremsung bewirkt, um die Übergabeoperation zu unterstützen.

Zwischen der positiven Liefervorrichtung und dem Messliefergerät ist eine Überwa- chungseinrichtung zweckmäßig, die den Faden berührungslos abtastet und keine nennenswerte zusätzliche Reibung erzeugt. Im Falle eines Fadenbruchs oder eines sich leerenden Fadenwickels wird ein Stoppsignal an die Webmaschine abgegeben.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes er- läutert. Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Ansicht eines fadenverarbeitenden Systems für ei- nen Elastomer-Faden, Fig. 2 ein Geschwindigkeits-Zeit-bzw. Drehwinkeldiagramm, und Fig. 3 eine Detailvariante zu Fig. 1.

Ein fadenverarbeitendes System S in Fig. 1 umfasst einen Fadenvorrat V für einen längselastischen Elastomer-Faden Y, als Fadenliefereinrichtung F eine positive Lie- fervorrichtung P und dieser nachgeordnet ein Faden-Zwischenspeicher-und-mess- liefergerät M, gegebenenfalls eine stromab angeordnete, gesteuerte Fadenbremse B, und als fadenverbrauchende Textilmaschine eine schützenlose Webmaschine W, vor- zugsweise eine Greiferwebmaschine mit Bringergreifer 1 und Nehmergreifer 2, die bei einem Eintrag den Faden Y in etwa in der Mitte eines Faches 3 einander übergeben.

Die Greifer 1, 2 bilden eine Eintragvorrichtung E der Webmaschine W. Die Webma- schine W könnte auch eine Projektil-Webmaschine sein.

Der Faden Y ist längselastisch, z. B. ein unbedeckter Elastomer-Faden (bare elasto- mer yarn), aus Natur-Gummi oder Elastomer. Die positive Liefervorrichtung P, die in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist, weist z. B. eine einmal oder mehrmals vom Fa- den Y umschlungene Lieferrolle 4 und eine Gegenrolle 5 auf, die mit einem Antrieb 6 drehantreibbar sind. Stromab oder stromauf der positiven Liefervorrichtung kann eine Überwachungseinrichtung (Fadenbruch, leerer Vorrat) vorgesehen sein. Eine Regel- größen-Abtasteinrichtung könnte mit dem Antrieb 6 kooperieren, um den Faden Y entweder mit gleichbleibender Dehnung vom Vorrat 1 abzunehmen oder dem Mess- liefergerät M zuzuführen. Die Überwachungs-bzw. Abtasteinrichtung ist nicht gezeigt.

Das Faden-Zwischenspeicher-und-messliefergerät M weist in einem Gehäuse ein durch einen elektrischen Antriebsmotor 8 drehantreibbares Wickelelement 7 auf und einen stationären Speicherkörper 9 für den vom Wickelelement 7 in nebeneinander- liegenden Windungen darauf zwischengespeicherten Faden Y. Zweckmäßigerweise ist der Speicherkörper 9 mit nicht dargestellten Einrichtungen für eine Fadenseparati- on ausgestattet. Sensoren D überwachen die Anzahl der Fadenwindungen bzw. die Größe des Zwischenspeichers auf dem Speicherkörper 9 und übermitteln Signale an eine Steuervorrichtung C des Antriebsmotors 8. Ferner ist zur Längenbemessung des bei jedem Eintrag durch die Webmaschine W abgezogenen Fadens Y eine Bemes- sungseinrichtung A vorgesehen, die beispielsweise eine stationäre Stoppvorrichtung 10 und ein zwischen einer mit dem Speicherkörper 9 kooperierenden Stoppstellung und einer zurückgezogenen Freigabestellung bewegbares Stoppelement 11 aufweist.

Der Speicherkörper 9 kann mit verstellbarem Durchmesser ausgebildet sein. Die Be- messungseinrichtung A kann mit der Steuervorrichtung C verbunden sein. Die Faden- bremse B, z. B. eine Umlenkbremse, weist einen Antrieb 12 auf, der zweckmäßiger- weise ebenfalls mit der Steuervorrichtung C verbunden ist. Der Webmaschine W ist eine Steuereinrichtung C1 zugeordnet, die mit der Steuervorrichtung C verbunden ist.

Auch der Antrieb 6 der positiven Liefervorrichtung P ist mit der Steuervorrichtung C verbunden, um die positive Liefergeschwindigkeit und die Wickelgeschwindigkeit mit Phasengleichheit und einer bestimmten Relation zueinander einzustellen. Die Relati- on sollte veränderbar sein.

Die positive Liefervorrichtung P wird proportional und phasengleich (synchron) ange- trieben wie das Wickelelement 7 des Messliefergeräts. Der Antriebsmotor 8 wird be- schleunigt, verzögert oder angehalten, beispielsweise in Abhängigkeit von Signalen der Sensoren D, und zwar um stets eine dem momentanen oder sogar dem zu er- wartenden Verbrauch der Webmaschine W genügende Anzahl von Windungen auf dem Speicherkörper 9 zwischenzuspeichern. Von der Steuereinrichtung C1 wird zum Einleiten eines Eintrags ein Signal an die Steuervorrichtung C (oder die Stoppvor- richtung 10 direkt) übermittelt, um das Stoppelement 11 aus der Stoppstellung in die Freigabestellung zu bewegen. Die Anzahl der beim Eintrag abgezogenen Windungen wird registriert, z. B. durch einen Abzugssensor (nicht gezeigt). Das Stoppelement 11 wird ausreichend früh wieder in die Stoppstellung zurückverstellt, z. B. über die Steu- ervorrichtung C, um die eingestellte Eintraglänge einzuhalten. Die Fadenbremse B wird, z. B. von der Steuervorrichtung C, angesteuert, um während der Übergangspha- se, in der der Bringergreifer 1 den Faden Y an den Nehmergreifer 2 übergibt, den Fa- den zu bremsen.

Funktionsbedingt wird im Faden Y in den zwischengespeicherten Windungen auf dem Speicherkörper 9 eine Dehnung hervorgerufen. Diese Dehnung wird zwischen dem Wickelelement 7 und dem eingerückten Stoppelement 11 im Wesentlichen konstant gehalten. Durch Einstellen der Eintraglänge im Verhältnis zur Webbreite der Webma- schine W wird ferner die Dehnung des Fadens Y im Fach 3 gegenüber der Dehnung des Fadens Y in den zwischengespeicherten Windungen sogar erhöht oder verringert.

In dem Diagramm von Fig. 2 ist zu erkennen, wie der Antriebsmotor 8 entsprechend der Kurve 13 vom Stillstand beschleunigt, auf hohe Geschwindigkeit gebracht und schließlich wieder zum Stillstand verzögert wird. Die gestrichelte Kurve 14 zeigt die proportional geringere Geschwindigkeit der positiven Liefervorrichtung P. Zu Zeit- punkten t1, t2, t3 werden z. B. webmusterabhängig Einträge veranlasst. Zum jeweili- gen Zeitpunkt wird das Stoppelement 11 aus der Stoppstellung in die Freigabestellung bewegt und anschließend, d. h. vor Erreichen der Eintraglänge wieder in die Stopp- stellung zurückgestellt. Zweckmäßig ist Phasengleichheit eingestellt, d. h., die positive Liefervorrichtung startet und stoppt gleichzeitig mit dem Wickelelement 7.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform einer positiven Liefervorrichtung P dargestellt, bei der der Fadenvorrat V einen drehbaren Fadenwickel 18 aufweist. Die vom Antrieb 6 drehantreibbare Förderrolle 4 kontaktiert den Fadenwickel 18 und spult den Faden Y ab. Der Antrieb 6 ist mit einer Steuervorrichtung C2 der positiven Liefervorrichtung P verbunden, die Steuersignale vom Antriebsmotor bzw. der Steuervorrichtung C des Messliefergeräts M erhält. Die Bezugsziffer 19 deutet die Übertragung eines Stopp- signals an die Webmaschine an (bei Fadenbruch, einer Störung oder bei leerem Fa- denwickel 18). Die positive Liefervorrichtung P könnte an das Messliefergerät M ein- gangsseitig angesetzt und von diesem angetrieben sein (mit verstellbarer Geschwin- digkeitsrelation).

Im Kern besteht die Erfindung darin, zur Lieferung von Elastomer-Fadenmaterial mit kontrollierter Dehnung in eine Greifer-oder Projektil-Webmaschine ein Faden- Zwischenspeicher-und-messliefergerät M zu benutzen, wie es an sich für Düsen- webmaschinen gebraucht wird, bei denen die Eintragvorrichtung keine Längenbe- messung vorzunehmen vermag. In der Greifer-oder Projektil-Webmaschine nimmt deren Eintragvorrichtung zwar die Längenbemessung selbsttätig vor. Dennoch wird hier das Messliefergerät M eingesetzt, um die Dehnung des Elastomer-Fadens in der Webmaschine einzustellen. Denn den Elastomer-Faden allein mit der positiven Liefer- vorrichtung der Webmaschine zuzuführen, ist wegen der starken Beschleunigungen und Verzögerungen bei der intermittierenden Arbeitsweise einer Webmaschine nicht möglich. Die positive Liefervorrichtung wird hingegen benutzt, um den Elastomer- Faden dem Mess-Liefergerät mit einstellbarer Dehnung zuzuführen. Die Längenbe- messungseinrichtung dient dazu, die Dehnung in den zwischengespeicherten Win- dungen zu halten und in Kooperation mit der längenbemessenden Eintragvorrichtung der Webmaschine eine bestimmte Dehnung im Gewebe einzustellen. Das erfindungs- gemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Bearbeitungssystem sind besonders zum Weben mit unbedeckten Elastomer-Fäden mit extremer Dehnbarkeit als Schussfäden geeignet. Als positive Liefervorrichtung P eignet sich besonders ein so- genannter ELAN-FEEDER, hergestellt von der Firma Memminger-Iro GmbH, DE.