DE102013003439A1

DE102013003439A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines gewebten Schlauches mit variablem Durchmesser

Info

Publication number: DE102013003439A1
Application number: DE201310003439
Authority: DE
Inventors: Günther Thielemann; Rolf Arnold; Reinhard Helbig; Stefan Eichler; Ralph Meurers
Original assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Current assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-08-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewebten Schlauches mit variablem Durchmesser. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von rundgewebten Schläuchen, die in ihrem Durchmesser kontinuierlich geändert werden können. Hierdurch ist es möglich, z. B. bei Einsatz von Hochleistungsfasern, Halbzeuge für faserverstärkte Kunststoffe wie Masten und dergleichen herzustellen. Die Vorrichtung kann nachträglich an vorhandene Rundwebmaschinen angebaut werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewebten Schlauches mit variablem Durchmesser. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von rundgewebten Schläuchen, die in ihrem Durchmesser kontinuierlich geändert werden können. Hierdurch ist es möglich, z. B. bei Einsatz von Hochleistungsfasern, Halbzeuge für faserverstärkte Kunststoffe wie Masten und dergleichen herzustellen. Die Vorrichtung kann nachträglich an vorhandene Rundwebmaschinen angebaut werden.
Stand der Technik
Allgemein bekannt ist die Herstellung von schlauchförmigen Geweben auf Flachwebmaschinen bei denen der Schusseintrag mittels Schützen erfolgt. Der Schussfaden durchdringt dabei abwechselnd die Kettfadenfächer der oberen bzw. unteren Gewebelage. Da der Schussfaden nicht geschnitten wird, entsteht ein völlig nahtloser Schlauch mit spiralförmigem Schussfadenverlauf. Auf Nadelbandwebautomaten hergestellte Schläuche besitzen in Längsrichtung eine Häkelkante, die eine Schwachstelle darstellt. Eine variable Breite bei schlauchförmigen Flachgeweben kann nach EP 01145615 durch Variation des Kettfadenabstandes im Bereich des Webfachs erreicht werden. Die Spreizung oder Einschnürung des Kettfadenabstandes kann durch ein Riet mit variablem Stababstand oder durch ein Fächerblatt erfolgen ( DE 3915085 A1 ). Nach WO9851845 kann ein Schlauchband mit variabler Breite durch Einsatz eines Webblattes mit Riedstäben, die sich von oben nach unten verjüngen, hergestellt werden. Das Webblatt ist zusätzlich auf- und abbewegbar, wodurch die Kettfäden unterschiedlich gespreizt werden.
In EP 0981660 wird ein Webverfahren sowie eine Webmaschine vorgeschlagen, womit ein stabiles Gewebe aus Schussfäden mit einheitlicher Elastizität und Dehnbarkeit, insbesondere ein Schlauchgewebe, dessen Durchmesser sich über die Länge ändert, hergestellt werden kann. Hierzu wird vorgeschlagen, dass synchron mit der Änderung des Kettfadenabstandes spezielle Breithalter wirksam werden, die die durch den Kettfadenabstand vorbestimmte Breite im Gewebe fixieren. Auf diese Weise können stark konische Vergrößerungen oder Verkleinerungen der Gewebebreite bzw. des -durchmessers erzielt werden. Dieser Effekt kann noch durch eine aktive Beeinflussung der Schussfadenspannung verbessert werden.
Im Stand der Technik konnte keine Lösung zur Herstellung rundgewebter Schläuche mit variablem Durchmesser gefunden werden. Es ist zwar allgemein bekannt, den Schlauchdurchmesser an Rundwebmaschinen durch Wechseln des Webringes z. B. auf einen größeren oder kleineren Durchmesser zu ändern. Eine Lösung für eine kontinuierliche Durchmesserveränderung konnte nicht ermittelt werden.
Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung rundgewebter Schläuche mit variablem Durchmesser zu schaffen. Durch das Verfahren soll eine Schlauchherstellung mit Durchmessergradienten über beliebige Längen ermöglicht werden. Die Vorrichtung soll je nach gewünschtem Schlauchdurchmesser den Webring in seiner Höhenposition automatisch anpassen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 4 gelöst.
Vorteile der Lösung
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2–3 und 5–7. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann erstmalig die mit hoher Effizienz arbeitende Rundwebtechnik zur Herstellung von nahtlosen Schläuchen mit variablem Durchmesser eingesetzt werden. Im Vergleich zum Einsatz von flachen Schützenwebmaschinen entsteht eine wesentlich geringere Lärmbelastung. Durch die hohe Leistung der Rundwebmaschine können kostengünstig Halbzeuge für faserverstärkte Kunststoffe sowie andere technische Textilien hergestellt werden. Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung 1 zeigt eine Prinzipskizze vom Aufbau der Vorrichtung, die zur Realisierung des Verfahrens eingesetzt wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es erstmals möglich, durch schrittweises Heben oder Senken des Webringes an einer Rundwebmaschine bei gleichzeitiger Durchmesseränderung des Webringes, Rundgewebe mit variablem Durchmesser zu erzeugen. Bei der gewünschten Durchmesseränderung wird der Webring kontinuierlich nach oben in Richtung der nach oben abgezogenen Gewebeschläuche geführt. Dabei wird gleichzeitig der Durchmesser des Webringes kontinuierlich verkleinert. Der minimale Durchmesser des Gewebeschlauches wird von der maximalen Kettfadendichte begrenzt. Je nach Feinheit bzw. Durchmesser der Kettfäden ist diese unterschiedlich. Bei Vergrößerung des Schlauchdurchmessers wandert der Webring nach unten, wobei gleichzeitig sein Durchmesser vergrößert wird.
Die elektronische Steuereinheit ermöglicht die Herstellung von Schläuchen mit Durchmessergradienten. In Verbindung mit dem Einsatz von Hochleistungsfasern können auf diese Weise z. B. sich nach oben verjüngende Masten aus faserverstärkten Kunststoffen hergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ermöglicht durch die in der Höhe bewegliche Anordnung des Webringes (1) auf einer starr angeordneten ringförmigen Platte (2) in Verbindung mit den Lamellen (3) für die Durchmesserveränderung des Webringes (1) die Herstellung variabler Schlauchdurchmesser. Die vertikale Bewegung des Webringes (1) erfolgt über Hubkurven (4), die mehrfach an einem drehbaren zylindrischem Ring (2) angeordnet sind, wobei der erzeugte Hub über Rollen (8) und Schubelemente (9) auf den Webring (1) übertragen wird. Die Hubhöhe des Webringes hängt vom Drehwinkel des drehbaren Ringes (2') und von der Steigung der Hubkurven (4) ab.
In Abhängigkeit von der Position des Webringes (1) werden die radial beweglichen Lamellen (3) nach innen oder außen bewegt, wodurch der Webringdurchmesser verkleinert oder vergrößert wird. Die Antriebe für die Höhen- und Durchmesseränderung des Webringes erfolgen über Stellmotoren (5) und (7), wobei die Ansteuerung durch eine elektronische Steuereinheit (6) erfolgt.
Es ist auch möglich, anstelle von Stellmotoren pneumatische Stellglieder einzusetzen. Ebenso ist es möglich, für das Heben und Senken des Webringes einen pneumatischen oder elektrischen Direktantrieb vorzusehen. In diesem Fall könnten die Hubkurven (4) mit dem drehbaren Ring (2'), den Rollen (8), dem Stellmotor (7) und den Schubelementen (9) entfallen.
Ein weiterer Vorteil gegenüber anderen Prinzipien (Flachweberei) ergibt sich verfahrensbedingt durch das Prinzip der Fadenzuführung, besonders beim Schusseintrags, auf Rundwebmaschinen. Auf Grund des Tangentialabzuges der Schussfäden ist die Einarbeitung unverdrehter Bändchen oder Hochleistungsfaser-Rovings in Kette und Schuss möglich. Hierdurch ist die Herstellung extrem ondulationsarmer biaxialer, schlauchartiger Strukturen als Preform für faserverstärkte Kunststoffe möglich.
Bezugszeichenliste

1: Webring
2: ringförmige Platte
2': drehbarer Ring mit Hubkurven
3: Lamellen
4: Hubkurven
5: Stellmotor für vertikale Bewegung des Webringes
6: elektronische Steuereinheit für Hubbewegung und Durchmesser
7: Stellmotor für den Antrieb der radial beweglichen Lamellen
8: Abtastrollen
9: Schubelemente

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 01145615 [0002]
DE 3915085 A1 [0002]
WO 9851845 [0002]
EP 0981660 [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines gewebten Schlauches mit variablem Durchmesser, dadurch gekennzeichnet, dass durch kontinuierliches Heben oder Senken des Webringes (1) an einer Rundwebmaschine bei gleichzeitiger Durchmesseränderung des Webringes der Durchmesser des Schlauchgewebes variiert wird.
Verfahren zur Herstellung eines gewebten Schlauches mit variablem Durchmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kontinuierliche Verstellen von Webringhöhe und -durchmesser zur Erzeugung von Schläuchen mit Durchmessergradienten genutzt wird.
Verfahren zur Herstellung eines gewebten Schlauches mit variablem Durchmesser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schlauchherstellung Hochleistungsfasern eingesetzt werden.
Vorrichtung zur Herstellung eines gewebten Schlauches mit variablem Durchmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in seinem Durchmesser veränderliche Webring (1) einer Rundwebmaschine auf einer starr angeordneten ringförmigen Platte (2) in seiner Höhe beweglich angeordnet ist und dass der Webring radial bewegliche Lamellen (3) für seine Durchmesseränderung besitzt.
Vorrichtung zur Herstellung eines gewebten Schlauches mit variablem Durchmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Bewegung des Webringes (1) über Hubkurven (4) erfolgt, denen ein Stellmotor und eine elektronische Steuereinheit zugeordnet sind.
Vorrichtung zur Herstellung eines gewebten Schlauches mit variablem Durchmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubkurven (4) an der Innenseite der starren ringförmigen Platte (2) auf einem drehbarem Ring (2') angeordnet sind, wobei der erzeugte Hub über Rollen (8) und Schubelemente (9) auf den Webring übertragen wird.
Vorrichtung zur Herstellung eines gewebten Schlauches mit variablem Durchmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die radial beweglichen Lamellen (3) für die Durchmesserveränderung des Webringes von einem Stellmotor (7) bewegt werden, der von der elektronische Steuereinheit (6) beeinflusst wird.