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Die vorliegende Erfindung betrifft ein maschinelles Verfahren zum Stricken eines dreidimensionalen Gestricks. Mit diesem Verfahren sollen endkonturnahe Gestricke beispielsweise für technische Textilien herstellbar sein.
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Für die Herstellung klassischer dreidimensionaler textiler Produkte ist die Konfektion unumgänglich. Der Begriff Konfektion bezeichnet alle Arbeitsvorgänge, die zur Herstellung eines textilen Produkts erforderlich sind. Dies umfasst insbesondere die Umwandlung einer Mehrzahl von flächigen textilen Erzeugnissen in eine dreidimensionale Form durch Zuschnitt, Anordnung, Einbringung von Applikationen und/oder Naht. Seit längerem besteht der Wunsch, dreidimensionale Gestricke in einem einzigen Prozessschritt direkt auf einer (einzelnen) Strickmaschine herzustellen, um den Aufwand für die Konfektion zu reduzieren oder gar zu vermeiden. Es wurden daher bereits Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Gestricken mit sogenannten Flachstrickmaschinen entwickelt. Diese Verfahren ermöglichen dreidimensionale Gestricke beziehungsweise räumlich geformte Textilien ohne Nähte, ohne Zuschnitt und/oder ohne Konfektion in einem Stück und einem Prozess zu fertigen. Das heißt, das dreidimensionale Gestrick kann auf einer einzigen Maschine komplett gefertigt werden, was vorher nicht oder nur in mehreren Stufen mit hohem Produktionsaufwand möglich war. Die bekannten Verfahren sind dabei so ausgestaltet, dass diese mit so genannten Flachstrickmaschinen ausgeführt werden müssen, weil die Anordnung der Nadeln bei Flachstrickmaschinen das Zunehmen und Abnehmen von Maschen ermöglicht, was bisher zum Produzieren von dreidimensionalen Gestricken als zwingend erforderlich angesehen wurde. Flachstrickmaschinen sind jedoch wenig produktiv, so dass sich die bekannten Verfahren nur unzureichend für eine größere Serie eignen.
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Im Vergleich zu Flachstrickmaschinen sind sogenannte Großrundstrickmaschinen um circa den Faktor sechs produktiver. Aus diesem Grund werden für die textile Massenfertigung zweidimensionaler Gestricke hauptsächlich Großrundstrickmaschinen verwendet. Die zweidimensionalen Gestricke müssen zum Beispiel zur Herstellung von T-Shirts in einem nachgelagerten Prozess zu einer dreidimensionalen Form aufwändig konfektioniert werden. Großrundstrickmaschinen eignen sich jedoch nicht zur Ausführung der bereits bekannten Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Gestricken. Damit existiert aktuell kein produktives Produktionsverfahren, das eine flexible dreidimensionale Geometriegestaltung von gestrickten Produkten ermöglicht. Der Trend geht in der Textilbranche jedoch zu immer kürzeren Entwicklungszyklen für neue Produkte beziehungsweise Prototypen. Zudem steigt der Kundenwunsch zunehmend individueller, beispielsweise passend zur Körperform, zu produzieren.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Verfahren zum Stricken eines dreidimensionalen Gestricks anzugeben, mit dem dreidimensionale Gestricke hocheffizient in einem Prozessschritt mit einer Großrundstrickmaschine gefertigt werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgaben trägt ein Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs bei. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Bei dem Verfahren zum Stricken eines dreidimensionalen Gestricks mit einer Großrundstrickmaschine wird das Gestrick mit einer Vielzahl von Maschen gestrickt, die eine Vielzahl von jeweils in einer Maschenreihenrichtung des Gestricks orientierte Maschenreihen und eine Vielzahl von jeweils in eine Maschenstäbchenrichtung des Gestricks orientierte Maschenstäbchen bilden, wobei zumindest eine der Maschen als zumindest eine Wellenbildungsmasche ausgebildet wird, die sich in der Maschenstäbchenrichtung über eine Mehrzahl von Maschenreihen erstreckt und zumindest eine Welle in dem Gestrick bindet.
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Das Verfahren dient der Herstellung eines Gestricks beziehungsweise eines textilen Produkts in einer dreidimensionalen Form, wobei es sich bei dem Gestrick insbesondere um eine (Einfaden-)Maschenware handelt. Unter einer Maschenware versteht man ein textiles Flächengebilde, das aus einem Faden oder aus einem Fadensystem durch Maschenbildung hergestellt ist. Somit ist die Maschenware aus einem Maschennetz gebildet. Bei der Herstellung des Gestricks wird ein Faden in horizontaler Ausrichtung zu einer Vielzahl von Maschen verarbeitet. Eine Masche stellt das Bindungselement und die kleinste formstabile Einheit des Gestricks dar. Die Masche besteht aus einer Fadenschleife, die in andere Fadenschleifen eingehängt ist. Die Masche wird durch vier Bindungsstellen gehalten und besteht aus einem Maschenkopf, zwei Schenkeln und zwei Maschenfüßen. Die in einer Maschenreihenrichtung des Gestricks nebeneinander angeordneten Maschen bilden eine sogenannte Maschenreihe und die in einer Maschenstäbchenrichtung des Gestricks übereinander angeordneten Maschen ein sogenanntes Maschenstäbchen. Das Gestrick besteht somit aus einer Vielzahl von jeweils in der Maschenreihenrichtung des Gestricks orientierte Maschenreihen und eine Vielzahl von jeweils in der Maschenstäbchenrichtung des Gestricks orientierte Maschenstäbchen, die miteinander verbunden sind. Bei der Maschenreihenrichtung handelt es sich insbesondere um eine horizontale Richtung des Gestricks und/oder um eine Nadelbewegungsrichtung der Großrundstrickmaschine. Bei der Maschenstäbchenrichtung handelt es sich insbesondere um eine vertikale Richtung des Gestricks. Der Strickprozess ist durch einzeln bewegte Nadeln gekennzeichnet, die die Phasen des Maschenbildungsvorgangs nacheinander durchlaufen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einer Großrundstrickmaschine durchgeführt, deren Nadeln insbesondere in einem rotierendem Strickzylinder angeordnet und deren Nadelführungen (Schlossteile) insbesondere ortsfest sind. Bei der Großrundstrickmaschine handelt es sich beispielsweise um eine einflächige Großrundstrickmaschine, zweiflächige Großrundstrickmaschine oder eine sogenannte Abstandsgroßrundstrickmaschine. Das Verfahren ist zudem insbesondere ohne ein Pendeln des Strickzylinders der Großrundstickmaschine ausführbar. Zudem ist insbesondere keine Maschenübergabe notwendig. Das Verfahren ist weiterhin insbesondere auf handelsüblichen Großrundstrickmaschinen ausführbar, die keine besonderen technischen Anpassungen aufweisen müssen.
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Mindestens eine der Maschen wird als Wellenbildungsmasche ausgebildet, die sich in der Maschenstäbchenrichtung über eine Mehrzahl von Maschenreihen erstreckt. Dies bedeutet, dass beim Stricken des Gestricks zwischen den Maschenfüßen der zumindest einen Wellenbildungsmasche und dem Maschenkopf der zumindest einen Wellenbildungsmasche eine Mehrzahl von Maschenreihen angeordnet sind. Mit anderen Worten erstrecken sich die Maschenschenkel der zumindest einen Wellenbildungsmasche über eine Mehrzahl von Maschenreihen. Die zumindest eine Wellenbildungsmasche erstreckt sich in der Maschenstäbchenrichtung des Gestricks bevorzugt über mindestens 5 Maschenreihen, besonders bevorzugt über mindestens 10 Maschenreihen und/oder bevorzugt über maximal 150 Maschenreihen, besonders bevorzugt über maximal 100 Maschenreihen. Die Anzahl, über die sich die zumindest eine Wellenbildungsmasche erstreckt, kann auch von der Materialstärke des verwendeten Garnmaterials, der Maschenhöhe (Kulierung) und/oder der Fadenspannung abhängig gemacht werden.
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Die zumindest eine Wellenbildungsmasche weist von ihren Maschenfüßen zu ihrem Maschenkopf in der Maschenstäbchenrichtung zudem insbesondere zunächst eine Länge auf, die größer ist als die Länge der in der Maschenreihe der zumindest einen Wellenbildungsmasche in der Maschenreihenrichtung (direkt) benachbarten Masche. Weiterhin kann die zumindest eine Wellenbildungsmasche auch dadurch gebildet werden, dass die Nadel der jeweiligen Wellenbildungsmasche eine bestimmte Zeitspanne nicht ausgetrieben wird. Der Prozess der Bildung der zumindest einen Wellenbildungsmasche endet, sobald die Nadel wieder ausgetrieben wird. Nach der Bildung der zumindest einen Wellenbildungsmasche zieht die zumindest einen Wellenbildungsmasche zumindest eine Welle in dem Gestrick zusammen beziehungsweise wird die zumindest eine Wellenbildungsmasche zusammengezogen, sodass sich der Abstand zwischen den Maschenfüßen der zumindest einen Wellenbildungsmasche und dem Maschenkopf der zumindest einen Wellenbildungsmasche reduziert. Die Länge der zumindest einen Wellenbildungsmasche in der Maschenstäbchenrichtung kann dann beispielsweise der Länge der in der Maschenreihe der zumindest einen Wellenbildungsmasche in der Maschenreihenrichtung (direkt) benachbarten Masche entsprechen. Hierdurch bindet die zumindest eine Wellenbildungsmasche einen zwischen den Maschenfüßen der zumindest einen Wellenbildungsmasche und dem Maschenkopf der zumindest einen Wellenbildungsmasche befindlichen Bereich des Gestricks zu zumindest der Welle. Die zumindest eine Welle ist insbesondere nach Art einer Schlaufe und/oder eines Abnähers ausgebildet. Die zumindest eine Welle weist einen Wellenberg und zwei Wellenflanken auf, die jeweils von dem Wellenberg zu einem Wellental führen. Die zumindest eine Wellenbildungsmasche bindet die beiden Wellenflanken der zumindest einen Welle bevorzugt im Bereich der beiden Wellentäler.
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Durch die Ausbildung der zumindest einen Welle in dem Gestrick wird in einem lokalen Bereich des Gestricks Material aus der Fläche des Gestricks weggenommen, sodass die durch die zumindest eine Welle in dem Gestrick erzeugten Kräfte beziehungsweise Spannungen das ursprüngliche Flächengebilde in eine dreidimensionale Form bringen. Durch die Ausbildung derartiger Wellenbildungsmaschen sind dreidimensionale Gestricke mit einer Großrundstrickmaschine definiert herstellbar. Durch die gezielte Anordnung der Wellenbildungsmaschen können gewünschte dreidimensionale Strukturen in dem Gestrick ausgebildet werden. Somit sind dreidimensionale Gestricke auch mit einer Großrundstrickmaschine in einem Prozess herstellbar und die sonst in der textilen Kette notwendigen Prozessschritte des Zuschnitts und der Konfektionierung zur Herstellung des dreidimensionalen Gestricks vermeidbar. Somit können auf einer Großrundstrickmaschine dreidimensional gestrickte Flächen produktiver und kosteneffizienter produziert werden als dies mit bisherigen Verfahren mit Flachstrickmaschinen möglich war. Aus dem dreidimensionalen Gestrick sind beispielsweise Sportartikel, BHs, individuell auf den Körper angepasste Kleidung und/oder Innenraumtextilien für Kraftfahrzeuge herstellbar.
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Die zumindest eine Welle kann das Gestrick in der Maschenstäbchenrichtung zumindest teilweise verkürzen. Dies bedeutet insbesondere, dass das Gestrick in der Maschenstäbchenrichtung in Bereichen, in denen die zumindest eine Wellenbildungsmasche ausgebildet ist, eine Länge aufweist, die kleiner ist als eine Länge des Gestricks in der Maschenstäbchenrichtung in Bereichen, in denen keine Wellenbildungsmaschen ausgebildet sind. Unter zumindest teilweise verkürzt ist hier zudem zu verstehen, dass die zumindest eine Welle das Gestrick in der Maschenstäbchenrichtung nicht über die gesamte Breite in Maschenreihenrichtung des Gestricks verkürzt, sondern lediglich in bestimmten Bereichen. Dies kann durch eine gezielte Anordnung einer oder mehrerer Wellenbildungsmaschen in einer der Maschenreihen erfolgen. Die Anordnung der zumindest einen Wellenbildungsmasche erfolgt in Abhängigkeit der gewünschten dreidimensionalen Form des Gestricks.
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Die zumindest eine Wellenbildungsmasche kann eine Mehrzahl von Maschenreihen zu der zumindest einen Welle falten. Die zumindest eine Wellenbildungsmasche faltet dabei alle Maschenreihen zu der zumindest einen Welle, die zwischen den Maschenfüßen und dem Maschenkopf der zumindest einen Wellenbildungsmasche angeordnet sind. Die zumindest eine Wellenbildungsmasche faltet bevorzugt mindestens 5 Maschenreihen, besonders bevorzugt mindestens 10 Maschenreihen und/oder bevorzugt maximal 150 Maschenreihen, besonders bevorzugt maximal 100 Maschenreihen zu der zumindest einen Welle.
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Die zumindest eine Welle kann sich in der Maschenreihenrichtung erstrecken. Dies bedeutet insbesondere, dass sich der Wellenberg der zumindest einen Welle in der Maschenreihenrichtung erstreckt.
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Vorzugsweise wird in mindestens einer Maschenreihe eine Mehrzahl von Wellenbildungsmaschen ausgebildet, die sich in der Maschenstäbchenrichtung zumindest teilweise über eine unterschiedliche Anzahl von Maschenreihen erstrecken. Hierdurch kann eine Welle in dem Gestrick gebildet werden, die entlang der Maschenreihenrichtung eine unterschiedliche Höhe (senkrecht zur Fläche des Gestricks) aufweist. Hierdurch kann das Gestrick entlang einer Maschenreihe in der Maschenstäbchenrichtung unterschiedlich stark verkürzt werden, um eine gewünschte Topographie des dreidimensionalen Gestricks zu erzeugen.
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Das dreidimensionale Gestrick kann durch Wegnahme von überschüssigem Material in einem zweidimensionalen Schnittmuster erzeugt werden, wobei die Wegnahme des überschüssigen Materials durch die zumindest eine Welle erfolgen kann. Bei dem zweidimensionalen Schnittmuster handelt es sich insbesondere um eine zweidimensionale Darstellung von Flächensegmenten beziehungsweise Topographiesegmenten des dreidimensionalen Gestricks und den dazwischen liegenden Bereichen von überschüssigem Material. Bei der konventionellen Fertigung von dreidimensionalen Gestricken werden die einzelnen Flächensegmente des dreidimensionalen Gestricks aus einem zweidimensionalen Flächenmaterial geschnitten und zu dem dreidimensionalen Gestrick anschließend vernäht. Das überschüssige Material beziehungsweise der entstandene Verschnitt wird entsorgt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das überschüssige Material jedoch nicht von den Flächensegmenten des dreidimensionale Gestricks getrennt, sondern durch die zumindest eine Wellenbildungsmasche in Form der zumindest einen Welle weggenommen.
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Zwei in der Maschenreihenrichtung benachbarte Wellenbildungsmaschen können durch zumindest ein Maschenstäbchen beabstandet werden/sein.
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Die zumindest eine Wellenbildungsmasche kann durch zumindest eine Flottung gebildet werden. Bei der Flottung handelt es sich insbesondere um eine Fadenstrecke, die sich in Richtung der Maschenreihen beziehungsweise der Maschenreihenrichtung des Gestricks über die zumindest eine Wellenbildungsmasche erstreckt und beidseitig durch eine Masche begrenzt wird.
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Die zumindest eine Welle kann auf einer linken Warenseite des Gestricks ausgebildet werden. Bei der „linken Warenseite“ des Gestricks handelt es sich üblicherweise um diejenige Seite des Gestricks, die beim herzustellenden Produkt von außen nicht sichtbar ist.
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Zur Ausführung des Verfahrens wird eine Großrundstrickmaschine vorgeschlagen, welche zur Durchführung des hier vorgeschlagenen Verfahrens geeignet und eingerichtet ist. Hierfür kann die Großrundstrickmaschine eine (interne oder externe) Kontrolleinheit umfassen, in der eine entsprechende Steuerung der Vorschübe und Nadeln gemäß den Grundzügen des Verfahrens vorgegeben wird. Gegebenenfalls können hier auch Haltestrukturen (z. B. nach Art einer Negativform) vorgesehen sein, die eine dreidimensionale Bearbeitung des Gestricks unterstützen.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Elemente in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen beispielhaft und schematisch:
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1: den Aufbau eines Gestricks;
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2: eine vergrößerte Darstellung einer Masche des Gestricks;
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3: eine schematische Darstellung einer durch ein dreidimensionales Gestrick zu strickenden Halbkugel;
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4: ein zweidimensionales Schnittmuster der Halbkugel;
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5: eine Pixelbeschreibung für eine Steuerung einer Großrundstrickmaschine zur Erzeugung von Wellenbildungsmaschen;
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6: das zu der Pixelbeschreibung zugehörige Maschenbild;
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7: eine linke Warenseite des als Halbkugel gestrickten dreidimensionalen Gestricks; und
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8: eine rechte Warenseite des als Halbkugel gestrickten dreidimensionalen Gestricks.
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Die 1 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Aufbaus eines Gestricks 1 aus einer Vielzahl von Maschen 2. Die Maschen 2 bestehen jeweils aus einer Fadenschleife, die in andere Fadenschleifen eingehängt ist. Die in einer Maschenreihenrichtung 3 nebeneinander angeordneten Maschen 2 bilden eine Maschenreihe 4. Die in einer Maschenstäbchenrichtung 5 übereinander angeordneten Maschen 2 bilden ein Maschenstäbchen 10.
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Die 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer der Maschen 2, die durch vier Bindungsstellen gehalten wird. Die Masche 2 besteht aus einem Maschenkopf 13, zwei Maschenschenkeln 14 und zwei Maschenfüßen 15.
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Die 3 zeigt exemplarisch eine aus einem dreidimensionalen Gestrick 1 herzustellende Halbkugel 16 und die 4 ein dazugehöriges zweidimensionales Schnittmuster 9. Das zweidimensionale Schnittmuster 9 weist flächige Kugeloberflächensegmente 17 auf, die zum Zusammensetzen der Halbkugel 16 erforderlich sind. Zwischen den Kugeloberflächensegmenten 17 befindet sich überschüssiges Material 8, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Ausbildung von in der 6 gezeigten Wellenbildungsmaschen 6 im Bereich des überschüssigen Materials 8 weggenommen wird, sodass aus dem flächigen Material die in der 3 gezeigte Halbkugel 16 entsteht.
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Die 5 zeigt einen Ausschnitt einer Pixelbeschreibung 18 für eine Steuerung einer Großrundstrickmaschine im Bereich des in der 4 gezeigten überschüssigen Materials 8 und die 6 das dazugehörige Maschenbild 19. Die Pixelbeschreibung 18 gibt pixelweise an, an welcher Stelle eine Masche 2 (mit einem „x“ gekennzeichnet) und an welcher Stelle eine Flottung 11 (mit „–“ gekennzeichnet) auszubilden ist. Klarzustellen ist, dass das „x“ statt einer Masche 2 auch einen sogenannten „Henkel“ als Bildungselement repräsentieren kann. In der 6 ist zu erkennen, dass in der Maschenreihe 4 vier Wellenbildungsmaschen 6 ausgebildet sind. Die Maschenschenkel 14 überspannen zwischen dem Maschenkopf 13 und den Maschenfüßen 15 der Wellenbildungsmaschen 6 in der Maschenstäbchenrichtung 5 sechs Maschenreihen 4. Die einzelnen Wellenbildungsmaschen 6 werden in der Maschenreihenrichtung 3 jeweils durch ein Maschenstäbchen 10 beabstandet. Die einzelnen Maschenstäbchen 10 sind miteinander über eine Flottung 11 verbunden. Die Wellenbildungsmaschen 6 sind in der 6 lediglich schematisch dargestellt. Die Wellenbildungsmaschen 6 weisen in der Realität in der Maschenstäbchenrichtung 5 eine Länge auf, die mit der Länge der übrigen Maschen 2 übereinstimmt. Hierdurch wird das Gestrick 1 in dem zwischen den Maschenköpfen 13 und den Maschenfüßen 15 der Wellenbildungsmaschen 6 befindlichen Wellenbereich 20 beziehungsweise die in dem Wellenbereich 20 befindlichen Maschenreihen 4 zu einer der in der 7 gezeigten Welle 7 gebunden.
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Die 7 zeigt das zu der Halbkugel 16 gestrickte dreidimensionale Gestrick 1 von einer linken Warenseite 12. Zu erkennen sind die Kugeloberflächensegmente 17 und das durch Wellen 7 weggenommene überschüssige Material 8. Die Wellen 7 befinden sich auf einer linken Warenseite 12 des dreidimensionalen Gestricks 1.
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Die 8 zeigt das zu der Halbkugel 16 gestrickte dreidimensionale Gestrick 1 von einer rechten Warenseite 21, auf der die Wellen 7 nicht zu sehen sind.
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Das vorgeschlagene Verfahren zum Stricken des dreidimensionalen Gestricks zeichnet sich durch eine besonders hohe Produktivität und niedrige Kosten aus.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- dreidimensionales Gestrick
- 2
- Masche
- 3
- Maschenreihenrichtung
- 4
- Maschenreihe
- 5
- Maschenstäbchenrichtung
- 6
- Wellenbildungsmasche
- 7
- Welle
- 8
- überschüssiges Material
- 9
- zweidimensionales Schnittmuster
- 10
- Maschenstäbchen
- 11
- Flottung
- 12
- linke Warenseite
- 13
- Maschenkopf
- 14
- Maschenschenkel
- 15
- Maschenfüße
- 16
- Halbkugel
- 17
- Kugeloberflächensegment
- 18
- Pixelbeschreibung
- 19
- Maschenbild
- 20
- Wellenbereich
- 21
- rechte Warenseite
