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Die Erfindung betrifft eine Fadenführungseinrichtung in einer Textilmaschine, bei der ein oder mehrere unter Spannung stehende Fäden verarbeitet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung mit Jacquardtechnik arbeitende Textilmaschinen, insbesondere Rundstrickmaschinen mit Jacquardauswahl, bei denen der unter Spannung stehende Faden mit variierendem Verbrauch verarbeitet wird.
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Bei solchen Textilmaschinen können Schwankungen in der Fadenspannung Ungenauigkeiten oder Fehler bei der Verarbeitung verursachen, die ihrerseits zu Fehlern im verarbeiteten Textilerzeugnis führen. Eine Reduzierung der Zuführungsgeschwindigkeit des Fadens in der Maschine und der daraus resultierenden Verarbeitungsgeschwindigkeit zur Abmilderung dieses Problems ist unerwünscht, da sie letztlich den Ausstoß der Maschine verringert.
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Bei einer mit Jacquardtechnik arbeitenden Strickmaschine variiert die Abnahme des Fadens auf der Verarbeitungsseite je nach gewähltem Jacquard-Muster: sinkt der Verbrauch, schießt kurzzeitig mehr Faden nach (schon aufgrund der Trägheit des Fadens bzw. des den Faden bereitstellenden Fournisseurs). Dadurch sinkt die Fadenspannung abrupt. Zudem kann der überschüssige Faden eine Schlinge ausbilden, die schwingungsbedingt die Strickstelle in hoher Geschwindigkeit erreichen kann (sogenannter Peitscheneffekt). Dort erfasst dann möglicherweise die Nadel den Faden nicht mehr, so dass es zu Fehlern im Gestrick der produzierten Strickware kommt. Je schneller die Maschine dabei arbeitet, desto gravierender stellt sich das Problem dar.
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Herkömmlicherweise werden diese Probleme dadurch zu entschärfen versucht, dass man die Fournisseure mit Fadenbremsen und Fadenfühlern versieht, die dann (möglicherweise mechanisch oder elektronisch gesteuert) die Fadenspannung auch bei variierendem Fadenverbrauch möglichst konstant halten sollen. Dennoch können auch solcherart ausgestattete Fournisseure einen plötzlichen Spannungsverlust immer nur mit einer gewissen Zeitverzögerung ausgleichen, wodurch sich Peitscheneffekte nicht gänzlich vermeiden lassen.
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Ein Lösungsansatz wird in der Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2016 001658 U1 aufgezeigt. In der dort betrachteten Textilverarbeitungsvorrichtung wird in einer Luftströmungseinrichtung mittels einer entsprechend angeordneten Luftdüse Luft in der dem Fadenverlauf entgegengesetzten Richtung auf den Faden geblasen. Der dem Faden entgegengesetzte Luftstrom bewirkt, dass sich der Faden auf der Fadenverarbeitungsseite in Fadenverlaufsrichtung abwärts der Luftströmungseinrichtung strafft und sich somit von den Verarbeitungswerkzeugen an der Fadenverarbeitungsstelle auch noch bei plötzlichem Fadenspannungsabfall einfangen lässt. Etwaige durch den überschüssigen Faden entstehende Schlingen oder Schlaufen des Fadens verbleiben auf der Fadenzuführungsseite in Fadenverlaufsrichtung aufwärts der Luftströmungseinrichtung.
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Da die Fadenverlaufsrichtung und die Luftströmungsrichtung parallel bzw. antiparallel zueinander verlaufen, muss die Luftströmungseinrichtung so eingerichtet sein, dass dem Fadenkanal, durch den sowohl der Faden als auch der gegenläufige Luftstrom transportiert werden, von der in Fadentransportrichtung abwärts liegenden Seite her Luft zugeführt werden kann. Das heißt, dass zwischen dem Fadenauslass und der Strickstelle zumindest eine mit einem Druckluftanschluss verbundene Luftumlenkeinrichtung wie etwa eine Umlenkdüse vorgesehen sein muss, wodurch ein gewisser zusätzlicher Abstand zur Strickstelle benötigt wird.
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Eine effektive Unterbindung eines möglichen Peitscheneffekts, der typischerweise durch einen plötzlich verringerten Fadenbedarf an der Strickstelle verursacht wird und sich dann entgegen der Fadenverlaufsrichtung fortpflanzt, sollte jedoch möglichst nahe an der Strickstelle stattfinden. Aufgrund der in Fadenverlaufsrichtung ausgerichteten Luftdüse und ihrer Druckluftzufuhr ist dies in der Strickmaschine der
DE 20 2016 001658 U1 jedoch nur bedingt möglich.
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Gesucht wird daher eine Lösung, die bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten eine konstante Fadenspannung gewährleistet und Peitscheneffekte an der Strickstelle wirksam verringert, ohne die Anordnung der Maschinenelemente entlang des Fadenverlaufs, insbesondere auf der Verarbeitungsstellenseite des Faden- und Luftkanals, übermäßig zu komplizieren. Insbesondere soll eine solche Lösung die Entstehung bzw. Fortpflanzung von Peitscheneffekten möglichst nahe an der Verarbeitungsstelle unterbinden.
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Das obige Problem wird durch die in Schutzanspruch 1 definierte Fadenführungseinrichtung gelöst. Die abhängigen Schutzansprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Indem ein Abschnitt des Fadenkanals und ein Lufteinlass darin in einem Einsetzelement vorgesehen werden und dieses Einsetzelement dann in die Fadenführungseinrichtung eingesetzt wird, gelingt es, die Luftströmung entgegen der Fadentransportrichtung zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, ohne die Strickstelle zu verbauen und dadurch etwa Wartungs- oder Reparaturarbeiten zu behindern. Neben der besseren Zugänglichkeit zur Fadenverarbeitungsstelle lässt die vorliegende Erfindung auch Platz für die Installation weiterer Zusatzteile wie etwa Schussfadenführer oder ähnliche. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Fadenführungseinrichtung mit integrierter Luftströmungsdüse kostengünstiger ist, besonders dann wenn solche Luftströmungsdüsen in einer Textilverarbeitungsmaschine mit einer Vielzahl von Verarbeitungssystemen verwendet werden.
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Das entfernbare Einsetzelement kann zudem leicht ausgetauscht werden. Es ist denkbar, dass verschiedene Einsetzelemente sich in der Ausformung des Luft- und Fadenkanals darin und somit in der Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung der Luftströmung unterscheiden. Je nach Geschwindigkeit, Beschaffenheit und Grundspannung des zu verarbeitenden Fadens kann ein entsprechendes Einsetzelement ausgewählt werden, das für eine in dieser Konstellation optimale Luftströmungsgeschwindigkeit sorgt.
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Weiterhin denkbar ist auch der Einsatz von Einsetzelementen, die sich in der Richtung der Luftströmung relativ zur Fadentransportrichtung unterscheiden, indem sie die Luftströmung geeignet umlenken. Im Gegensatz zu einem Einsetzelement, bei dem die durch den Lufteinlass einströmende Luft den Fadenkanal entgegen der Fadentransportrichtung durchströmt und diesen durch den Fadeneinlass verlässt, könnte so auch ein Einsetzelement zum Einsatz kommen, in dem die durch den Lufteinlass einströmende Luft den Fadenkanal in Fadentransportrichtung durchströmt, um dann mit dem Faden zusammen aus dem Fadenauslass des Fadenkanals auszutreten. Auf diese Weise kann der Faden durch den ihn umgebenden gleichgerichteten Luftstrom besonders gleichmäßig zur Strickstelle geleitet werden, was besonders beim Anstricken, wenn der Faden durch die Fadenführungseinrichtung zu den Verarbeitungswerkzeugen geführt werden muss, von Vorteil ist. Je nach Fadenbeschaffenheit und Stricksteuerung, insbesondere dann, wenn keine Peitscheneffekte zu erwarten sind, kann dies von Interesse sein. Auch die Herbeiführung einer Luftströmung quer zur Fadentransportrichtung, beispielsweise im Winkelbereich von 75° bis 105° oder vorzugsweise im Winkel von 90°, kann durch Verwendung eines geeignet ausgestalteten Einsetzelements erreicht werden (eine sich auf der anderen Seite des Fadens unter Umständen bildende Schlaufe kann dann in einer im Einsetzelement vorgesehenen Aussparung auf der dem Lufteinlass gegenüberliegenden Seite des Fadenkanals aufgenommen werden).
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Die Steuerung der Luftströmungsgeschwindigkeit erfolgt dabei nicht unbedingt ausschließlich auf der Grundlage der Geometrie des Einsetzelements; zusätzlich kann auch eine Luftzufuhrsteuerung zum Steuern des Luftausstoßes in einer Luftstrom-Erzeugungseinrichtung zum Einsatz kommen. Der Luftausstoß kann konstant sein; er kann aber auch manuell einstellbar sein oder automatisch gesteuert werden. Sowohl statische als auch dynamische Steuerungen sind hier möglich. Beispielsweise kann die Steuerung des Luftausstoßes mit der Steuerung einer Jacquard-Musterverarbeitung abgestimmt sein. Wenn mehrere Luftdüsen innerhalb einer Textilmaschine vorgesehen sind, kann der Luftausstoß für die Luftdüsen gemeinsam oder individuell gesteuert werden.
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Das Einsetzelement kann deckelartig ausgestaltet sein, so dass es sich leicht über einer vorgesehenen Öffnung beispielsweise an der Seite des Hauptkörpers der Fadenführungseinrichtung anbringen und davon entfernen lässt. Es kann auch so ausgebildet sein, dass es sich in zwei unterschiedlichen Stellungen und/oder Orientierungen anbringen lässt, wobei es in einer der beiden für eine zur Fadentransportrichtung gegenläufige Luftströmung im Fadenkanal sorgt und in der anderen eine gleichläufige Luftströmung herstellt. Im einfachsten Fall kann das Einsetzelement ein Deckel mit rotationssymmetrischer Form sein, bei dem sich die beiden Stellungen jeweils durch eine Drehung des Deckels erreichen lassen, beispielsweise durch Drehungen um 90°, 180° oder 270°. An Stelle einer deckelartigen Ausgestaltung ist auch denkbar, dass das Einsetzelement beispielsweise in einer durchgängigen Zylinderform in eine den Hauptkörper der Fadenführungseinrichtung ganz durchdringende Aussparung eingeführt wird, so dass es nicht nur einen Abschnitt des Fadenkanals abdeckt sondern den entsprechenden Abschnitt gänzlich enthält.
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Die Fadenführungseinrichtung der vorliegenden Erfindung kann Teil einer größeren Fadenverarbeitungsvorrichtung wie einer Strick-, Wirk-, Web- oder Nähmaschine oder eine Maschine zum Umspulen oder Weitertransportieren eines Fadens sein. Besonders wirksam treten ihre Vorteile bei Rundstrickmaschinen, insbesondere bei solchen mit variierendem Fadenverbrauch wie etwa Jacquard-Maschine, zutage; aber auch bei Fadenverarbeitungsvorrichtungen mit konstantem Fadenverbrauch kann sie zum Einsatz kommen.
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Die vorliegende Erfindung erlaubt es, die Produktionsqualität einer Textilmaschine auch bei hohen Speedfaktoren durch die Reduzierung von Peitscheneffekten aufrechtzuerhalten, ohne dass dabei wertvoller Platz im Verlauf zwischen Fadenführungseinrichtung und Verarbeitungsstelle verloren ginge. Bei mehrsystemigen Maschinen kann die erfindungsgemäße Fadenführungseinrichtung an jedem System oder aber auch nur an einigen vorgesehen sein, vorzugsweise an denen mit variierendem Fadenverbrauch.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht der Fadenführungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine Seitenansicht der Fadenführungseinrichtung;
- 3 eine Querschnittsansicht der Fadenführungseinrichtung (geschnitten in der Blattebene der 2);
- 4a eine teiltransparente Draufsicht auf das Einsetzelement in einer ersten Stellung;
- 4b eine teiltransparente Draufsicht auf das Einsetzelement in einer zweiten Stellung;
- 5 eine weitere Querschnittsansicht der Fadenführungseinrichtung mit in der ersten Stellung eingesetztem Einsetzelement;
- 6 eine perspektivische Ansicht der Fadenführungseinrichtung mit ihrem Anschluss an eine Luftstrom-Erzeugungseinrichtung und
- 7 eine Seitenansicht einer Rundstrickmaschine mit der Fadenführungseinrichtung des Ausführungsbeispiels.
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Nachfolgend wird das Ausführungsbeispiel der Fadenführungseinrichtung anhand einer Rundstrickmaschine mit Jacquardsteuerung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
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In einer Rundstrickmaschine werden Fäden aus Fadenliefervorrichtungen einem rotierenden Strickwerkzeugträger zugeführt, dessen Strickwerkzeuge als Maschenbildungselemente die Fäden dann an den Strickstellen, die den jeweiligen Fäden zugeordnet sind, verarbeiten. Die Verarbeitung des Fadens findet dabei unter Spannung statt. Der Faden kann dabei unter gleichmäßiger konstanter Fadenzufuhr von positiven Fadenliefervorrichtungen (Positiv-Fournisseuren) ohne Schlupf geliefert werden. Bei Jacquard-Rundstrickmaschinen hingegen variiert der Verbrauch des von einem Speicherfournisseur abgenommenen Fadens.
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7 zeigt den Transportweg des Fadens F in einer Jacquard-Rundstrickmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgehend von einem Fournisseur 11 als Fadenbereitstellungseinheit, der den Faden F von der Garnrolle abzieht und auf einem Fadenspeicherrad zwischenspeichert, zur Fadenführungseinrichtung 10 unmittelbar vor der Strickstelle (aus Anschaulichkeitsgründen ist in der Seitenansicht der Figur lediglich eine einzige Strickstelle abgebildet). An der Strickstelle wird der Faden F dann von den an einem rotierenden Träger angeordneten Strickwerkzeugen zur Maschenbildung verarbeitet. Während der Fadentransportweg in der Figur in gerader Linie vom Fournisseur 3 zur Strickstelle führt, kann der Faden auf seinem Weg vom Fournisseur 3 zur Strickstelle hin auch über einen oder mehrere die Fadenverlaufsrichtung ändernde Fadenführungs- oder Umlenkelemente geführt werden.
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Auf der einen Seite wird zur Verarbeitung des Fadens an der Strickstelle eine möglichst gleichmäßige Spannung benötigt; auf der anderen Seite variiert jedoch bei einer Jacquard-Strickmaschine je nach gewähltem Jacquardmuster der Fadenverbrauch an der Strickstelle. Der Fournisseur 3 liefert dabei den Faden mit einer konstanten oder zumindest gleichmäßigen Fadenspannung möglichst so, dass auch bei plötzlich sinkendem Fadenverbrauch nicht zuviel Faden nachschießt.
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Bei hohen Zuführungs- und Verarbeitungsgeschwindigkeiten stößt der Fournisseur jedoch an seine Grenzen; ein plötzlich absinkender Fadenverbrauch kann dann dazu führen, dass zuviel Faden nachschießt. Die Folge davon sind ein momentaner Fadenspannungsverlust und dann unter Umständen die Bildung von bis zur Strickstelle laufenden bzw. peitschenden Schlingen, die schließlich zu Strickfehlern führen.
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Um auch unter solchen Umständen die Fadenspannung gleichmäßig zu halten und damit eine zuverlässige Verarbeitung auch bei hoher Geschwindigkeit zu gewährleisten, wird im Fadenkanal der Fadenführungseinrichtung 10 eine entgegen der Fadentransportrichtung verlaufende Luftströmung erzeugt. Die 1 bis 3 zeigen die Fadenführungseinrichtung 10 jeweils in einer perspektivischen Ansicht, einer seitlichen Ansicht und einer Schnittansicht.
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Der Faden F durchläuft die Fadenführungseinrichtung durch einen geradlinigen Fadenkanal 3 im Hauptkörper 1 von der Fadeneinlassöffnung 1a bis zu einer Fadenauslauföffnung 1b (siehe 3). Die Fadenführungseinrichtung weist zudem eine Lufteinlassöffnung 1c auf, von der aus die von außen zugeführte Luft durch das Einsetzelement 2 in den Fadenkanal 3 geführt wird. Wie in 4a gezeigt deckt das Einsetzelement einen Abschnitt 3a des Fadenkanals 3 ab und dabei aber die vom Lufteinlass 1c kommende Luft durch Düsen 4 in den Fadenkanal 3 ein. Die durch die Düsen umgelenkte und beschleunigte Luft strömt dann im Fadenkanal 3 dem Faden F entgegen und schließlich durch die Fadeneinlassöffnung aus der Fadenführungseinrichtung heraus.
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Durch Reibung an der Oberfläche des entgegenkommenden Fadens übt die Luftströmung eine der Transportrichtung des Fadens entgegengesetzte Kraft auf den Faden aus. Tritt nun, beispielsweise durch eine Abnahme des Fadenverbrauchs an der Strickstelle, ein plötzlicher Fadenspannungsverlust auf, der von der Fadenbremse des Fournisseurs nicht schnell genug kompensiert werden kann, so sorgt die Luftströmung dafür, dass kein überschießender Faden die Strickstelle erreicht, dort eine Schlinge ausbildet und einen Peitscheneffekt auslösen kann.
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Auf der Fadenverarbeitungsseite der Fadenführungseinrichtung 10 (d.h., auf der Seite des Fadenauslasses 1 b) wird dabei durch die von der Luftströmung auf den Faden ausgeübte Reibungskraft eine für eine zuverlässige Strickverarbeitung ausreichende Fadenspannung aufrechterhalten. Die aufrechterhaltene Fadenspannung hängt dabei von der Stärke der Luftströmung ebenso wie von der Ausgestaltung des Einsetzelements, insbesondere der Positionierung der Düsen 4, ab.
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Die Luftzufuhr kann steuerbar ausgeführt sein, so dass sich die Luftströmung entsprechend den jeweiligen Erfordernissen anpassen lässt, die beispielsweise von der Beschaffenheit, der Zuführungsgeschwindigkeit und der Grundspannung des Fadens ebenso wie von der Fadenführung innerhalb der Strickmaschine bestimmt sein können. Möglich ist es auch, die Luftzufuhr in Abstimmung mit der Jacquardsteuerung der Strickmasche zu steuern, indem beispielsweise die Luftströmung automatisch erhöht wird, wenn aufgrund der Jacquardsteuerung eine Abnahme des Fadenverbrauchs absehbar ist. Auf diese Weise kann zu jeder Zeit eine an den momentanen Bedarf angepasste Spannungskompensation erreicht werden.
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In den 4a, 4b und 5 sind die möglichen Stellungen des Einsetzelements 2 im Hauptkörper 1 der Fadenführungseinrichtung gezeigt. Die Luft wird jeweils über einen zum Fadenkanal 3a parallelen Luftkanal zu Öffnungen 4 geführt, von denen aus sie dann quer über weitere Öffnungen 4 in den Fadenkanal 3a eingeführt wird. Während in den 4a und 5 die Luftströmung der Fadentransportrichtung wie oben beschrieben entgegengesetzt ist (siehe Pfeil im Fadenkanal 3a in der Figur), führen die Düsen 4 in 4b die Luft in Fadentransportrichtung in den Fadenkanal 3a ein. Auf diese Weise kann die Luftströmung den Fadentransport gerade dann, wenn aufgrund einer entsprechenden Jacquardsteuerung (oder mangels einer solchen) der Fadenverbrauch an der Strickstelle wenig variiert, weiter stabilisieren und den Faden zielgerichteter zu den Nadeln an der Strickstelle führen. Beide Stellungen lassen sich durch Einsetzen des deckelartigen Einsetzelements 2 in den Hauptkörper mit entsprechenden sich um 180° unterscheidenden Orientierungen erreichen.
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Das deckelartige Einsetzelement 2 kann auch anders als in den 4a und 4b gezeigt ausgestaltet sein. Zum Beispiel kann es nur eine mögliche Anbringungsstellung, dann mit einer festgelegten Luftströmungsrichtung, aufweisen und/oder es kann durch andere Einsetzelemente ersetzt werden, in denen sich durch die entsprechende Ausbildung der Luftkanäle und Düsen 4 darin verschiedene Luftströmungsrichtungen bzw. -geschwindigkeiten erreichen lassen. Die Stellung des Einsetzelements oder die Auswahl aus verschiedenen Einsetzelementen kann dann entsprechend dem Bedarf angepasst werden.
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Rundstrickmaschinen weisen im Allgemeinen eine Vielzahl von Strickstellen mit jeweils eigenen Fadenzuführungen auf, von denen hier in den Figuren nur eine beispielhaft dargestellt ist. Dabei können die Fadenzuführungen aller oder auch nur einzelner der Strickstellen mit der oben beschriebenen Fadenführungseinrichtung ausgestattet sein. Die Steuerung der Luftströmungsmenge und die Auswahl und Positionierung der Einsetzelemente können dabei für die verschiedenen Strickstellen individuell oder gemeinsam vorgenommen werden.
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In 6 ist die Verbindung der Fadenführungseinrichtung über einen Luftschlauch oder ähnliches mit der Luftstrom-Erzeugungseinrichtung 12 gezeigt. Die Verbindung des Luftschlauchs mit dem Hauptkörper 1 der Fadenführungseinrichtung über den Fadeneinlass 1c liegt dabei nicht auf der Strickstellenseite der Fadenführungseinrichtung. Damit benötigen weder die Luftstrom-Erzeugungseinrichtung 12, der Lufteinlass 1c noch die Luftkanalführung innerhalb des Einsetzelements 2 benötigen Platz auf der Strickstellenseite, so dass der Abstand zwischen Fadenführungseinrichtung und Strickstelle klein gehalten werden kann.
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Die oben beschriebenen Vorteile der Umsetzung der vorliegenden Erfindung in einer Rundstrickmaschine mit Jacquardsteuerung gelten auch für andere Textilmaschinen, in denen ein Faden (oder mehrere Fäden) unter Spannung verarbeitet oder auch nur transportiert wird. Die durch die Luftströmung im Fadenkanal gewährleistete Aufrechterhaltung und verbesserte Gleichmäßigkeit der Fadenspannung ist auch in Textilmaschinen mit konstantem Fadenverbrauch von Vorteil; besonders ausgeprägt sind diese Vorteile jedoch dann, wenn Fadenspannungsverluste aufgrund variierenden Fadenverbrauchs kompensiert werden müssen. Beispiele für Textilmaschinen, in denen die Erfindung umgesetzt werden kann, sind Strick-, Wirk-, Web- oder Nähmaschinen ebenso wie Maschinen zum Umspulen oder Weitertransportieren eines Fadens.
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Bezugszeichenliste
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- F
- Faden
- 1
- Hauptkörper
- 1a
- Fadeneinlass
- 1b
- Fadenauslass
- 1c
- Lufteinlass
- 2
- Einsetzelement
- 3
- Fadenkanal
- 3a
- Fadenkanalabschnitt im Einsetzelement
- 4
- Düse
- 10
- Fadenführungseinrichtung
- 11
- Fadenbereitstellungseinheit
- 12
- Luftstrom-Erzeugungseinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202016001658 U1 [0005, 0007]
