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Die
Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung, durch die bei einer Maschine
zum Vorlegen von Fadengelegen diese zwischen zwei Transportketten
gehalten sind, wobei die Haltevorrichtung beiderseits des Fadengeleges
an den Transportketten angebracht und zum Halten von aus einer Mehrzahl
von Filamenten bestehenden, im Wesentlichen geschlossenflächig und
bandförmig
ausgebildeten, bereits abgelängten
Filamentscharen ausgebildet ist, die in unterschiedlichen Richtungen
nebeneinander und/oder übereinander
angeordnet sein können,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Vorlegen und Fixieren
von eine Vielzahl von Filamenten aufweisenden, bandförmig ausgebildeten
Filamentscharen in definierten Richtungen zu einem Fadengelege,
wobei die neu zu legende bandförmige Filamentschar
erfasst und gehalten, in auf Transportketten angeordnete Haltevorrichtungen übergeben und
zu einer Verbindungsstation transportiert wird, in der das entstehende
Fadengelege fixiert wird, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 20.
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Schließlich betrifft
die Erfindung auch eine Multiaxialmaschine zum Vorlegen und Fixieren
von multiaxialen Fadengelegen aus im wesentlichen geschlossenflächigen bandförmigen Filamentscharen, bei
welcher an Transportketten, zwischen welchen das Fadengelege angeordnet
ist, Haltevorrichtungen zum temporären Fixieren des Fadengeleges
angeordnet sind, zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
und mit den erfindungsgemäßen Haltevorrichtungen,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 25.
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Eine
Haltevorrichtung, ein Verfahren und eine Multiaxialmaschine der
genannten Art sind aus der
DE
100 31 836 A1 bekannt. Bei der dort beschriebenen Multiaxialmaschine
werden nacheinander einzelne Fadenlagen oder -scharen in unterschiedlichen Richtungen
zwischen Transportketten abgelegt, an diesen befestigt und gehalten,
bis schließlich
durch die übereinander
liegenden Fadenlagen oder -scharen ein multiaxiales Fadengelege
gebildet, also „vorgelegt" ist, das mittels
der Transportketten einer Verbindungsstation wie zum Beispiel einer
Wirkmaschine zugeführt
wird. In dieser werden die einzelnen Fadenlagen oder -scharen endgültig und
dauernd miteinander verbunden. Die einzelnen Fadenlagen oder -scharen
bestehen aus einer Vielzahl von einzelnen Filamenten und werden
deshalb auch als Filamentscharen bezeichnet. Sie werden der Multiaxialmaschine
gemäß der
DE 100 31 836 A1 bereits
in der Form geschlossenflächiger
Bänder
zugeführt
und sind durch eine an der Maschine befindliche Trennvorrichtung
bereits abgelängt,
wenn sie zwischen den Transportketten in den Haltevorrichtungen
gehalten sind.
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Zur
sicheren Befestigung und Halterung an den Transportketten wird gemäß der
DE 100 31 836 A1 jede
abgelängte
bandförmige
Filamentschar an ihren Endbereichen mit je einem Fixierelement versehen.
Das kann durch Verschmelzen, Vergießen, Verkleben und/oder Vereisen
erfolgen. Mit diesen Fixierelementen werden die abgelängten Filamentscharen
in Haltenadeln eingehängt,
die sich an den Transportketten befinden. Eine derartige Befestigung hat
den Nachteil, dass einmal aufgetretene unterschiedliche Spannungen
der einzelnen Filamente, aus denen die Filamentscharen aufgebaut
sind, nicht mehr beseitigt werden können. Das steht im Widerspruch
zu dem Bestreben, wonach die Filamentscharen auch im Bereich zwischen
den Transportketten nach wie vor eine im Wesentlichen geschlossene bandförmige Fläche bilden
sollen. Wenn nämlich
die Spannungen der einzelnen Filamente unterschiedlich sind, werden
die Filamente teilweise durchhängen
oder bei Überbeanspruchung
sogar reißen.
Der Aufbau eines ordentlich aufgebauten Fadengeleges, das höchsten technischen
Anforderungen genügt,
ist damit ausgeschlossen. Es besteht aber ein erheblicher wirtschaftlicher
Bedarf an hochwertigen Fadengelegen aus sogenannten „heavy
tows". Das sind
Filamentscharen, bei denen die einzelnen Fasern vorzugsweise 10
4 Filamente aus Karbon oder Glas aufweisen
(siehe Kettenwirkpraxis 2/96, Seite 7).
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Mit
der Befestigung und Halterung gemäß der
DE 100 31 836 A1 wurden
immerhin schon die Nachteile von anderen bekannten Multiaxialmaschinen
vermieden, bei denen die Filamentscharen als Endlosmaterial verlegt
werden. Hierbei werden die Filamentscharen mäanderförmig zwischen den Transportketten
hin- und her geführt
und zur vorübergehenden
Halterung um Haken herum gelegt, die reihenförmig an den Transportketten
angeordnet sind. Ein Nachteil dieser bekannten Haltevorrichtung
besteht darin, dass die schlaufenförmigen, um die Haken herum
gelegten Randbereiche der verlegten Filamentscharen nach der endgültigen Verbindung
des Fadengeleges in der Verbindungsstation abgeschnitten werden
und damit eine erhebliche Menge an Abfallmaterial bedeuten. Ferner
hat die Endlosverlegung der Filamentscharen, die zur vorübergehenden Halterung
um an den Transportketten befindliche Haken herumgelegt werden,
den Nachteil, dass die zu Fadenscharen zusammengefassten Filamente
wegen der Materialeigenschaften von insbesondere Glas bzw. Karbon
nicht ohne weiteres so stark umgelenkt werden können, wie es zur Halterung
an den Haken erforderlich ist.
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Schon
frühzeitig
hatte man zudem erkannt, dass die um die Haken herum gelegten Fäden oder Filamentscharen
sich lockern können,
wenn sie auf den Transportketten liegend der Verbindungsstation zulaufen.
Durch das Abschneiden der Randbereiche verlieren nämlich die
noch nicht eingebundenen endlos verlegten Fäden zumindest im Bereich vor
der Verbindungsstation ihre Spannung. Zur Beseitigung dieses Nachteils
sind schon Einrichtungen vorgeschlagen worden, die zumindest im
Bereich vor der Verbindungsstation die endlos verlegten Fäden in den
Haken der Transportketten festklemmen.
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So
zeigt die
DE 44 02
510 A1 eine Kettenwirkmaschine mit einem Schussfadenmagazin,
mit der zumindest eine Fadenlage endlos verlegt und mit mehreren
Vliesen zusammengeführt
wird. Die Fäden der
Fadenlage werden in der üblichen
Weise um Haken herumgelegt, die sich an Transportketten befinden.
Im Bereich vor der Maschenbildungszone, die dort die Verbindungsstation
bildet, ist für
jede Transportkette je ein zusätzlicher
endloser Klemmriemen vorgesehen, der über zwei Führungsrollen geführt ist und
parallel zu den Transportketten umläuft. Die Klemmriemen sind genau
an die Krümmung
der Haken angepasst und sollen die einzelnen Fäden unverrückbar in der Hakenkrümmung festhalten.
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Eine
vergleichbare Ausbildung zeigt auch die
DE 37 29 344 C2 . Sie betrifft
eine Vorrichtung zum Klemmen von Schussfäden in einer Kettenwirkmaschine.
Die Schussfäden
werden endlos verlegt und um Haken herumgelegt, die sich an den
Transportketten befinden. Entlang den Förderketten sind Klemmzonen
vorgesehen, in denen sich an den Transportketten befestigte Schieber
quer zu der Förderrichtung
der Transportketten in die Krümmung des
Hakens hineinbewegen und den dort befindlichen Schussfaden in der
Hakenkrümmung
festhalten.
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In
beiden bekannten Fällen
bilden die an den Transportketten befindlichen Haken die eigentliche Haltevorrichtung
für endlos
verlegte Fäden
oder Fadenlagen, und die Klemmriemen oder Schieber sind ein zusätzliches
Sicherungsglied, das abschnittsweise aktiviert wird.
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Demgegenüber liegt
der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Haltevorrichtung, ein
Verfahren und eine Multiaxialmaschine der eingangs zuerst angegebenen
Art zu schaffen, mit denen bandförmig geschlossenflächig angeordnete
Filamentscharen aus Materialien eines spezifischen Flächengewichts von
bis zu 300 g/m2 oder auch mehr in einer
Weise verlegbar sind, dass auch im Bereich zwischen den Transportketten
ein Fadengelege nach Art eines geschlossenen Bandes besteht, d.h.
die Filamente geschlossenflächig
ohne Gassenbildung und Durchhängen
in ebenen bandförmigen
Filamentscharen vorliegen.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Haltevorrichtung mit der Gesamtheit der Merkmale
des Anspruchs 1, mit einem Verfahren mit der Gesamtheit der Merkmale
des Anspruchs 20 und mit einer Multiaxialmaschine mit der Gesamtheit
der Merkmale des Anspruchs 25 gelöst.
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Zusammenfassend
wird mit der Erfindung sichergestellt, dass die bandförmig ausgebildeten
Filamentscharen in dieser Bandform unverändert vorgelegt werden, so
dass deren im Wesentlichen geschlossenflächige Struktur im gesamten
Bereich des Fadengeleges beibehalten wird. Vor allem wird durch die
rutschfähige
Zugwirkung der Klemmvorrichtung erreicht, dass die Nebeneinanderanordnung
der einzelnen Filamente einer Fadengruppe auch beim Klemmen bzw.
nach dem Klemmen beibehalten wird. Dadurch wird eine Gassenbildung
zwischen den einzelnen Filamenten der Fadengruppe bzw. zwischen zu
einem kompletten Gelege nebeneinander abgelegten Fadengruppen selbst
im Randbereich weitestgehend vermieden. Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung,
das erfindungsgemäße Verfahren
sowie die erfindungsgemäße Multiaxialmaschine
schaffen die Möglichkeit,
kostengünstigere,
bandförmig
angeordnete Filamentscharen aus Glas, Karbon usw. wie z. B. auch „heavy
tows" zuverlässig zu
einem Fadengelege in beliebigen Richtungen der einzelnen Filament-
bzw. Fadenscharen vorzulegen und in dieser Form auch zuverlässig mittels
einer Verbindungsstation endgültig
zu fixieren.
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Zur erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird eine Haltevorrichtung bereitgestellt,
welche für Fadenlagen
bei einer Maschine zum Vorlegen von bandförmig ausgebildeten Filamentscharen
zu multiaxialen Fadengelegen vorgesehen ist, wobei die Filamentscharen
aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Filamenten bestehen,
welche so dicht nebeneinander angeordnet sind, dass der Eindruck eines
geschlossenen Bandes besteht, d. h. die Filamente im Wesentlichen
geschlossenflächig
zu bandförmigen
Filamentscharen angeordnet sind. Die Haltevorrichtung ist beiderseits
des Fadengeleges an Transportketten zum temporären Fixieren der vorgelegten
Filamentscharen angebracht und als Klemmvorrichtung ausgebildet.
Die Klemmvorrichtung klemmt die Filamentscharen dabei so, dass diese eine
im Wesentlichen geschlossene Flächenstruktur im
Bereich zwischen den Transportketten auch nach dem Klemmen bilden.
Das bedeutet, dass mittels der Klemmvorrichtung die grundlegende
bandförmige geschlossenflächige Struktur
der Filamentscharen nicht so verändert
wird, dass Gassenbildung zwischen den Filamenten auftritt. Mittels
der Klemmvorrichtung werden die Filamentscharen temporär fixiert,
d. h. solange abgelegt und in der Klemmvorrichtung gehalten, bis
in einer zur Gesamtmultiaxialmaschine gehörenden Verbindungsstation die
endgültige
Fixierung des Fadengeleges erfolgt. Das multiaxiale Fadengelege
besteht dabei aus mehreren Fadenscharen, welche in beliebigen Richtungen
und mehrfach übereinander,
d. h. zumindest zwei Fadenlagen übereinander
angeordnet sind. Selbst mehrere, übereinander angeordnete derartige
Fadenlagen werden mittels der Klemmvorrichtung geschlossenflächig gehalten,
so dass diese mittels der Transportketten dann der Verbindungsstation
zugeführt
werden.
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Nach
einer ersten vorteilhaften Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Haltevorrichtung
derart ausgebildet, dass sie nach erfolgter Klemmung einer ersten
Filamentschar wieder geöffnet
werden kann, um eine über
die erste Filamentschar abzulegende Filamentschar mittels derselben
Klemmvorrichtung ebenfalls zu klemmen. Durch diese Ausbildung wird
es grundsätzlich
ermöglicht,
dass nacheinander mehrere Filamentscharen an derselben Stelle der
Transportketten in der vorteilhaften erfindungsgemäßen Weise
geklemmt werden können.
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Vorzugsweise
weist die Klemmvorrichtung einen Klemmdorn mit einem Klemmbett auf,
wobei der Klemmdorn mit einem Klemmbereich in dem Klemmbett geführt ist
und an einem dem Klemmbereich gegenüberliegenden Teil einen freien
Teilungsbereich mit einer Dornspitze aufweist. Wenn mit einer speziellen
Legeeinrichtung die bandförmig
ausgebildeten Filamentscharen, deren Filamente dicht nebeneinander
angeordnet sind, mittels der Klemmvorrichtung geklemmt werden sollen,
so wird die Filamentschar an ihrer jeweiligen Seite über die
Dornspitze des Klemmdornes der Klemmvorrichtung geführt und
auf diesen gedrückt,
so dass sich die Dornspitze durch die Filamentschar drückt, wobei
Gruppen von Filamenten der Filamentschar zu beiden Seiten der Dornspitze über den
Teilungsbereich in den Klemmbereich geführt werden, wo sie in dem Klemmbett
gehalten sind. Je nach Dicke der Klemmdorne kann sich jedoch eine
geringfügige
Gassenbildung in Richtung auf den Innenbereich zwischen Transportketten
im Fadengelege ergeben. Damit jedoch derartige Fadengassen bzw.
Filamentgassen im fertigen Fadengelege weitestgehend vermieden werden,
sind die Klemmvorrichtungen an den Transportketten so weit seitlich
angebracht, dass der später
in der Verbindungsstation endgültig
zu fixierende Teil des Fadengeleges selbst im Randbereich gassenfrei
ist. Das bedeutet, eine Gassenfreiheit des Fadengeleges kann beispielsweise
durch einen entsprechenden Abstand zwischen der Klemmvorrichtung
und dem äußeren Bereich
des vorgelegten Fadengeleges, bis zu welchem in der späteren Verbindungsstation
das Fadengelege endgültig
fixiert wird, erzielt werden. Die zu klemmenden Fäden gleiten
dabei in den Klemmbereich in das Klemmbett hinein, in welchem die
eigentliche Klemmung beim Schließen der Klemmvorrichtung erfolgt.
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Bei
dieser ersten Ausführung
der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
ist die Klemmvorrichtung so ausgebildet, dass die jeweilige Filamentschar
aufgeteilt und geklemmt wird. Die Aufteilung der einzelnen Filamente
der jeweiligen Filamentschar erfolgt durch die Klemmdorne derart
bzw. mit einer derartigen Feinheit, dass tatsächlich eine Gassenbildung in dem
Bereich des Fadengeleges zwischen den beidseits angeordneten Transportketten
nicht auftritt. Mit einer derartigen Klemmvorrichtung ist es somit
möglich,
auch bruchempfindliche Filamente kostengünstig vorlegen zu können, und
zwar ohne dass im späteren
Fadengelege-Endprodukt Bereiche reduzierter Festigkeit (beispielsweise
durch Fadengassen) auftreten. Diese Ausführung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
bietet somit die Möglichkeit,
auch schwierig in einer multiaxialen Maschine zu einem multiaxialen
Fadengelege zu verlegende Fäden
ohne Gassenbildung zusammenfügen
zu können.
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Vorzugsweise
ist der Klemmdorn als Doppelkegel oder n-seitige Doppelpyramide
ausgebildet. Je nach Ausbildung des Klemmdornes ist der Klemmbereich,
dort insbesondere das Klemmbett, entsprechend ausgebildet, so dass
sich ein zuverlässiges Zusammenwirken
hinsichtlich der Klemmung zwischen dem Klemmbett und dem in diesem
Bereich unteren Teil des Klemmdornes ergibt.
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Damit
die durch die Dornspitze und den Teilungsbereich des Klemmdornes
seitlich abgleitenden Filamente einer Filamentschar leichter und
besser in den Klemmbereich gelangen können und damit auch mehrere
Lagen übereinander
in dem jeweiligen Klemmbereich im Klemmbett geklemmt werden können, weist
das Klemmbett seitliche, über
seine Länge sich
streckende Schlitze auf. In diese Schlitze gleiten die zur jeweiligen
Seite abgeteilten Filamente einer Filamentschar bei geöffneter
Klemmvorrichtung hinein, wo sie anschließend bei wieder geschlossener Klemmvorrichtung
im Klemmbereich innerhalb des Klemmbettes zuverlässig geklemmt werden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Breite der Schlitze
dabei so ausgebildet, dass mehrere mit dem Teilungsbereich zu einer Seite
des Klemmbereiches „abgeteilte" Filamente der Filamentschar
in dem Schlitz aufnehmbar sind. Die Klemmdorne in Verbindung mit
dem Klemmbett sind dabei so ausgebildet, dass die Biegungen, die
die Filamente im Klemmbereich zum Zwecke ihres Klemmens erfahren,
nicht zum Bruch der Filamente führen,
und zwar selbst dann nicht, wenn mehrere Lagen übereinander in der Klemmvorrichtung
geklemmt werden. Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Klemmvorrichtung
lassen sich dann zumindest zwei oder auch drei Lagen übereinander
klemmen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Klemmwirkung zwischen
Klemmdorn und Klemmbett mittels einer durch eine Feder aufgeprägte Kraft,
mittels welcher Klemmdorn und Klemmbett in axialer Richtung relativ
zueinander bewegbar sind, wobei vorzugsweise der Klemmdorn federbelastet
ist und relativ zum Klemmbett in axialer Richtung entgegen der Federkraft
bewegbar ist. Über geeignete
Einrichtungen wird dann der Klemmdorn entgegen der Wirkung der Federkraft
angehoben, wodurch die Klemmvorrichtung geöffnet wird. In der geöffneten
Position werden die entsprechenden Filamentschare eingelegt bzw.
die bereits Eingelegten gehalten, woraufhin sich die Klemmvorrichtung
wieder schließt
und damit zumindest zwei Lagen in der jeweiligen Klemmvorrichtung
klemmt.
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Vorzugsweise
erfolgt die relative Bewegung zwischen Klemmdorn und dem Klemmbett
pneumatisch, hydraulisch, mechanisch oder elektrisch, wobei die
entsprechenden Aggregate, über
welche die Bewegung initiiert wird, selbständig ansteuerbar sind oder
aber vorzugsweise mit der Bewegung der Transportketten gekoppelt
ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, dass die
Klemmwirkung der Klemmeinrichtung synchron zur Bewegung der Transportketten
erfolgt, d. h. die Klemmeinrichtungen sind bezüglich ihres Öffnens bzw.
Schließens über die
Bewegung der Transportketten gesteuert/angetrieben. Eine derartige
synchrone Kopplung der Bewegung des Öffnens bzw. Schließens der
Klemmvorrichtung mit der Bewegung der Transportketten hat den Vorteil,
dass das Einlegen bzw. Vorlegen der bandförmig ausgebildeten Fadenscharen
und das Klemmen in Abhängigkeit
von der Transportbewegung sowie der Arbeitsgeschwindigkeit der Verbindungsstation
ausgeführt
werden können.
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Eine
andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung besteht
darin, dass die Klemmvorrichtung, welche beiderseits der Transportketten,
vorzugsweise an den Transportketten, angebracht ist, ein im Wesentlichen
parallel zu den Transportketten angeordnetes, d. h. sich in Längsrichtung der
Transportketten erstreckendes Klemmprofil aufweist. Dieses Klemmprofil
ist in Längsrichtung
geschlitzt und elastisch ausgebildet, so dass der Längsschlitz
auf einer gewünschten
Länge,
welche beispielsweise der Breite einer bandförmig angeordneten Filamentschar
oder auch mehrerer derartiger Filamentscharen entspricht, aufspreizbar
ist, so dass diese Filamentscharen geschlossenflächig in den Längsschlitz
eindrückbar
sind. Wenn die Kraft, welche für
die Spreizwirkung des Klemmprofils verantwortlich ist, wieder entfernt
wird, hält
das Klemmprofil die Filamentscharen in einer im Wesentlichen geschlossenflächigen Form.
Es ist jedoch auch möglich,
das Klemmprofil so auszubilden, dass zwei Klemmprofilhälften, welche
gegeneinander verschwenkbar sind, zwischen sich eingeführte Filamentscharen
aufnehmen und nach Zusammenführen
der beiden Klemmprofilhälften
zuverlässig
geschlossenflächig
klemmen können.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildungsform der Erfindung weist die Klemmvorrichtung
eine untere Klemmplatte und eine obere Klemmplatte auf, welche relativ
zueinander bewegbar sind. Die Klemmplatten sind dabei derart aufeinander
zubewegbar, dass in den Grenzstellungen eine Offenstellung und eine
Klemmstellung definiert sind. Zwischen den beiden Klemmplatten ist
ein elastisches Profil angeordnet, welches so ausgebildet ist, dass
es in der Klemmstellung zwischen sich und einer der Klemmplatten
die Filamentscharen geschlossenflächig klemmt. Das bedeutet,
dass auch im unmittelbaren Klemmbereich Filament im Wesentlichen
neben Filament liegt. D.h. dass die Filamente einer Filamentschar
so geklemmt werden, wie sie im Bereich des Fadengeleges zwischen
den Transportketten auch nebeneinander liegen.
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Vorzugsweise
ist bei dieser Ausbildungsform die untere Klemmplatte an der jeweiligen
Transportkette fest angebracht, während die obere Klemmplatte
mittels einer Kulisse gegen die untere Klemmplatte bewegbar ist.
Mittels der Kulisse wird also die obere Klemmplatte zwischen ihrer
Offenstellung und der Klemmstellung bewegt, wobei in der Klemmstellung die
obere Klemmplatte gegen das elastische Profil drückt, wobei zwischen dem elastischen
Profil und der oberen Klemmplatte die eingelegte Fadenschar flächig geklemmt
wird.
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Vorzugsweise
sind die Klemmplatten jeweils mit Schenkeln nach oben abgewinkelt,
wobei die untere Klemmplatte an ihrem abgewinkelten Schenkel das
elastische Profil trägt,
an welches sich zum Schenkelende hin eine im Wesentlichen waagerechte
Fassung anschließt.
Diese Fassung dient einerseits von unten her als Anschlag für das an
dem abgewinkelten Schenkel der unteren Klemmplatte anzubringende
elastische Profil; die Fassung dient auf der nach oben weisenden
Auflagefläche
andererseits als Auflagefläche
für die
abzulegende Fadenschar und gegebenenfalls auch als Aufnahme für eine Nadelreihe.
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Vorzugsweise
ist des Weiteren ein Niederhalter vorgesehen, welcher eine bereits
abgelegte Fadenschar oder auch mehrere abgelegte Fadenscharen während der
Offenstellung der Klemmplatten auf die Fassung klemmt. Während der
Offenstellung der Klemmplatten und der Klemmung der bereits vorgelegten
Fadenscharen mittels des Niederhalters schiebt oder drückt ein
Schwert die Filamentschar zwischen die Schenkel der Klemmplatten
in den Bereich des elastischen Profils, wobei vorzugsweise wegen
der Anbringung des elastischen Profils an der unteren Klemmplatte
die Filamentschar zwischen dem elastischen Profil und der oberen
Klemmplatte geklemmt wird.
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Vorzugsweise
ist zusätzlich
zu den Klemmvorrichtungen in Längsrichtung
der Transportketten jeweils auf einer dem Fadengelege zugewandten Seite
der Transportketten eine Nadelreihe angeordnet. Die Nadeln weisen
eine solche Höhe
auf, dass im geklemmten Zustand der bandförmigen Filamentscharen die
Nadeln die Filamentscharen durchstechen. Vorzugsweise weisen die
Nadelreihen eine solche Teilung/Feinheit auf, dass die bandförmigen geschlossenflächigen Filamentscharen
zwischen den beiden Nadelreihen im Wesentlichen gassenfrei sind. Vorzugsweise
ist die Feinheit der Klemmeinrichtung bei der Ausführungsform,
bei welcher die Klemmeinrichtung aus einer Vielzahl von Klemmdornen
besteht, geringer als die der Nadeln. Dadurch, dass die Nadelreihen
eine höhere
Feinheit aufweisen, und dadurch, dass die Nadelreihen jeweils auf
der dem Fadengelege zugewandten Seite angeordnet sind, verhindern
die Nadelreihen, dass sozusagen gegebenenfalls durch die Klemmvorrichtung
doch auftretende leichte Fadengassen sich in den Bereich des Fadengeleges
hinein ausbreiten. Andererseits bietet diese Anordnung von zusätzlichen
Nadelreihen die Möglichkeit,
diese relativ dicht neben den Reihen von Klemmdornen der Klemmvorrichtung
anzuordnen, so dass Materialabfall reduziert werden kann.
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Alle
Klemmvorrichtungen sind bezüglich
ihrer Klemmfläche
bzw. ihres Klemmbereiches so ausgebildet, dass sie die Filamente
der Filamentscharen in einer solchen Weise klemmen, dass diese einerseits
im geklemmten Zustand immer noch durch die Klemmfläche gezogen
werden, und zwar so lange bzw. so weit, bis die Filamente eine Spannung
aufweisen, welche ausreichend dafür ist, dass die Filamente zwischen
den Transportketten ein im Wesentlichen ebenes geschlossenflächig ausgebildetes
Fadengelege bilden und dass die Filamente andererseits im geklemmten
Zustand ihre im Wesentlichen ebene Anordnung beibehalten. Das bedeutet,
dass Filamente einer Fadenschar oder eine Fadenschar insgesamt,
welche geringfügig über die
Breite des Fadengeleges durchhängen,
wieder gestrafft werden können
durch entsprechende die Filamente bzw. die Filamentscharen spannende
Einrichtungen. Ein Spannen erfolgt dabei, ohne dass die bereits
gespannten, d. h. im Wesentlichen eben bezüglich des Fadengeleges angeordneten
Filamente bzw. Filamentscharen zerreißen. Die Filamente bzw. die
Filamentscharen reißen
deshalb nicht, weil die Klemmkraft in der Klemmfläche im Klemmbereich
so ausgebildet ist, dass bereits gespannte Filamente bzw. Filamentscharen
so lange durch die Klemmfläche
aufgrund der anliegenden Spannwirkung gezogen werden können bzw. „durchrutschen", bis die nicht vollständig gespannten,
d. h. nicht vollständig
ebenen Filamenten bzw. Filamentscharen ebenfalls durch die Klemmflächen mitgenommen
und gespannt worden sind. Aufgrund dieser Eigenschaft der Klemmvorrichtung,
einerseits nicht gespannte Filamente durch die Klemmfläche bei
aufgeprägter
Klemmwirkung ziehen zu können,
bis diese eine ebene Lage angenommen haben, und andererseits die
gespannten Filamente durch die Klemmfläche so lange rutschen lassen,
bis die nicht gespannten Filamente vollständig gespannt sind. Dadurch
kann der Verbindungsstation ein Gelege aus vielen multiaxial verlegten
Filamentscharen zugeführt
werden, dessen einzelne Filamente mit einer im Wesentlichen gleichen
Spannung der Verbindungsstation zugeführt wird. Damit wird ein hochqualitatives
Fadengelege erzeugt, dessen einzelne Fäden/Filamente durch die Verbindungsstation
endgültig
fixiert werden.
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Zum erfindungsgemäßen Verfahren
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Das
gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung angegebene Verfahren zum Vorlegen
und Fixieren von eine Vielzahl von Filamente aufweisenden Filamentscharen,
welche bandförmig
ausgebildet sind und bei welchen die einzelnen Filamente dicht nebeneinander
angeordnet sind, lässt
eine Struktur entstehen, die den Eindruck einer geschlossenen Fläche vermittelt.
Diese Filamentscharen werden in definierten Richtungen zu einem
Fadengelege verlegt. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden
die folgenden Schritte ausgeführt:
Zunächst wird
eine neu zu verlegende bandförmige Filamentschar
erfaßt,
beispielsweise von einer Rolle abgezogen, und an beiden Seiten gehalten,
so dass zwischen den Haltern ein vorzulegender Filamentscharabschnitt
gebildet ist. Anschließend
wird die Filamentschar an einen Leger übergeben, welcher die Filamentschar
beidseitig ihrer Länge
flächig
klemmt, so dass die einzelnen Filamente ihre Lage zueinander nicht
wesentlich ändern
und die geschlossenflächige
Ausbildung der Filamentschar beibehalten wird. Die Filamentschar
wird beidseitig ihrer Länge also
flächig
geklemmt.
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Dann
erfolgt ein Abtrennen der Filamentschar und Einlegen derselben mittels
des Legers in eine auf Transportketten angeordnete geöffnete Klemmvorrichtung,
d. h. die Klemmvorrichtungen haben zu diesem Zeitpunkt geöffnet zu
sein. Nach erfolgtem Einlegen der Filamentschar in die Klemmvorrichtung
erfolgt deren Schließung,
so dass die Filamentschar in der Klemmvorrichtung zuverlässig gehalten/geklemmt
sind. Nun erfolgt ein Schließen
der Klemmvorrichtung, wobei die Filamentschar mittels der Klemmvorrichtung
so geklemmt wird, dass die Filamentschar im Bereich zwischen den
Transportketten, d. h. in dem Bereich, in welchem das Fadengelege
angeordnet und der Verbindungsstation schließlich zugeführt wird, eine geschlossene
Fläche
ohne nennenswerte Fadengassen bildet. Das bedeutet, es erfolgt ein
flächenförmiges Verlegen
und Klemmen von Filamentscharen mit einer Vielzahl von insbesondere
dünnen
Filamenten, und zwar ohne dass nennenswerte Fadengassen selbst im
Randbereich des Fadengeleges auftreten. Nachdem die Filamentschar
bzw. die Filamentscharen an der Klemmvorrichtung geklemmt worden
ist, wird das Fadengelege in der geschlossenflächig geklemmten Form der Filamentschar
einer Verbindungsstation zugeführt,
in welcher das Fadengelege schließlich fixiert wird.
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Vorzugsweise
wird die Filamentschar vor ihrem Klemmen durch die Klemmvorrichtungen
auf eine ebenfalls an der jeweiligen Transportkette neben den Klemmvorrichtungen
in Richtung auf das Fadengelege angeordnete Nadelreihen gedrückt. Mittels
dieser Nadelreihe, welche eine höhere
Feinheit aufweist als die aus Einzelelementen bestehenden Klemmvorrichtungen
wie z. B. die Klemmvorrichtungen, deren Grundelemente Klemmdorne
sind, wird vermieden, dass sich durch die Klemmvorrichtung gegebenenfalls
doch ausbildende kleinere Gassen in Richtung auf den Bereich des
Fadengeleges ausbreiten, welcher schließlich in der Verbindungsstation
fixiert wird. Die Nadelreihe sichert somit ein hochqualitatives,
in der Verbindungsstation fixiertes Produkt, bei welchem die Qualität der einzelnen
im Gelege verlegten Filamente trotz der Verlegung von geschlossenflächig ausgebildeten
bandförmig
angeordneten Filamentscharen bis zum endgültigen Fixieren in der Verbindungsstation
beibehalten wird.
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Vorzugsweise
ist die Verbindungsstation als Kettenwirkmaschine ausgebildet. Das
bedeutet, dass das Fadengelege einer Wirkfontur zugeführt wird, wodurch
die einzelnen zunächst
unfixiert übereinanderliegenden
Lagen des Fadengeleges in ihrer Lage so fixiert werden, dass eine
im Wesentlichen über
die Breite der bandförmigen
Filamentschar gleichbleibende Filamentdichte beispielsweise bei
gleichmäßig verlegten
Filamentscharen gewährleistet
werden kann.
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Es
ist jedoch auch möglich,
anstelle einer Wirkfontur einer Kettenwirkmaschine eine als Kalander
ausgebildete Verbindungsstation vorzusehen, bei welcher das Fadengelege
zunächst
mit einem Harz getränkt
wird, welches unter Wärmezufuhr
aushärtet und
dadurch das Fadengelege fixiert.
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Damit
auch die einzelnen Lagen eines Fadengeleges, welches aus mehreren übereinander angeordneten,
in unterschiedlichen Richtungen verlegten Filamentscharen mittels
der Klemmvorrichtung zuverlässig
geklemmt werden können,
müssen diese
mehrfach geöffnet
werden, damit die einzelnen Lagen nacheinander in die Klemmvorrichtung
eingebracht und dort geklemmt werden können. Dabei muß gewährleistet
werden, dass die bereits geklemmten Lagen nicht wieder ihre Spannung
verlieren und gegebenenfalls durchhängen, d. h. nicht mehr eben
angeordnet sind. Dazu ist gemäß einer weiteren
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ein zusätzlicher
Halter bzw. eine zusätzliche
Klemmeinrichtung vorgesehen, welche während des Öffnens der Klemmvorrichtung
die dort bereits gehaltenen Filamentscharen zusätzlich in ihrer Lage so lange
zwischenzeitlich klemmt bzw. festhält, wie die Klemmvorrichtung
zum Einlegen bei einer weiteren Lage geöffnet ist. Dazu ist vorzugsweise
ein spezieller Halter vorgesehen, dessen Länge dabei geringfügig größer ist
als die Länge
der offenen Klemmstellen. Damit wird gewährleistet, dass stets sämtliche
Filamentschare zuverlässig
geklemmt werden können.
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Zur erfindungsgemäßen Multiaxialmaschine
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Die
gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung angegebene Multiaxialmaschine dient
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens mit
den erfindungsgemäßen Haltevorrichtungen
gemäß einem
der Ansprüche
1 bis 19.
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Bei
der erfindungsgemäßen Multiaxialmaschine
sind an deren Transportketten, zwischen welchen das Fadengelege
angeordnet ist, Klemmvorrichtungen angeordnet, welche dem temporären Fixieren
des Fadengeleges dienen. Die Filamentscharen klemmen so, dass deren
im Wesentlichen geschlossenflächige
Anordnung im Wesentlichen ohne Gassenbildung beibehalten wird, so
dass das in den Klemmvorrichtungen geklemmte Fadengelege einer das
Fadengelege endgültig
fixierenden Verbindungsstation in einer Form zuführbar ist, in welcher die einzelnen
Filamente einer Fadenschar und die Fadenscharen insgesamt gleichmäßig entsprechend
der jeweiligen Verlegerichtung nebeneinander liegend angeordnet
sind.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausbildung sind die Klemmvorrichtungen aus einer Vielzahl
von in Längsrichtung
der Transportkette nebeneinander angeordneten Klemmdornelementen
ausgebildet, welche die Filamentscharen nicht nur klemmen, sondern vor
dem Klemmen auch teilen. Das Teilen erfolgt vorzugsweise so, und
zwar entsprechend der Feinheit der einzelnen Klemmdornelemente der
Klemmvorrichtungen, dass Fadengassen sich zumindest nicht wesentlich
in den Bereich des Fadengeleges ausbreiten, welches schließlich einer
Verbindungsstation zum endgültigen
Fixieren zugeführt
wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung sind an den Transportketten Nadelreihen
angeordnet. Vorzugsweise sind die Nadelreihen neben den Klemmvorrichtungen
auf deren dem Fadengelege zugewandten Seite angeordnet. Vorzugsweise
sind die Transportketten parallel zueinander angeordnet, wobei die
Transportketten das dazwischen vorgelegte Fadengelege einer Verbindungsstation
vorzugsweise mit einer Nadelfontur, insbesondere einer Kettenwirkmaschine,
zuführen.
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist als Verbindungsstation ein Kalander vorgesehen,
mittels welchem eine endgültige
Fixierung des Fadengeleges derart erfolgt, dass vorher oder während des
Kalandrierens zugeführtes
wärmeaushärtbares
Harz in das Gelege eingebracht und mittels des Kalanders zum Aushärten, d.
h. zum Fixieren des Fadengeleges gebracht wird.
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Der
Vorteil einer Verbindungsstation in Form einer Nadelfontur besteht
vor allen Dingen darin, dass das Fadengelege noch ausgesprochen
flexibel bleibt, z. B. aufgewickelt werden kann und an entsprechenden
Einsatzgebieten in Ecken oder kleineren Bereichen eingefügt und gebogen
werden kann, woran sich anschließend ein Tränken mit einem wärmeaushärtbaren
Harz als vorteilhaft erweisen kann. Andererseits besteht der Vorteil
von einem Fadengelege, welches mit einem Harz getränkt und über einen
Kalander fixiert wird darin, dass ein Produkt beispielsweise für steife
Anwendungsfälle
vorbereitet werden kann.
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Die
Transportketten können
aber auch unmittelbar vor der Verbindungsstation geringfügig auseinanderlaufen/divergieren.
Das bedeutet, dass die Transportketten nicht mehr vollkommen parallel
zueinander angeordnet sind, sondern ihren Abstand zueinander in
Richtung auf die Verbindungsstation geringfügig vergrößern. Im Zusammenhang mit der
Eigenschaft der Klemmvorrichtung, einerseits nicht gespannte Filamente
einer Filamentschar spannen zu können,
bis diese im wesentlichen eben in einer geschlossenflächigen Struktur
angeordnet sind, und andererseits bereits gespannte Filamente durch
den Klemmbereich hindurchrutschen zu lassen, so dass diese nicht
brechen oder beschädigt
werden, führt das
geringfügige
Auseinanderlaufen der Transportketten unmittelbar vor der Verbindungsstation
dazu, dass das Fadengelege, welches der Verbindungsstation schließlich zugeführt wird,
der Verbindungsstation im Wesentlichen eben zugeführt wird,
wobei die einzelnen Filamente der Filamentscharen eine im Wesentlichen
gleichbleibende Spannung aufweisen. Durch die im Wesentlichen gleichbleibende
Spannung wird eine hohe Qualität
der bandförmig
geschlossenflächig
verlegten Filamentscharen erreicht.
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Anstelle
der mit Klemmdornen ausgebildeten Klemmvorrichtungen können an
den Transportketten auch elastische Klemmprofile vorgesehen sein,
welche vorzugsweise aus elastischem Material bestehen. Diese Klemmprofile
bzw. Klemmleisten weisen in Längsrichtung
einen Schlitz auf, in welchem die Filamente mittels geeigneter Einrichtungen
eindrückbar
sind und dort gehalten werden, so dass sie im Wesentlichen geschlossenflächig geklemmt
bleiben. Das Klemmprofil kann dabei ebenfalls aus einzelnen Segmenten
bestehen, welche unmittelbar in Längsrichtung der Transportketten
nebeneinander angeordnet sind, so dass sich ein im Wesentlichen
durchgängiges
Profil ergibt.
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Anstelle
von geschlitzten Klemmprofilen kann die Klemmvorrichtung auch vorzugsweise
zwei Klemmplatten mit einem elastischen Profil dazwischen aufweisen.
Die Klemmplatten sind relativ zueinander zwischen einer Offenstellung
und einer Klemmstellung bewegbar, so dass in der Klemmstellung die
eine der Klemmplatten auf das elastische Profil drückt. Dabei
ist das elastische Profil als Profilleiste ausgebildet und in der
Lage, im Wesentlichen geschlossenflächig ausgebildete Fadenscharen,
welche in der Offenstellung zwischen dem elastischen Profil und
eine der Klemmplatten eingeführt
worden sind, zuverlässig
in einer geschlossenflächigen
Form zu klemmen, so dass eine Gassenbildung in den Bereich des Geleges
hinein von der Klemmvorrichtung nicht ausgeht.
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Damit
die Fäden
einer zweiten Fadenlage zuverlässig
in die Klemmvorrichtung eingebracht werden können, müssen und werden die Fäden der ersten
Fadenlage so lange festgehalten/festgeklemmt, wie die Klemmvorrichtungen
zum Einlegen einer weiteren Fadenlage in ihrer erneuten Offenstellung
sind. Für
dieses Festhalten/Klemmen ist ein zusätzlicher Halter/Niederhalter
vorgesehen, welcher die Fäden
der ersten Fadenlage so lange festhält/klemmt wie die Klemmvorrichtung
in ihrer Offenstellung ist zum Einlegen der zweiten Fadenlage. Dadurch
wird gewährleistet,
dass die bereits gespannten bzw. im Wesentlichen in einer Ebene
verlegten Filamentscharen in ihrer geschlossenflächigen ebenen Ausrichtung verbleiben.
Vorzugsweise weist der Halter eine Länge auf, die geringfügig größer ist
als die Länge
des Abschnittes der Klemmvorrichtung, welcher in Offenstellung ist.
Damit wird gewährleistet, dass
sämtliche
Filamente der zu klemmenden Fadenscharen, auch die Filamente, welche
an den Randbereichen der bandförmigen
Filamentscharen angeordnet sind, zuverlässig in der Klemmvorrichtung
geklemmt werden, so dass die geschlossenflächige Anordnung ohne Schädigung der
einzelnen Filamente realisiert werden kann.
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Vorzugsweise
sind die Nadelreihen im wesentlichen parallel zu und neben den Klemmvorrichtungen
angeordnet, und zwar auf ihrer dem Fadengelege zugewandten Seite,
d. h. nach innen gerichtet. Die Nadelreihen weisen vorzugsweise
eine Teilung auf, welche kleiner ist als die der mit Klemmdornen ausgebildeten
Klemmvorrichtung.
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Die
Kombination aus Klemmvorrichtungen und parallel dazu angeordneten
Nadelreihen erweist sich bezüglich
der Qualität
des Fadengeleges als besonders vorteilhaft.
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Die
bandförmig
in einer geschlossenflächigen
Struktur bereitgestellten Filamentscharen, welche beispielsweise
auf einer Spule aufgewickelt sein können, weisen den Vorteil auf,
dass diese auch mit schwereren Materialien, welche im Preis entsprechend
niedriger sind, bereitgestellt und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bzw. Maschine bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren problemlos verarbeitet
werden können;
aufgrund des Einsatzes schwererer Materialien ist es daher möglich, Forderungen
in der Automobilindustrie nachzukommen, Materialien einer spezifischen
Flächenmasse
von bis zu ca. 300 g/m2 oder auch mehr gassenfrei
verlegen zu können.
Damit bietet das erfindungsgemäße Verfahren
bzw. die erfindungsgemäße Multiaxialmaschine
nicht nur erheblich Kostenvorteile, sondern gewährleistet auch, qualitativ
hochwertige Produkte herstellen zu können.
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Zweckmäßige Weiterbildungen
sowie weitere Vorteile der Erfindung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen detailliert erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
prinzipielle Ansicht einer als Klemmvorrichtung ausgebildeten Haltevorrichtung bei
einer Multiaxialmaschine gemäß der Erfindung;
-
2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer Klemmvorrichtung mit zusätzlichem
Niederdrücker gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
-
3 eine
Ansicht gemäß 1,
mit Darstellung von zusätzlichen
Klemmeinrichtungen, einer Schere zum Ablängen der Filamentbänder und
einer Leger- Klemmeinrichtung;
-
4 ein
Einzelelement einer Klemmvorrichtung mit Klemmdorn und daneben angeordneter Nadelreihe;
-
5 das
Ausführungsbeispiel
gemäß 1 mit
einer zusätzlichen
Einrichtung zur Unterstützung
zum Einlegen einer Fadenschar in die Klemmvorrichtung;
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6 bis 12 verschiedene
Verfahrensschritte vom Ablängen
der Fadenschar von einem Endlosband bis zum Einlegen und Klemmen
der Fadenschar in der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung;
-
13 bis 20 eine
Klemmvorrichtung gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit verschiedenen Positionen des Vorlegens und Klemmens
von Filamentscharen;
-
1 zeigt
die prinzipielle Anordnung einer als Klemmvorrichtung 4 ausgebildeten
erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
mit deren Anbringung an den Transportketten 3 einer Multiaxialmaschine.
Die Klemmvorrichtung 4 weist einen Klemmdorn 5 auf, welcher
die geschlossenflächig
ausgebildeten bandförmigen
Filamentscharen 2 klemmt. Durch die Klemmvorrichtung 4 können permanente
Fixierelemente für
die Filamentscharen 2, mittels welcher aus Filamenten bestehende
Fadenscharen in entsprechende Nadelreihen eingehängt werden, vermieden werden.
Außerdem
kann mit der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung 4 ein
Ablegen der Filamentscharen 2 in beliebige Richtungen erfolgen,
ohne dass permanente Fixierelemente für jede beliebige Richtung speziell
gefertigte Filamentschar-Abschnitte erfordern.
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Eine
Filamentschar 2 ist in die an der Transportkette 3 angebrachte
Klemmvorrichtung 4 eingelegt und geklemmt. Der eigentliche
Klemmdorn 5 weist an seiner Oberseite einen Doppelkegel
auf, welcher beginnend von einer Dornspitze 9 einen Teilungsbereich 8 und
unmittelbar daran anschließend einen
Klemmbereich 7 aufweist, welcher in einem Klemmbett 6 im
Wesentlichen formkongruent aufgenommen ist. Im Klemmbett 6 im
Klemmbereich 7 des Klemmdorns 5 wird das eigentliche
Klemmen der Filamentscharen 2 realisiert. Seitlich angeordnete Schlitze 10 im
Klemmbett 6 sind im Wesentlichen in Richtung der Längsachse
des Klemmdornes 5 angeordnet, und zwar weist das Klemmbett 6 über den Umfang
verteilt im Wesentlichen gleichmäßig beabstandet
vier derartige Schlitze 10 auf.
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An
seiner dem Doppelkegel gegenüberliegenden
Seite weist der Klemmdorn 5 eine Feder 15 auf,
welche den Klemmdorn 5 in das Klemmbett 6 zieht,
so dass die Klemmvorrichtung 4 in ihrer Klemmwirkung ist.
Durch eine mit der Transportkette 3 verbundene Aushebung 18,
welche auch durch die Transportkette 3 angetrieben ist,
erfolgt je nach gewünschter
Stellung der Transportkette 3 und der Tatsache, ob Filamentscharen 2 in
die Klemmvorrichtung 4 eingelegt werden sollen, ein Anheben
des Klemmdornes 5 entgegen der Wirkung der Feder 15, so
dass die Klemmwirkung des Klemmbereiches 7 im Klemmbett 6 aufgehoben
ist. Dadurch ist die Möglichkeit
gegeben, dass Filamentscharen 2 über die Dornspitze 9 und
den Teilungsbereich 8 in den eigentlichen Klemmbereich
im Klemmbett 6 in dessen geschlitzten Bereichen eingleiten
können.
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Wenn
die Filamentscharen 2 über
die Dornspitze 9 der jeweiligen Klemmdorne 5 gedrückt werden,
teilt die Dornspitze 9 die Filamentschar 2 auf,
so dass zu jeder Seite der Dornspitze 9 ein Teil der Filamente
der Filamentschar 2 am Teilungsbereich 8 hinab
in den bzw. die jeweiligen Schlitze 10 gleitet. Wenn die
mit der Transportkette 3 verbundene Aushebung 18 die
Wirkung der Feder 15 freigibt, wird durch die Wirkung der
Feder 15 der Klemmdorn 5 in seinen im Klemmbett 6 vorhandenen
Klemmsitz gezogen, wodurch die Filamentschar 2 zuverlässig geklemmt
wird.
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Auf
der dem Fadengelege zugewandten Seite der Klemmvorrichtung 4 ist
zusätzlich
eine Nadelreihe 13 bzw. Nadelleiste dicht neben der Klemmvorrichtung 4 angeordnet.
Die Nadelreihe 13 dient im Wesentlichen dem gassenfreien
Einlegen der Filamentschar 2 in das Klemmsystem. Da die
Teilung der Klemmvorrichtung 4 größer ist als die Teilung der
Nadelreihe 13, kann die Klemmvorrichtung 4 wegen
des Vorsehens einer zusätzlichen
Nadelreihe 13 relativ dicht an der Seite des Fadengeleges
angeordnet werden, weil sich eventuell durch das Klemmsystem ausgebildete
Fadengassen nicht über
die Nadelreihe 13 hinaus in Richtung des Fadengeleges ausbreiten können. Der
Abstand zwischen der Dornspitze 9 und der Nadelreihe 13,
kann daher beispielsweise in einem Bereich von ca. 10 mm liegen.
Neben dem gassenfreien Einlegen der Filamentschar 2 kann
auch der ansonsten vorhandene größere Abfall
reduziert werden.
-
Zum
Zuführen
der abzulängenden
Filamentschar 2 wird diese von einem Greifer 23 an
die Leger-Klemmeinrichtung 22 übergeben, welche die Filamentschar 2 auf
jeder Seite der Transportkette 3 klemmt und einen solchen
Abstand der beiden Leger-Klemmeinrichtungen 22 aufweist,
dass die Fadenschar 2 über
die Klemmvorrichtung 4 und die Nadelreihe 13 in
die Klemmvorrichtung 4 eingeführt werden kann. Zusätzlich ist
auf der dem Fadengelege zugewandten Seite der Nadelreihe 13 eine
Fadenunterstützung 17 angeordnet,
welche die Filamentschar 2 beim Einlegen ins Klemmsystem
auf der dem Fadengelege zugewandten Seite der Nadelreihe 13 nach
unten zieht bzw. im Bereich der Wurzel der Nadelreihe 13 hält, so dass
die Fadenschar 2 zuverlässig
in das Klemmsystem eingeführt
werden kann.
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Ein
zusätzlicher
Niederhalter 14 ist auf der dem Fadengelege abgewandten
Seite der Klemmvorrichtung 4 angebracht und dient dazu,
bereits eingelegte Filamentscharen 2 zwischenzeitlich zu
fixieren, wenn weitere Filamentscharen 2 in das Klemmsystem
eingeführt
werden, so dass ein Fadengelege mit mehreren, zumindest zwei übereinander
angeordneten Filamentscharen 2 zuverlässig durch das Klemmsystem
geklemmt werden kann.
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In 2 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt,
bei welchem die prinzipielle Anordnung der Transportketten 3,
der Klemmvorrichtung 4 mit dem Klemmdorn 5 und
der Feder 15 sowie einer neben der Klemmvorrichtung 4 angeordneten
Nadelreihe 13 dieselbe ist wie in 1. Zusätzlich zu
der durch die Feder 15 erzielten Klemmwirkung in der Klemmvorrichtung 4 sitzt
auf der Dornspitze 9 eine ebenfalls vorzugsweise federbelastete
Unterstützung 19 zum
Erhöhen
der Klemmwirkung. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn dickere Fadenscharen 2 oder bereits
mehrere Fadenscharen 2 übereinander
in der Klemmvorrichtung 4 geklemmt sind, um ein zuverlässiges Klemmen
zu erreichen und die nötige
Klemmwirkung, d.h. die Klemmkraft im Klemmbereich 7 im Klemmbett 6 des
Klemmdornes 5 zu erzielen. Die Unterstützungseinrichtung 19 zur
Erhöhung
der Klemmwirkung kann dabei ebenfalls mit der Bewegung der Transportkette 3 gekoppelt
sein; es ist jedoch auch möglich,
dass diese Unterstützungseinrichtung 19 einen
separaten Antrieb aufweist, welcher entsprechend der Anzahl und
des Ortes der Ablegung von Filamentscharen 2 in der Klemmvorrichtung 4 steuerbar
bzw. bewegbar ist.
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3 zeigt
dieselbe prinzipielle Anordnung mit Transportkette 3, Aushebung 18,
Klemmvorrichtung 4, Greifer 23, Fadenunterstützung 17,
Nadelreihe 13 und Filamentschar 2 wie in 1.
Zusätzlich ist
im oberen Bereich der 3 die prinzipielle Anordnung
einer Halte- und Erfassungseinrichtung 20 zum zwischenzeitlichen
Fixieren der Filamente der Filamentschar 2 sowie der Leger-Klemmeinrichtung 22 zum
Vorlegen (Transportieren) der Filamentschar 2 sowie einer
Schere 21 zum Abtrennen der Filamentschar dargestellt.
Nach erfolgtem Klemmen mittels der Leger-Klemmeinrichtung 22 erfolgt
das Ablängen
der Filamentschar 2, woraufhin der Leger die Filamentschar 2 in
die Klemmvorrichtung 4 einsetzen kann (siehe auch 1).
Es sind also mehrere Klemmsysteme vorhanden, welche ein permanentes Fixieren
der Enden eines Filamentschar-Abschnittes nicht erforderlich machen.
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In 4 ist
eine Klemmvorrichtung 4 gemeinsam mit einer Nadelreihe 13 in
prinzipieller Anordnung ohne deren Anbringung an der Transportkette 3 dargestellt.
Der Klemmdorn 5 weist an seiner dem Doppelkegel gegenüberliegenden
Seite einen Schaft auf, welcher durch die Feder 15 an einem nicht
bezeichneten Aufnahmeteil gehalten ist. Die Feder 15 zieht
den Klemmbereich 7 des Klemmdornes 5 in das Klemmbett 6,
so dass zwischen dem Klemmbett 6 und dem Klemmbereich 7 eine
durch den Teilungsbereich 8 über die Dornspitze 9 geteilte Filamentschar 2 eingeführt und
geklemmt werden kann. Das Klemmbett 6 ist vorzugsweise
aus Metall gefertigt, wohingegen zumindest der Klemmbereich 7 des
Klemmdornes 5 aus Kunststoff besteht bzw. einen Kunststoffüberzug aufweist.
Durch eine gezielte Materialpaarung zwischen Klemmbett 6 und
Klemmbereich 7 ist eine optimierte Reibung erzielbar, so dass
beim Spannen von gegebenenfalls durchhängenden Filamenten bestimmter
Filamentscharen einzelne Filamente eine ausreichende Reibkraft erfahren,
damit sie beim Spannen „mitgenommen" werden, d.h. gespannt
werden, die bereits gespannten und in der Ebene der geschlossenflächig ausgebildeten
Filamentschar 2 bereits befindlichen Filamente aber durchrutschen,
so dass nach erfolgter Spannung alle Filamente eine im Wesentlichen
gleiche Spannung und damit gleichmäßig ebene Lage aufweisen.
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In 5 ist
eine der 1 entsprechende Ausführung dargestellt,
bei welcher die Fadenunterstützung 17 unmittelbar
am Leger 24 angeordnet ist und mit diesem mitgeführt wird.
Dies stellt eine besonders einfache Lösung hinsichtlich der Anbringung der
Fadenunterstützung 17 dar,
weil das auf die jeweilige Filamentschar 2 aufsitzende
Ende der Fadenunterstützung 17 mit
der Höhe
der Leger-Klemmeinrichtung 22 ausgerichtet sein kann. Die
Fadenunterstützung 17 ist
dabei als Bügel
ausgebildet, so dass einerseits die Klemmvorrichtung 4 und
andererseits die Nadelreihe 13 übergriffen werden können.
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Die 6 bis 12 zeigen
verschiedene Positionen vom Ergreifen und Ablängen einer vorzulegenden Filamentschar 2 bis
hin zum eigentlichen Klemmen dieser Filamentschar 2 in
der Klemmvorrichtung 4. 6 zeigt,
wie aus einer Halte- und Erfassungseinrichtung 20 der Greifer 23 eine
neu vorzulegende Filamentschar 2 ergreift, während ein
Leger mit entsprechender Leger-Klemmeinrichtung 22, welcher
synchron zur Transportkette verfährt,
gerade eine Filamentschar 2 in die Klemmvorrichtung 4 einlegt.
-
7 zeigt,
wie der Greifer 23 die Filamentschar 2 vorlegt,
während
die Klemmung in der Halte- und Erfassungseinrichtung 20 geöffnet ist.
Nach erfolgtem Einlegen der Filamentschar 2 in die Klemmeinrichtung 4 öffnet der
Leger mit der Leger-Klemmeinrichtung 22 und verfährt vertikal
in Richtung auf die Filamentschar 2.
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In 8 ist
dargestellt, wie der Leger mit der Leger-Klemmeinrichtung 22,
welcher am Portal 25 angebracht ist, horizontal verfährt, und
zwar parallel zur Transportkette (nicht dargestellt) in die vorgelegte Filamentschar 2.
-
In 9 ist
gezeigt, wie die Halte- und Erfassungseinrichtung 20 die
Filamentschar an einem Ende klemmt und gleichzeitig der Leger mit
den beiden Leger-Klemmeinrichtungen 22 die Filamentschar 2 klemmt.
-
In 10 schließlich ist
gezeigt, wie mittels der Schere 21 bzw. einem Schneidmesser
zwischen der Halte- und Erfassungseinrichtung 20 und der
linken Leger-Klemmeinrichtung 22 die Filamentschar 2 abgetrennt
wird, wobei der Greifer 23 sich öffnet. Prinzipiell sind Nadelreihe 13 und
Klemmvorrichtung 4 auf jeder Seite des dazwischen befindlichen
(nicht dargestellten) Fadengeleges gezeigt.
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11 zeigt,
wie der Leger mit den Leger-Klemmeinrichtungen 22 mit gehaltener/geklemmter
Filamentschar 2 horizontal und parallel zur Transportkette
(nicht dargestellt) verfährt.
Der Greifer 23 verfährt
horizontal und parallel zur Filamentschar 2.
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In 12 ist
gezeigt, wie der Leger mit den Leger-Klemmeinrichtungen 22 vertikal
in Richtung auf die Transportkette verfährt und dort die Filamentschar 2 oberhalb
der Nadelleiste 13 positioniert. Die Schere/das Schneidmesser 21 ist
geöffnet,
und der Greifer 23 ist in seiner Endposition, wobei die
Halte- und Erfassungseinrichtung 20 ein Ende für eine zukünftige Filamentschar
klemmt.
-
Die 13 bis 20 zeigen
verschiedene Stellungen des Vorganges des Vorlegens und Klemmens
der Filamentscharen gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung für
eine Klemmvorrichtung 4. An der Transportkette 3 sind
eine untere Klemmplatte 26 sowie darüber eine obere Klemmplatte 27 angebracht.
Die untere Klemmplatte 26 ist fest auf der Transportkette
angebracht, wohingegen die obere Klemmplatte 27 horizontal
verschiebbar angeordnet ist. Die horizontale Verschiebbarkeit wird mittels
einer Kulisse 30 gesteuert, welche die obere Klemmplatte 27 öffnet und
schließt.
Die beiden Klemmplatten 26, 27 sind nach oben
jeweils abgewinkelt, und an der unteren Klemmplatte 26 ist
an deren oberen abgewinkelten Ende ein elastisches Profil 28 mit
einer Profilnase 31 angebracht, welche in Richtung auf
den nach oben abgewinkelten Schenkel der oberen Klemmplatte 27 weist.
In ihrer in Richtung auf die bezüglich
der Transportkette 3 feststehende untere Klemmplatte 26 dichtesten
Position stößt der nach
oben abgewinkelte Schenkel der oberen Klemmplatte 27 gegen
die Profilnase 31 und drückt diese in Richtung auf den
abgewinkelten Schenkel der unteren Klemmplatte 26.
-
Oberhalb
des elastischen Profils 28 ist eine Fassung 32 angebracht,
an welcher eine Nadelreihe 13 angeordnet ist. Eine Filamentschar 2 ist
durch die Nadelreihe 13 gelegt, liegt auf der Oberseite
der Fassung 32 auf und ist zwischen die elastische Profilnase 31 und
den nach oben weisenden Schenkel der oberen Klemmplatte 27 geführt, so
dass bei mittels der Kulisse 30 an die Profilnase 31 angedrücktem oberen
Schenkel der Klemmplatte 27 die Filamentschar 2 zwischen
der Profilnase 31 und dem abgewinkelten Schenkel der oberen
Klemmplatte 27 geklemmt ist. Oberhalb der eigentlichen
Klemmeinrichtung 4 sind in prinzipieller Anordnung ein
Leger mit einer Leger-Klemmeinrichtung 22 sowie
ein Niederhalter 14 und ein Schwert 29 zwischen
dem Niederhalter 14 und dem Leger dargestellt. In der Leger-Klemmeinrichtung 22 ist
eine weitere Filamentschar 2 geklemmt. Der Leger mit der
geklemmten Filamentschar 2, das Schwert 29 und
der Niederhalter 14 befinden sich oberhalb der Klemmvorrichtung 4, jedoch
noch relativ weit vor dem eigentlichen Einlegen in die Klemmvorrichtung 4.
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14 zeigt,
dass der Leger mit der Leger-Klemmeinrichtung 22 gemeinsam
mit dem auf der Fassung 32 aufgesetzten Niederhalter 14,
welcher neben der Nadelreihe 13 auf der Fassung 32 aufgesetzt
ist, die neue Filamentschar 2 in die Nadelreihe 13 eingedrückt hat.
-
Die
erste Filamentschar 2 befindet sich in geklemmter Position
auf der Fassung 32 und zwischen der Profilnase 31 und
dem nach oben abgewinkelten Schenkel der oberen Klemmplatte 27.
Das Schwert 29 ist oberhalb der zweiten Filamentschar 2 zwischen dem
Niederhalter 14 und dem Leger mit der Leger-Klemmeinrichtung 22.
-
Die
Nadelreihe 13 ist nicht zwingend erforderlich, dient aber
dazu, dass die eingelegten Filamentscharen nicht mehr verrutschen
können.
Der Niederhalter 14 dient dazu, sowohl die erste als auch die
zweite Filamentschar auf die Fassung 32 zu drücken und
dort lagefixiert zu halten.
-
In 15 ist
gezeigt, dass der Niederhalter 14 die erste und die zweite
Filamentschar 2 auf die Fassung 32 drückt und
dort festklemmt, wodurch es möglich
ist, dass mittels der Kulisse 30 die obere Klemmplatte 27 öffnet, so dass
deren nach oben abgewinkelter Schenkel nicht mehr an die Profilnase 31 drückt.
-
In 16 ist
gezeigt, dass nun die Leger-Klemmeinrichtung 22 des Legers
sich geöffnet hat
und das freigegebene Ende der Filamentschar 2 zum Eindrücken in
den Spalt zwischen dem nach oben abgewinkelten Schenkel der oberen
Klemmplatte 27 und der Profilnase 31 des elastischen
Profils 28 bereit ist.
-
Dieser
Moment, bei welchem das Schwert 29 die zweite Filamentschar 2 in
diesen Spalt gedrückt hat,
ist in 17 dargestellt. Das freie Ende
der Filamentschar 2 ist in die eigentliche Klemmstelle
eingedrückt
worden.
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In 18 schließlich ist
dargestellt, dass das Schwert 29 wieder nach oben verfährt, der
Niederhalter 14 immer noch die beiden Filamentscharen auf die
Fassung 32 drückt
und dort festklemmt.
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In 19 ist
dargestellt, dass mittels der Kulisse 30 die obere Klemmplatte 27 wieder
in die geschlossene Position verfahren ist, in welcher der nach
oben abgewinkelte Schenkel der oberen Klemmplatte 27 gegen
die Profilnase 31 des elastischen Profils 28 drückt, nun
beide Enden der beiden Filamentscharen 2 zwischen der Profilnase
und dem abgewinkelten Schenkel klemmend.
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In 20 schließlich ist
dargestellt, dass der Leger mit der Leger-Klemmeinrichtung 22, das Schwert 29 und
der Niederhalter 14 wieder nach oben verfahren sind, um
eine neue Filamentschar mittels der Leger-Klemmeinrichtung 22 zu klemmen und
in der Klemmeinrichtung 4 neu vorzulegen.
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Gemäß diesem
zweiten Ausführungsbeispiel wird
deutlich, dass ein einfaches Klemmsystem zwischen einem elastischen
Profil 28 und einer verschiebbaren Klemmplatte 27 eine
einfache Möglichkeit
bietet, eine oder mehrere Filamentscharen 2 zuverlässig so
zu klemmen, dass es mit einer Spannvorrichtung möglich wird, nicht vollständig gespannte Filamente
einer Filamentschar 2 durch die Klemmstelle, die dort vorhandene
Reibung nutzend, zu spannen, wohingegen bereits vollständig gespannte Filamente
durch die Reibung, die in der Klemmstelle vorhandene Reibung überwindend,
durchgezogen werden können.
-
Es
versteht sich, dass aufgrund der Flexibilität der Transportkette 3 wegen
deren notwendiger Umlenkung die Klemmplatten 26, 27 aus
einzelnen Elementen bestehen, welche einen gewissen Spalt zwischen
sich aufweisen, welcher in einfacher Art und Weise zur Sicherung
einer kontinuierlichen Klemmung an der Klemmstelle durch nicht gezeigte, den
Spalt überbrückende Plättchen geschlossen werden
können.
-
In
den 21 bis 23 ist
in analoger Weise zu dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 13 bis 20 das
Einführen
von Filamentscharen in eine Klemmstelle einer Klemmprofilleiste 11 ebenfalls
mittels einem Schwert 29 gezeigt, das in ähnlicher
Weise wie in den 13 bis 20 dargestellt ist.
Das Schwert 29 wird herabgeführt und drückt in den Längsschlitz 12 des
Klemmprofils 11 die Filamentschar 2 in voller
Breite ein. Aufgrund der Elastizität des Klemmprofils 11 schließt sich
nach Entfernen des Schwertes 29 der Längsschlitz 12 wieder und
hält die
Filamentschar 2 zuverlässig.
Auf diese Art und Weise können
in der Klemmstelle im Längsschlitz 12 des
Klemmprofils 11 auch mehrere Filamentscharen 2 übereinander
zuverlässig
geklemmt werden, wobei es durchaus möglich ist, die Klemmkraft zusätzlich durch über den
Längsschlitz 12 des Klemmprofils 11 übergreifende
Klemmelemente zu erhöhen.
Dies ist in den Figuren nicht gesondert dargestellt, es liegt jedoch
im Kenntnisstand des Durchschnittfachmannes, derartige Lösungen anzuwenden,
sofern die Klemmkraft zu erhöhen
ist.
-
- 1
- Fadenlage
- 2
- Filamentschar
- 3
- Transportkette
- 4
- Klemmvorrichtung
- 5
- Klemmdorn
- 6
- Klemmbett
- 7
- Klemmbereich
- 8
- Teilungsbereich
- 9
- Dornspitze
- 10
- Schlitze
- 11
- Klemmprofil
- 12
- Längsschlitz
des Klemmprofils
- 13
- Nadelreihe
- 14
- Niederhalter
- 15
- Feder
- 16
- Verbindungsstation/Kettenwirkmaschine
bzw. Kalander
- 17
- Fadenunterstützung
- 18
- Aushebung
der Klemmvorrichtung
- 19
- Unterstützung zum
Erhöhen
der Klemmkraft
- 20
- Halte-
und Erfassungseinrichtung
- 21
- Schere
- 22
- Leger-Klemmeinrichtung
- 23
- Greifer
- 24
- Leger
- 25
- Portal
- 26
- untere
Klemmplatte
- 27
- obere
Klemmplatte
- 28
- elastisches
Profil
- 29
- Schwert
- 30
- Kulisse
- 31
- Profilnase
- 32
- Fassung