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Bereich Technik:
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Die Erfindung gehört zum Bereich Textilindustrie, speziell zur Volumentrikotage, und findet Anwendung in diversen Bereichen der Technik, insbesondere zur Herstellung von Volumenfiltern, Geogittern und baulichen Konstruktionen.
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Technisches Niveau
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Vom technischen Niveau her sind Konstruktionen von Volumentrikotage bekannt, die mehrere miteinander verbundene Trikotageschichten umfassen und ein dreidimensionales Produkt bilden (s. Beispiel US-Patent
US 5 783 277 A , EU-Patent
EP 0 994 207 A1 .
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Die Erfindung, die der unseren am nächsten kommt, ist die Volumentrikotage, wie sie im EUPatentantrag
EP 0 756 030 A1 . beschrieben ist. Das Erzeugnis beinhaltet zwei Trikotageschichten, in jeder dieser Schichten sind Maschen geformt, die perpendikulär zur Fläche orientiert sind und eine Verbindung der Schichten gewährleisten.
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Ein Mangel der bekannten Analoglösungen besteht darin, dass es bei ihnen keine Möglichkeit gibt, dreidimensionale Trikotagekonstruktionen mit komplizierter Formgebung herzustellen, was damit verbunden ist, dass zwischen den Schichten irreguläre Verbindungen bestehen.
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Darüber hinaus sind Gestricke aus den Druckschriften
EP 2 748 360 B1 ,
WO 97/ 40 221 A1 und
WO 2018/ 065 468 A1 bekannt. Die Druckschrift
EP 2 748 360 B1 betrifft eine Maschenware als Gestrick, wobei in einem Abschnitt das Gestrick mit einer modifizierten Verflechtung in Bezug auf den Rest der Maschen ausgeführt ist. Zusätzliche Maschen verbreitern das Textilteil und überlappende Maschen verengen das Gestrick. Ein Hinweis im Stand der Technik von
EP 2 748 360 B1 , auf Maschen, die durch Strangenden oder Schlaufen in jeder Maschenreihe gebildet sind, findet sich nicht. Im Stand der Technik von
WO 97/ 40 221 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Gestricken beschrieben, wobei Maschen in bestimmten Bereichen zugenommen oder Maschen gemindert werden. Ein Hinweis auf die Maschenbildung durch Ausbildung von Strangenden findet sich ebenfalls nicht in diesem Stand der Technik. Im Stand der Technik von
WO 2018/ 065468 A1 ist ein Verfahren zum Stricken eines dreidimensionalen Gestricks offenbart, wobei zumindest eine der Maschen als Wellenbildungsmasche ausgebildet ist und sich über mehrere Maschenreihen erstreckt. Ein Hinweis auf ein Strangende als Schlaufe, die in jeder Maschenreihe gebildet wird, findet sich in diesem Stand der Technik nicht.
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Darlegung des Wesens der Erfindung
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Die Aufgabe der erklärten Erfindung besteht darin, den Mangel der Analoglösungen zu beseitigen, einschließlich der nächstliegenden Analoglösung.
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Das technische Resultat der Erfindung besteht darin, die Regularität der Trikotagestruktur zu erhöhen, die Möglichkeit sicherzustellen, Volumenerzeugnisse mit komplizierter Form herstellen zu können, darunter mit inneren Hohlräumen, sowie Erhöhung der Filtereigenschaften von Erzeugnissen aus diesem Material.
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Das genannte technische Ergebnis wird erreicht, indem die Volumentrikotage miteinander verbundene Trikotageschichten beinhaltet, die ein dreidimensionales Produkt bilden. Jedes Maschenstäbchen oder jede Maschenreihe in der Schicht wird aus einem Strangende heraus gebildet, der eine Fortsetzung einer Masche der vorhergehenden Reihe oder eines Maschenstäbchens oder einer Maschenschicht darstellt, mindestens zwei Maschen der jeweiligen Reihe oder des jeweiligen Stäbchens auf unterschiedlichen Ebenen, wobei die genannten Maschen der jeweiligen Reihe oder die Stäbchen durch mindestens eine Masche des benachbarten Maschenstäbchens, oder Maschenreihe oder Maschenschicht der Trikotage gezogen werden.
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Außerdem kann das genannte technische Resultat in einzelnen Varianten der Umsetzung der Erfindung erreicht werden, denen zufolge:
- • die Maschen jeder aktuellen Reihe oder jedes Stäbchens die erste Masche beinhalten, die in der Ebene der Trikotageschicht gebildet wird, und die zweite Masche, die in der Ebene gebildet wird und sich vom Wesen her nahe zur perpendikulären Fläche der Trikotageschicht befindet, oder in umgekehrter Reihenfolge: Zuerst wird die erste Masche in der Ebene gebildet, die nahe zur perpendikulären Fläche liegt, und dann wird die zweite Masche in der Ebene der jeweiligen Trikotageschicht gebildet;
- • Für die erste, initiale Schicht wird die Masche allgemein durch mindestens eine Masche des benachbarten Stäbchens oder der benachbarten Maschenreihe oder Trikotageschicht im Bereich ihres Scheitelpunkts geführt, und die zweite Masche wird aus dem Ende des Fadens der ersten Masche gebildet und nach der ersten Masche durch die genannte Masche geführt,
- • für die zweite, dritte usw. Zwischenschichten der ersten Reihe wird die erste Masche im Allgemeinen durch mindestens eine Masche der Schicht geführt, die im Wesentlichen nahe der jeweils gebildeten perpendikulären Schicht im Bereich ihres Scheitelpunktes geführt, und die zweite Masche wird aus dem Ende des Stranges der ersten Masche gebildet und durch die genannte Masche nach der ersten Masche geführt, in einer Richtung, die nahe zur perpendikulären Fläche liegt, zu der Schicht, in der die erste Masche gebildet worden ist, oder in umgekehrter Reihenfolge: die erste Masche wird in einer Richtung gebildet, die nahe zur perpendikuläre Fläche liegt, und die zweite Masche wird in der aktuell gebildeten Schicht gebildet;
- • für die zweite, dritte usw. Zwischenschichten wird die zweite, dritte usw. Zwischenreihe der ersten Masche (neue Reihe, neues Stäbchen) im Allgemeinen durch mindestens zwei Maschen geführt (weiter: gebildete Maschen), wovon eine Masche des benachbarten Stäbchens oder der Reihe oder Schicht derselben Ebene ist, und die andere eine Masche des benachbarten Stäbchens oder der Reihe oder Schicht der Ebene darstellt, die vom Wesen her nahe zur perpendikulären Ebene der jeweiligen Schicht ist. Die erste Masche wird im Bereich der Scheitelpunkte der geformten Maschen geführt. Die zweite Masche (der neuen Reihe/des Stäbchens) wird aus dem Ende des Stranges der ersten Masche gebildet und über dieselben gebildeten Maschen direkt nach der ersten Masche geführt, oder in umgekehrter Reihenfolge: Richtung und Ordnung zur Bildung der ersten Masche ändert sich mit der Richtung und Ordnung der Bildung der zweiten Masche (wie angegeben).
- • das Ende des Stranges von der zweiten Masche der jeweiligen Reihe oder des Stäbchens ist eine Verlängerung für die Maschen der folgenden Reihe bzw. Stäbchen der aktuellen oder der nächsten Schicht;
- • die Trikotage wird aus einem fortlaufenden Strang gebildet;
- • die Trikotage wird aus mehreren fortlaufenden Strängen gebildet
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Im Unterschied zu den bekannten Analoga besitzt die hier in Rede stehende Trikotage ein prinzipiell anderes Schema der Maschbildung, bei dem aus dem Strang von der Masche der vorhergehenden Reihe oder des Stäbchens oder der Schicht mindestens zwei Maschen in unterschiedlichen Ebenen gebildet werden. Die genannte Maschenkonfiguration ergibt reguläre Verbindungen zwischen den Trikotagenschichten, was zuvor in analogen Lösungen nicht erreicht werden konnte. Das bietet seinerseits die Möglichkeit, 3D-Erzeugnisse mit einer komplizierten Form aus der Trikotage herzustellen, fortlaufende reguläre Schichten zu erstellen, und analog zur klassischen Strickerei unterschiedliche Flechttypen zu verwenden, gleichzeitig jedoch in mindestens zwei Schichten, nahe zur perpendikulären Ebene.
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Figurenliste
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Das Wesen der Erfindung wird durch die Abbildungen erklärt,:
- • zeigt eine Maschenkonfiguration in einem Maschenstäbchen oder einer Maschenreihe bei der Ausbildung von der Oberschlinge aus;
- • zeigt eine Maschenkonfiguration in einem Maschenstäbchen oder Maschenreihe bei der Ausbildung von der Unterschlinge aus;
- • zeigt ein Schema der Maschenbildung in einer Schicht als Computergraphik;
- • zeigt ein Schema für zwei verbundene Schichten in Volumentrikotage als Computergraphik;
- • zeigt die Gesamtansicht einer Volumentrikotage als Computergraphik;
- • zeigt eine Fotografie einer Volumentrikotage - Beispiel für ein Fertigerzeugnis, in dem 6 Maschen in der Reihe und 6 Maschen im Stäbchen gestrickt sind;
- • zeigt eine Fotografie der Struktur der Volumentrikotage von , Vorderansicht;
- • zeigt eine Fotografie der Struktur der Volumentrikotage von , Seitenansicht;
- • zeigt eine Fotografie der Struktur der Volumentrikotage von , Ansicht einer Verdrillung;
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Konstruktionselemente und deren Parameter sind auf den Abbildungen mit den folgenden Positionen bezeichnet:
- 1. Schlinge vom Nachbarstäbchen oder -reihe oder -schicht, bezüglich derer die Maschenbildung von 2 Maschen der Trikotage der jeweiligen Reihe oder des Stäbchens erfolgt;
- 2. Erste Schlinge der laufenden Reihe oder des Stäbchens, die in der Ebene der Trikotageschicht gebildet wird;
- 3. Zweite Schlinge der laufenden Reihe oder des Stäbchens, die in der Ebene der Perpendikularebene der Trikotageschicht gebildet wird.
a3'1, a3'2: Fäden;
100: erste Schicht der Volumentrikotage;
111, 1 11': Maschen der ersten Schicht des ersten Stäbchens der ersten Reihe;
112.1 12': Maschen der ersten Schicht des ersten Stäbchens der zweiten Reihe;
121.121': Maschen der ersten Schicht des zweiten Stäbchens der ersten Reihe;
122. 122': Maschen der ersten Schicht des zweiten Stäbchens der zweiten Reihe;
200: zweite Schicht der Volumentrikotage;
211. 211'; 212, 212'221, 221'; 222, 222' - Maschen der zweiten Schicht;
a, b, c, d, e, f, g: Punkte der Trikotagenmaschen;
X, Y, Z: räumliche Achsen, die die relative Lage der Maschen und Schichten der
Trikotage zeigen.
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Umsetzung der Erfindung
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In der angemeldeten Volumentrikotage ist ein Anzahl Schichten vorgesehen (100, 200 usw.), wovon jede aus einer Vielzahl Maschenreihen bzw. -stäbchen besteht. Jede neue Maschenreihe bzw. Maschenstäbchen wird dabei gleichzeitig auf zwei Ebenen erstellt, insbesondere in der horizontalen Ebene (X, Y)m die Fläche der Trikotageschicht darstellen, und eine vertikale Ebene (X, Z), die auf dieser perpendikulär steht.
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Die Herstellung der Maschen geschieht durch die Bildung von mindestens zwei Maschen ... in jeder laufenden Reihe oder Stäbchen (2, 3), aus Strängen, die eine Fortführung der Schlinge der vorhergehenden Reihe oder Stäbchens oder Schicht darstellen. Auf Abb. ; 1,;2 wird das für zwei Flechttypen mit Obermasche ( ) und mit Untermasche ( ) gezeigt.
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Die Maschen werden wie folgt erstellt:
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zeigt zur Anschaulichkeit die erste Maschenreihe bzw. ein Stäbchen, die nach der klassischen Methode gebildet worden sind. Beginnend mit der zweiten Reihe bzw. Stäbchen wird die Vereinigung nicht nur in der horizontalen, sondern auch in der vertikalen Ebene vollzogen.
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Nach dem ersten Schritt und der Bildung der Masche (1) a1-b1-c1-dl-el-f1-g1 auf der benachbarten (ersten) Reihe bzw. auf dem Stäbchen mit klassischer Methode wird der direkte Strang a2-a3 in der zweiten (laufenden) Reihe von der Masche des vorhergehenden Stäbchens oder Reihe (im Falle eines Reihenanfangs wird die vorhergehende Masche die Masche (1)) in die erste Masche (2) der horizontalen Reihe a2-b2-c2-d2-e2-f2-g2 gebogen und über den Abschnitt b1-c1-d1-e1-f1 der Masche (1) in der Weise gezogen, dass der Abschnitt b2-c2-d2-e2-f2 sich über dem Abschnitt b1-c1-d1-e1-f1 befindet, und die Abschnitte a2-b2 und f2-g2 sich über dem Abschnitt b1-c1-d1-e1-f1.
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Auf dieser Etappe beginnt die Bildung der zweiten Masche (3) in der vertikalen Ebene a3-b3-c3-d3-e3-f1-g2.
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Danach wird der Abschnitt f2-g2 in der Weise gebogen, dass der Abschnitt g2-f3 über dem Abschnitt e1-f1 zu liegen kommt, und dann wird der Abschnitt f3-e3 über dem Abschnitt b1-c1 verläuft, dann wird der Abschnitt e3-d3-c3 in die Masche gebogen und in der Weise durch die Schlinge a1-b1-c1-d1-e1-f1-g1 gezogen, dass der Abschnitt c3-b3 unter dem Abschnitt b1-c1 verläuft, und Abschnitt b3-a3 über dem Abschnitt f1-e1.
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Auf diese Weise wird die Bildung der beiden Maschen (2) und (3) im laufenden Stäbchen abgeschlossen, und eine neue Masche kann im nächsten Maschenstäbchen der Maschenreihe auf analoge Weise begonnen werden. In diesem Falle wird a3 zum Eingangspunkt der Figur, die analog der Figur vom Eingangspunkt a2 ist.
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In einer anderen Variante der Umsetzung der Erfindung wird die 2. Masche (3) der laufenden Reihe oder des Stäbchens (ebenso, wie die dritte, vierte usw.) aus dem Strang g2-a3 in der horizontalen Ebene und nach Biegen des Abschnitts g2-a3 gebildet, damit dieser die Abschnitte β-e3, b3-c3 unter dem Abschnitt b1-f1 passieren kann.
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Wenn der Abschnitt b3-a3 in der Weise gebogen wird, dass der Punkt b3 sich über dem Abschnitt e1-f1 befindet, und der Punkt a3 unter dem Abschnitt e1-f1, dann kann auf analoge Weise, wie oben bereits beschrieben, in der horizontalen Ebene die dritte, vierte usw. Masche aus einer Masche oder eines Stäbchens der vorhergehenden Reihe gebildet werden. Im Falle der dritten Masche, sie befindet sich analog den Abschnitten a3-β der zweiten Masche (3).
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Sämtliche beschriebenen Schritte bis zur äußeren Masche (Obermasche) können auf analoge Art und Weise auch für die Untermasche ausgeführt werden ( ).
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Die entstandene Schicht kann das Aussehen annehmen, wie in gezeigt.
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Auf wird das Prinzipschema der Bildung mehrerer Schichten (100, 200 usf.) einer Volumentrikotage gezeigt.
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Die Maschen (111), (112) werden im ersten Stäbchen (gerechnet von links nach rechts und von unten nach oben) der ersten horizontalen Schicht (Koordinatenfläche Y, X) gebildet; die Maschen (11 1') und (112') des selben ersten Stäbchens werden in zwei vertikalen Schichten gebildet (Koordinatenfläche Z, X). Die Masche (111') wird aus derselben Masche und demselben Strang gebildet, wie auch die Masche (111), und die Masche (112') aus derselben Masche (111), wie auch die Masche (112). Analog für das zweite Stäbchen der ersten Schicht wird die Masche (121') aus derselben Masche gebildet, wie die Masche (121) in der vertikalen Schicht; die Masche (122) wird aus der Masche (121) in der horizontalen Schicht gebildet; die Masche (122') wird aus der Masche (121) in der vertikalen Schicht gebildet.
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Für die zweite Schicht im ersten Stäbchen wird die Masche (211) in horizontaler Richtung gebildet, die Masche (211') wird aus derselben Masche in vertikaler Richtung gebiildet. Dabei wird die Masche (212) in horizontaler Richtung über die Maschen (211) und (112') gebildet oder verbindet diese, und die Masche (212') wird aus denselben Maschen (211) und (112') in vertikaler Richtung gebildet.
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Analog für das zweite Stäbchen der zweiten Schicht wird die Masche (222) in der horizontalen Ebene aus den horizontalen Maschen (221) und (122') gebildet; die Masche (222') wird ebenfalls aus den Maschen (221) und (122') gebildet, jedoch in der vertikalen Ebene.
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Beim Übergang von Schicht zu Schicht wird der Strang der letzten Masche, z.B. die Stränge (a3'1, a3'2) (s. ), für den Fall, dass diese zur letzten Masche in einer Schicht gehört (Eckmasche), und wenn das Gestrick aus einem Strang gebildet wird, geht der Strang a3'1 auf die nächste Schicht über und wird zum Strang a3'2 (letzte Masche der zweiten Schicht der ersten reihe auf der Abbildung). Auf ist ein solcher Strangübergang als punktierte Linie angezeigt.
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Bei der Herstellung der Maschen in einer Reihe der Schicht geht der Strang a3 in den Strang a2 über (s. , , ).
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Die nachfolgenden Stäbchen und Schichten der Volumentrikotage können analog gebildet werden. Die produzierte Verbiondung der Schichten der Trikotage kann ein solches Aussehen und Struktur haben, wie sie zeigt.
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Ein Beispiel für das äußere Erscheinungsbild der genannten Trikotage - Fertigerzeugnis - zeigen die .
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Die angemeldete Trikotage wird weder in der horizontalen noch in der vertikalen Fläche durch die Anzahl der Maschen in einer Reihe begrenzt. Eine Einschränkung können nur technologisch bedingte (lineare) Abmessungen der bei der Herstellung verwendeten Anlage darstellen.
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Bei der Herstellung des Erzeugnisses können verschiedene Flechtwerke verwendet werden, einschließlich durchbrochene. Zur Herstellung der Trikotage können Stränge für traditionelle Technologien der Trikotagenherstellung verwendet werden. Möglich ist auch die Verwendung von mehreren Strängen, analog zur traditionellen Strickerei, z.B. mit unterschiedlicher Farbe oder z.B. synthetische oder Naturfaserstränge.
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In Anbetracht dessen, dass zusätzliche Abmessungen vorhanden sind, können auf der Grundlage der genannten Trikotage verschiedene 3D-Figuren erstellt werden, wie Kugel, Würfel, Kranz, Halbkugel, darunter Vollfiguren und analoge Gegenstände.
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Die erklärte Volumentrikotage kann in verschiedenen Bereichen der Technik eingesetzt werden. Am aussichtsreichsten wird die Anwendung der Volumentrikotage als Filtermaterial zur Fertigung von Filtern angesehen, sowie von Armierungsmaterial zur Fertigung von Erdgittern und leicht zu errichtenden Baukonstruktionen.
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Volumentrikotage mit regulären Maschenfeldern kann bis zu 50% der bestehenden Filter ablösen, bei vergleichbaren Selbstkosten. Die meisten Volumenfilter werden aus flachen nichtgewebten Materialien hergestellt, denen eine 3D-Form verliehen wird, insbesondere eine geriffelte Form. Bei Einsatz von Volumentrikotage mit regulierbarer Struktur gibt es keine Notwendigkeit einer zusätzlichen Formgebung.
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Bei Einsatz von preiswertem Synthetikmaterial (z.B. Angelsehne) kann man aus der Trikotage ein voluminöses Geogitter herstellen, das im Bereich des Bauwesens und im Landschaftsdesign Anwendung findet. Insbesondere kann man in den Geogittern Pflanzen anziehen und diese an Wänden festwachsen lassen. Aufgrund der Festigkeit und Rigidität kann eine solche Kosntruktion die Form halten, und aufgrund ihrer regelmäßigen struktur kann sie auf lange Zeit ihr Aussehen bewahren. Dieselben Eigenschaften verbessern die Armierungen von Leichtbaupaneelen. Das Prinzip zur Formgebung der Gewebestruktur erlaubt es, Paneele von komplizierter Formgebung herzustellen.
