DE19952458A1 - Verfahren zum Vorlegen multiaxial ausgerichteter Fadenscharen zwischen die Hakenreihen zweier Transportketten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorlegen multiaxial ausgerichteter Fadenlagen zwischen die Hakenreihen zweier Transportketten, mit mehreren Diagonal- und/oder Schussfadenlegeanordnungen mit Schussfadenführern (2) für je eine Fadengruppe (B) mit parallel zueinander geführten Fäden, wobei die während eines Doppelhubes eines Schussfadenführers (2) gelegten Fadenlagen in unterschiedlichen, um einen Differenzwinkel (gamma) voneinander abweichenden Richtungen zwischen den Transportketten fixiert werden und wobei die Fadengruppen (B) während des Richtungswechsels längs und außerhalb der Transportketten um mindestens eine Hakenteilung, relativ zu diesen, versetzt werden. Mit dem Ziel, die Zahl der Richtungen, in denen die Fadenlagen angeordnet sind, zu vergrößern und den Fadenabfall zu reduzieren, wird das Verfahren so gestaltet, dass die Fadengruppe (B) pro Doppelhub des Schussfadenführers (2) im Bereich der ersten und/oder zweiten Transportkette (3, 4) parallel zu deren Bewegungsrichtung einen positiven oder negativen Ausgleich für den Winkelversatz (Vw) und einen Lagenversatz (VL) relativ zur jeweiligen Transportkette (3, 4) ausführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorlegen multiaxial ausgerichteter Fadenlagen zwischen die Hakenreihen zweier Transportketten, mit mehreren Diagonal- und/oder Schussfadenlegeanordnungen mit Schussfadenführern für je eine Fadengruppe mit parallel zueinander geführten Fäden, wobei die während eines Doppelhubes eines Schussfadenführers gelegten Fadenlagen eines Faden­ lagenpaares in unterschiedlichen, um einen Differenzwinkel voneinander abwei­ chenden Richtungen zwischen den Transportketten fixiert werden und wobei die Fadengruppen während des Richtungswechsels längs und außerhalb der Trans­ portketten um mindestens eine Hakenteilung, relativ zu diesen, versetzt werden.

Mit der DD-PS 85 409 wird eine Vorrichtung gezeigt, die ein solches Verfahren realisiert. Bei dieser Vorrichtung werden zwei Schussfadengruppen in unter­ schiedlichen Richtungen zu den beiderseits der Arbeitsbreite einer Kettenwirk­ maschine zur Kettenwirkmaschine hin beweglichen Transportketten eingelegt. Ein erster Schussfadenführer legt zick-zack-förmig eine erste Fadenschar in wechselnden Richtungen um die Haken der Transportketten. Der Versatz um die Haken der Transportketten erfolgt durch die relativ langsame und kontinuierliche Bewegung der Transportketten während des Richtungswechsels des Schuss­ fadenführers.

Zusätzlich zu dem ersten Schussfadenführer wird ein zweiter Schussfadenführer quer über beide Transportketten bewegt. Dieser Schussfadenführer legt zuein­ ander parallele Fadenscharen zwischen die Transportketten, wobei die Par­ allelität zweier nacheinander gelegter Fadenlagen durch einen Versatz des Schussfadenführers außerhalb der Bewegungsebene der Transportketten und parallel zu diesen bei jedem Richtungswechsel gewährleistet wird.

An der anschließenden Kettenwirkmaschine, der diese Fadenlagen zugeführt werden, erfolgt das gleichzeitige Vernähen derselben. Es entsteht eine Ge­ wirkebahn, die in Richtung der eingebundenen Diagonal- oder Schussfaden­ scharen eine besonders hohe Zugfestigkeit bei geringster Dehnung hat. Nachtei­ lig ist jedoch, dass die hohe Stabilität nur in wenigen Grundrichtungen gegeben ist.

Durch die US 3,761,345 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Multiaxialge­ wirkes beschrieben, bei dem die Zick-Zack-Lagen der Schussfadenscharen in unterschiedlichen Grundrichtungen vorgelegt und zu einem späteren Zeitpunkt an einer Wirkmaschine, deren Nadeln das Fadengelege durchdringen, miteinander verbunden werden. Ein solches Gewirke kann kostengünstig hergestellt werden und hat gestreckte Fadenscharen in einer Vielzahl von Richtungen. Die Faden­ scharen können längs ihrer Ausrichtung relativ hohe Kräfte bei geringer Dehnung aufnehmen. Wird dieses Gewirke als Armierung für Kunststoffplatten verwendet, hat die daraus hergestellte Ware sehr gute Festigkeitseigenschaften.

Als Nachteil wird jedoch empfunden, dass an den Anschlussstellen der Fadenla­ gen - bedingt durch die Lage der oben liegenden Schussfadenscharen - unter­ schiedliche Oberflächenstrukturen entstehen, die bei den Anwendern der Halb­ zeuge wegen der unregelmäßigen Optik gelegentlich gemieden werden. Um den Forderungen an die Oberflächenstruktur und die Optik solcher Multiaxialgewirke gerecht zu werden, hat man diese Fadengelege aus mehreren Schichten zuein­ ander paralleler Fadenscharen zusammengesetzt. Dadurch erreichte man, dass auf allen sichtbaren Oberflächen stets einheitliche Strukturen vorhanden sind.

Zum Herstellen einer solchen Schicht aus zueinander parallelen Fadenscharen benutzte man, wie in der DE-OS 33 43 048 dargestellt, endlose Fadengruppen, die man mit Hilfe von allgemein bekannten, sog. Versatzrechen während jeder Bewegungsumkehr des Schussfadenführers erfasste und um die Breite der Fadengruppe an der Transportkette versetzte, bevor die Transportkette die Fäden wieder zur Weiterführung übernahm.

Der Nachteil dieser Arbeitsweise besteht darin, dass alle Fäden aller Faden­ schichten im Bereich der beiden Transportketten jeweils um die Breite ihrer Fadengruppe entlang der Hakenreihe versetzt werden mussten. Entlang der Transportketten sammeln sich die Fadengruppen aller Schussfadenführer in den Haken derselben. Die Haken mussten sehr lang ausgebildet werden, um alle Fäden sicher zu halten. Sie wurden mit zunehmendem Fadenraum instabil.

Der Zahl der unterschiedlich ausgerichteten Schussfaden schichten und der Arbeitsbreite der Wirkmaschine sind dadurch enge Grenzen gesetzt. Eine Ver­ größerung der Zahl der unterschiedlich ausgerichteten Fadenschichten ist bei dieser Verfahrensweise nur begrenzt möglich. Der in den Haken gehaltene Faden- oder Faserstrang wird nach der Herstellung des Gewirkes abgetrennt und kann in der Regel nur noch als Abfall verwertet werden. Der dadurch entstehen­ de Verlust ist erheblich.

Ein weiterer Nachteil dieser Verfahrensweise besteht darin, dass für jede Faden­ schicht, die auf einen ganz bestimmten Winkel ausgerichtet ist, zur Herstellung derselben eine separate Schussfadenlegevorrichtung mit Versatzeinrichtung an beiden Transportketten notwendig ist. Die Anlage für die Herstellung der Faden­ schichten erfordert einen großen Raum und ist sehr kostenaufwendig.

In der Praxis wird gewünscht, dass in möglichst vielen Richtungen die hohe Stabilität gestreckter Glas- und/oder Karbonfasern vorhanden ist. Die vorn ge­ schilderten Nachteile machten eine Beschränkung in der Gestaltung von Multiaxi­ algewirken notwendig. Es gelang mit der bekannten Verfahrensweise nicht, ein nahezu homogenes Flächengebilde mit hoher Belastbarkeit in nahezu allen Richtungen zu schaffen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines nahezu homogen belastbaren Multiaxialfadengeleges vorzuschlagen, das mit vertretbarem Aufwand und reduziertem Materialeinsatz ausführbar ist und zu einem Multiaxialgewirke mit weitgehend gleichförmig strukturierten Oberflächen führt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Anlage zur Herstellung multiaxialer Fadengelege nach dem gefundenen Verfah­ ren.

Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird durch die Merkmale des Anspru­ ches 1 auf verblüffend einfache Weise gelöst. Die während eines Doppelhubes eines Schussfadenführers gelegten Fadenlagen haben zueinander einen relativ kleinen Differenzwinkel, der die Oberflächenstruktur kaum bemerkbar beeinflusst. Der beim Legen eines Fadenlagenpaares auszugleichende Winkelversatz und der Lagenversatz führt dazu, dass die gleiche Legung - um die Breite der Faden­ gruppe versetzt - lückenfrei angelegt, erneut ausgeführt werden kann. An der Oberfläche der Fadenlagen sind Strukturunterschiede kaum erkennbar.

Für zwei unterschiedlich gerichtete Fadenlagen ist nur ein einziger Lagenversatz erforderlich. Die beiden, um einen kleinen Winkel voneinander abweichenden Fadenlagen und die Art und Weise ihrer Legung ermöglichen bei einer Verdopp­ lung der Legerichtungen eine deutliche, relative Reduzierung der in den Haken der Transportketten zu führenden Fadenabschnitte gegenüber dem herkömm­ lichen Verfahren. Ebenso wie bei der ebenfalls herkömmlichen Zick-Zack-Legung kann mit einem einzigen Schussfadenführer ein Fadenlagenpaar bereitgestellt werden. Gegenüber dem Verfahren mit zueinander parallelen Schussfäden in jeder Fadenschicht reduziert sich der Fadenbedarf deutlich. Die Haken der Transportketten werden weniger belastet.

Mit der in Anspruch 2 definierten Größe des Winkelversatzes ist man in der Lage, die Richtungen der Fadenlagen optimal zu verteilen.

Durch die Gestaltung des Verfahrens nach Anspruch 3 kann man mit dem geringsten Vorrichtungsaufwand klar strukturierte Fadengelege erzeugen.

Die Verteilung des Lagenversatzes eines Doppelhubes auf beide Transportket­ ten, nach Anspruch 4, trägt zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit bei.

Die Modifikation des Verfahrens nach Anspruch 5 ist dazu geeignet, optimale Oberflächenstrukturen zu erzeugen.

Das Multiaxialgewirke nach den Ansprüchen 6 und 7 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Fadenlagen im gesamten Gewirke allseitig gleichmäßig verteilt sind und dass das mit diesem Gewirke armierte Kunststoffprodukt hin­ sichtlich der Festigkeit nahezu homogen und hinsichtlich der Oberflächenstruktur gleichmäßig gestaltet ist.

Das Multiaxialgewirke nach Anspruch 8 hat den Vorteil, dass der durch den Versatz von Fadenscharen verursachte Fadenabfall noch weiter minimiert wer­ den kann. Der für eine saubere Oberflächenstruktur notwendige Versatz wird nur bei den Fadenschichten verwendet, wo es aus Gründen der Oberflächenstruktur erforderlich ist.

Das Multiaxialgewirke nach Anspruch 9 spezifiziert die Ausführung von Anspruch 8. Drei nach unterschiedlichen Prinzipien eingefügte Fadensysteme ermöglichen die Anwendung der für die jeweilige Ausrichtung und Lage der Fadenlagen optimierten Verfahren und führt zu einem hinsichtlich der Gebrauchseigenschaf­ ten optimalen Flächengebilde.

Die Anlage zum Herstellen eines Multiaxialfadengeleges nach Anspruch 10 bietet gute Voraussetzungen für die Realisierung des Verfahrens nach Anspruch 1. Diese Anlage kann nach Maßgabe der Ansprüche 11 und 12 modifiziert werden. Die Modifizierung ist abhängig von dem verarbeiteten Fadenmaterial und von der vorgesehenen Leistungsfähigkeit der Anlage.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung multiaxial ausgerichteter Faden­ scharen, die einer Wirkmaschine zur Fixierung der Fadenlagen zugeführt werden kann,

Fig. 2 eine Darstellung der Fadenlagenpaare und ihrer Ausrichtung in Bezug auf die Längsachse des Geleges,

Fig. 3 eine Darstellung analog zu Fig. 2 mit einer reduzierten Zahl von Fadenlagenpaaren,

Fig. 4 das erfindungsgemäße Legungsprinzip für ein Fadenlagenpaar, das mit einem einzigen Schussleger erzeugt wird,

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein nach dem Legungsprinzip der Fig. 4 erzeugtes Fadenlagenpaar,

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Anlage mit Legern für drei Fadenlagenpaare und ein Stehfadensystem,

Fig. 7 eine andere Variante einer Anlage mit einer Legerkombination zur Herstellung eines multiaxialen Gewirkes mit einem Breit­ bandleger und einem Leger für ein Fadenlagenpaar,

Fig. 8 und 9 zwei unterschiedliche Legeprinzipien mit doppelt langem Schussleger und einem auf beide Transportketten verteilten Lagenversatz,

Fig. 10 und 10a zwei Legeprinzipien, bei denen der Lagenversatz ausschließlich im Bereich einer Transportkette und der Ausgleich des Winkel­ versatzes auf der anderen Transportkette erfolgt,

Fig. 11 und 12 zwei Legeprinzipien bei denen der Lagenversatz und derAus­ gleich des Winkelversatzes im Bereich einer einzigen Trans­ portkette ausgeführt wird,

Fig. 13 eine schematische Antriebsanordnung für einen räumlich ge­ führten Schussfadenführer, der sowohl den Winkelversatz aus­ gleichen, als auch den Lagenversatz realisieren kann,

Fig. 14 und 15 zwei Detailansichten für die Ausführung eines Lagenversatzes mit einem räumlich geführten Schussfadenführer und zwei Hakenreihen pro Transportkette und

Fig. 16 eine schematische Darstellung einer Legeanordnung mit einem in zwei horizontalen Ebenen bewegbaren Schussfadenführer zur Ausführung des Winkelversatzes und mit den üblichen Versatzrechen im Bereich der Transportketten zur Ausführung des Lagenversatzes mit dem Ausgleich des Winkelversatzes.

Die in Fig. 1 gezeigte Variante der Fadenlagen eines Multiaxialfadengeleges 1 hat drei Fadenlagenpaare 12, 12; 13, 13'; 14, 14'. Jedes Fadenlagenpaar 12, 12'; 13, 13'; 14, 14' enthält zwei aus einer Fadengruppe B mit einer bestimmten Breite erzeugte Fadenlagen z. B. 12 bzw. 12', die hinsichtlich ihrer Ausrichtung zu den Stehfäden 11 um einen Differenzwinkel γ voneinander abweichen. Dieser Differenzwinkel γ ist in der Regel kleiner als 15°.

Die Differenzwinkel γ1, γ2, γ3 unterschiedlicher Fadenlagenpaare 12, 12'; 13, 13'; 14, 14' müssen nicht regelmäßig die gleiche Größe haben. Wichtig ist je­ doch, dass die Kreuzungspunkte der Fadenlagen jedes Fadenlagenpaares 12, 12'; 13, 13'; 14, 14' auf der Fläche des Multiaxialgeleges 1 unterschiedlich verteilt sind und dass sich die Kreuzungspunkte unterschiedlicher Fadenlagenpaare 12, 12'; 13, 13'; 14, 14' nur in möglichst wenigen Ausnahmefällen direkt treffen. Dieser Grundsatz ist deshalb notwendig, damit das dann durch Verfestigung mittels Wirkvorgang gebildete Multiaxialgewirke 1a eine möglichst kleinere Dicke aufweist, als die Summe der Fadendicken sämtlicher Fadenlagen 11, 12, 12'; 13, 13'; 14, 14'.

Die Gruppen der Fadenlagenpaare 12, 12; 13, 13'; 14, 14', die meist einen unterschiedlichen, mittleren Winkel α1, α2, α3 zur Warenlängsrichtung besitzen, werden ergänzt durch eine Schar von Stehfäden 11, die parallel zur Längsachse des Multiaxialfadengeleges 1 eingebunden werden.

In der Fig. 2 sind in einem Diagramm die einzelnen Fadenlagenpaare 12, 12'; 13, 13'; 14, 14' in ihrer Einordnung in das Gesamtsystem gezeigt. Das erste Faden­ lagenpaar 12, 12' besteht aus zwei Fadenlagen 12 und 12', die sich beiderseits einer gedachten Mittellinie bei α1 = 40° erstrecken. Das zweite Fadenlagenpaar 13, 13' befindet sich beiderseits eines Winkels von α2 = 90°, während das dritte Fadenlagenpaar 14, 14' sich um den Winkel von α3 = 140° einfügt. Komplettiert wird dieses System aus drei Fadenlagenpaaren 12, 12'; 13, 13'; 14, 14' durch die Stehfäden 11.

Das in Fig. 3 dargestellte Diagramm zeigt ein Fadenlagensystem, das aus zwei Fadenlagen paaren 15, 15'; 16, 16' besteht. Diese sind um Winkel von α4 = 55° und α5 = 125° angeordnet. Auch dieses System wird durch Stehfäden 11 er­ gänzt.

Das Grundprinzip der Legung ist beispielsweise anhand des Fadenlagenpaares 13, 13' in der Fig. 4 schematisch dargestellt. Für das Aufnehmen, Transportieren und Übergeben der vorbereiteten Fadenlagen 13, 13' sind die üblichen Trans­ portketten 3, 4 vorgesehen. Sie bewegen sich meist kontinuierlich zur Wirkstelle einer Kettenwirkmaschine 6.

Zur Verdeutlichung des Prinzipes der Legung sind die Transportketten 3, 4 in den Fig. 4, 5 sowie 8 bis 12 stillgesetzt. Die notwendige Relativbewegung wird den Schussfadenlegern 2 und den Fadenlagen 13, 13' zugeordnet. Für das Zuführen einer Fadengruppe B ist ein Schussfadenführer 2 vorgesehen, der eine Vielzahl von Fadenösen entlang einer Linie hat, die parallel zur Bewegungs­ richtung der Transportketten 3, 4 ausgerichtet ist.

In Fig. 4 sind von diesen Ösen nur eine mittlere sowie eine obere und eine untere Öse eingezeichnet. Die relative Bewegungsbahn zu den Transportketten 3, 4 wird für die mittlere Öse durch eine durchgehende Volllinie gekennzeichnet. Der Faden der obersten Öse ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt, während der Faden der untersten Öse durch eine strichpunktierte Linie gekennzeichnet ist.

In der Folge werden Begriffe für die Bewegung des Schussfadenlegers 2 verwen­ det, die so bisher nicht im üblichen Gebrauch sind.

• - Unter "Lagenversatz" VL verstehen wir den Versatz der Fadengruppe B eines Schussfadenlegers 2 etwa um die Breite der Fadengruppe B, aus­ geführt und parallel zu den und außerhalb der Transportketten 3, 4 wäh­ rend eines Doppelhubes des Schussfadenlegers 2.
• - Der Begriff "Winkelversatz" Vw ist die Größe, gemessen entlang der Haken­ reihe einer Transportkette z. B. 3, die von den Schenkeln eines sich an der anderen Transportkette 4 öffnenden Differenzwinkels γ zwischen zwei einander kreuzenden Fadenlagen 13, 13' begrenzt wird. (vgl. Fig. 4 im unteren Bereich) Der Winkelversatz Vw ist im Beispiel positiv, wenn er sich beim Rückhub in Bewegungsrichtung der Transportketten 3, 4 erstreckt. Dieser Winkelversatz Vw wird durch eine Relativbewegung des Schuss­ fadenführers 2 zum geführten Schlitten 20 zwischen den Transportketten 3, 4 ausgeführt und durch eine aktive Versatzbewegung der Fadengruppe B außerhalb der Transportketten 3, 4 je nach der Richtung des Winkelver­ satzes durch einen Versatz der Fadengruppe außerhalb Hakenreihe der Transportkette 3, 4 ausgeglichen.

Der Ausgleich für den Winkelversatz Vw kann je nach seiner Richtung ganz oder teilweise zum Lagenversatz VL addiert oder von ihm abgezogen werden, wenn er an einer Transportkette 3, 4 wirksam werden soll. Der Lagenversatz VL entspricht regelmäßig der Breite der Fadengruppe B.

Evtl. auftretende kleine Differenzen ergeben sich lediglich aus den gewählten Anschlussbedingungen der Fadenlagen von zwei nacheinander ausgeführten Doppelhüben des Schussfadenlegers 2. Wesentlich ist, dass in jeder Fadenla­ genrichtung in möglichst gleichen, gegenseitigen Abständen die Fäden nebenein­ ander angeordnet sind.

Der Schussfadenleger 2 ist in Fig. 4 in unterschiedlichen Positionen 2a . . . 2g dargestellt, wobei die Reihenfolge seinem Bewegungsablauf folgt. Die einge­ zeichneten Pfeile auf den starken Volllinien, die den Faden der mittleren Öse verfolgen, sollen die jeweils ausgeführte Relativbewegung des Schussfadenle­ gers 2 zu den Transportketten 3, 4 demonstrieren.

Die seitlich versetzte Anordnung der Schussfadenleger 2 außerhalb der Trans­ portketten 3, 4 entspricht nicht den tatsächlichen Stellungen der Schussfadenle­ ger 2. Sie dient nur der besseren Differenzierung der einzelnen Positionen 2a bis 2g.

Verfolgen wir die Bahn des Schussfadenlegers 2 beginnend in der Position 2a. In dieser Position 2a hat er eben die von ihm geführte Fadengruppe B in die Hakenreihe der rechten Transportkette 4 eingelegt. Außerhalb des Bereiches der rechten Transportkette 4 wird er um den halben Lagenversatz VL/2 abzüglich des Ausgleiches für den halben Winkelversatz Vw versetzt und legt seine Faden­ schar in der Breite B von der Position 2b an der rechten Transportkette (4) zur Position 2c an der linken Transportkette 3. In der Position 2c haben die Haken 31 der linken Transportkette 3 die Fäden der Fadengruppe B erfasst.

Der Schussfadenleger 2 bewegt sich von der Position 2c in die Position 2d, wieder um einen halben Lagenversatz VL/2 abzüglich des Ausgleiches für den halben Winkelversatz Vw. Aus dieser Position 2d tritt der Schussfadenleger seinen Weg in die entgegengesetzte Richtung an und überquert zunächst die linke Transportkette 3 und dann die rechte Transportkette 4 und gelangt in die Position 2e. Der zwischen den Transportketten 3, 4 beim Rückhub ausgeführte Winkelversatz Vw/2 ist entgegen der Bewegungsrichtung der Transportketten 3, 4 ausgerichtet und ist damit negativ. Der dafür notwendige Ausgleich reduziert den Versatz der für den anteiligen Lagenversatz VL notwendig ist.

Die Position 2e entspricht im Rapport der Position 2a. Der Schussfadenleger 2e bewegt sich zur Ausführung des nächsten Rapportes über die Positionen 2f und 2g weiter - zunächst wieder zur linken Transportkette 3.

Während jedes Doppelhubes des Schussfadenlegers 2 von der rechten Trans­ portkette 4 - aus der Position 2b - zur linken Transportkette 3 über die Position 2c und 2d und wieder zurück - zur Position 2e - führt dieser, bezogen auf die Transportketten 3, 4 den oben beschriebenen Winkelversatz Vw aus. Die dabei gelegten Fadenlagen 13, 13' schließen zwischen sich den Differenzwinkel γ ein. Dieser Differenzwinkel γ ist vorzugsweise kleiner als 15°.

Verwendet man einen längeren Schussfadenleger 2 mit einer Ösenzahl, die der halben Fadenzahl eines Fadenlagenpaares 13, 13' entspricht, kann man mit einem Schussfadenleger 2 ein in der Fläche nahezu homogenes Fadenlagenpaar 13, 13' erzeugen.

Das nach dem Prinzip der Fig. 4 tatsächlich hergestellte Legungsbild ist aus der vereinfachten Darstellung in Fig. 5 bereits deutlich zu erkennen. Die Kreuzlegung dieser Fadenlagenpaare 13, 13' ist erkennbar an trapezförmigen Bereichen, wobei zwischen benachbarten Bereichen die Fadenlagen 13 und 13' nur um den relativ kleinen Differenzwinkel γ voneinander abweichen.

Ist der Winkel γ sehr klein, dann ist die Oberflächenstruktur nahezu homogen. Wird der Winkel γ jedoch an die obere Grenze bei etwa 15° geführt, hat man den Vorteil, dass die Belastbarkeit des Multiaxialgewirkes 1 in der Verwendung als Armierungsgewirke in mehreren Richtungen gegeben ist.

Diese Form der Herstellung von Fadenlagen nach dem sog. Kreuzschussverfah­ ren hat den Vorteil, dass es möglich wird, ein Multiaxialgewirke 1a mit Faden­ gruppen B in sehr unterschiedlichen Lagen anzufertigen ohne dass das Gesamt­ gewirke eine wesentlich größere Dicke haben muss.

Das Endprodukt, das durch das Imprägnieren oder Umhüllen dieses Multiaxialgewirkes 1a mit Kunststoff, Harz oder anderen geeigneten Bindern hergestellt wird, kann bei Erhaltung einer guten Oberflächenstruktur und einer geringen Dicke mit nahezu homogenen Festigkeitseigenschaften in der Ebene des Multiaxialge­ wirkes ausgestattet werden. Ein weiterer Vorteil dieses beschriebenen Verfah­ rens besteht darin, dass die Zahl der Fäden, die gleichzeitig in den Haken der Transportketten gehalten werden müssen, so lange bis der Wirkvorgang beendet ist, deutlich reduziert werden kann.

Zum Einen ist die Versatzgröße VL +/- Vw außerhalb der Transportketten pro Doppelhub in zweckmäßiger Weise kleiner als die Breite einer Fadengruppe B. Zum Anderen benötigt man für das Herstellen zweier unterschiedlich ausge­ richteter Fadenlagen nur eine einzige Fadengruppe B, die längs der Haken 31, 41 der Transportkette 3, 4 geführt werden muß. Der Verlust an teurem Fadenma­ terial wird dadurch deutlich verringert. Eine Reduzierung des Verlustes von über 50% liegt im Bereich des Möglichen.

In den Fig. 6 und 7 sind schematisch zwei Anlagen zur Vorbereitung eines Multiaxialfadengeleges 1 gezeigt, das dann durch die Nadeln einer Kettenwirk­ maschine 6 in an sich bekannter Weise zu einem Multiaxialgewirke 1a verfestigt wird. Die beiden Transportketten 3, 4 bewegen sich kontinuierlich vom oberen Teil der Fig. 6 zur unten liegenden Kettenwirkmaschine 5.

Eine erste Diagonalfadenlegeanordnung 212 wird mit ihrem Schlitten (nicht dargestellt) auf einer nach rechts um den Winkel α1 geneigten Bahn über die Transportketten 3, 4 geführt. Der Schussfadenführer 2 führt zwischen den Trans­ portketten 3, 4 zusätzlich zu dem durch Führungsschienen bestimmten Legehub einen Winkelversatz Vw und außerhalb der Transportketten 3, 4 jeweils den um den anteiligen Winkelversatz Vw korrigierten Teil des Lagenversatzes VL aus. Die bei einem Doppelhub gelegten Fadenlagen 12, 12' kreuzen sich mit einen Differenzwinkel γ. Das Prinzip der Legung entspricht dem der Fig. 4.

Die erzeugten Fadenlagen 12, 12' (eingehangen in die Transportketten) werden durch einen einzigen Fadenverlauf angedeutet: Die Fadenlagen 12, 12' werden durch die Transportketten 3, 4 der nächsten Diagonalfadenlegeanordnung 214 zugeführt. Diese zweite Diagonalfadenlegeanordnung 214 entspricht in ihrer Funktionsweise der erstgenannten Diagonalfadenlegeanordnung 212 mit dem Unterschied, dass die Führungsbahn des Schlittens in einem anderen Winkel­ bereich (α3) angeordnet ist.

Diese beiden Diagonalfadenlegeanordnungen 212, 214 können z. B. Fadenlagen­ paare 12, 12' und 14, 14' erzeugen, die um die gedachten Mittellinien von α1 = 40° bzw. α3 = 140° ausgerichtet sind. Diesen beiden Diagonalfadenlegean­ ordnungen 112, 214 folgt ein Fadenführer 511 für die Zuführung der Stehfäden 11. Es ist zweckmäßig, die diagonalen Fadenlagen 12, 12'; 14, 14' und die Stehfäden 11 in dieser Phase durch Führungswalzen 5 zusammen zu pressen. Dadurch wird die Lage der Fäden zueinander vorfixiert. Diesen Führungswalzen 5 folgt dann unmittelbar eine weitere Schussfadenlegeanordnung 213, deren Führung um den Winkel α2 = 90° zu den Transportketten 3, 4 ausgerichtet ist. Diese Schusslegeanordnung 213 arbeitet nach dem in Fig. 4 dargestellten Prinzip und bildet ein Fadenlagenpaar 13, 13', das beiderseits des 90°-Winkels α2 ausgerichtet ist.

Die Kettenwirkmaschine 6 verbindet dann diese vorgelegten Fadenlagenpaare 12, 12'; 13, 13'; 14, 14' zusammen mit den Stehfäden 11 und bildet ein nahezu homogenes Multiaxialgewirke 1a, das dann durch Kunststoff, Harz, oder dgl. zu einem festen und leichten Flächengebilde, einem Multiaxialgewirke 1a kom­ plettiert werden kann.

Die Anlage, wie durch Fig. 7 dargestellt, unterscheidet sich von der in Fig. 6 nur dadurch, dass anstelle der beiden Diagonalfadenlegesysteme 212 und 214 eine sehr breite Kreuzschusslegeanordnung 217 nur quer über die beiden Trans­ portketten bewegbar geführt wird. Durch die Abmessungen dieses Schussfaden­ führers 2" ist es möglich, eine sehr große Fadengruppe B2 auf relativ engem Raum über die Transportketten 3, 4 zu bewegen und sehr steil gerichtete, sich kreuzende Fadenlagen 17, 17' zu erzeugen.

Die in Fig. 7 nach unten hin folgenden Fadenführer 511 und die Schussfadenle­ geanordnung 213 komplettieren die Fadenlagen 17, 17' mit Stehfäden 11 und mit dem Fadenlagenpaar 13, 13'. Dieses vielschichtige Multiaxialfadengelege 1 wird dann, wie üblich, an einer Kettenwirkmaschine 6 zu einem Multiaxialgewirke 1a verdichtet. Das Multiaxialgewirke 1a, das hierbei entsteht, hat gegenüber dem der Fig. 1 zwei Fadenlagen weniger, aber immer noch eine Fadenlage mehr als herkömmliche Gewirke dieser Art. Die Zahl der längs der Transportketten 3, 4 verlaufenden Fäden, die durch den Lagenversatz VL entstehen, sind auf ein Minimum reduziert.

In den Fig. 8 bis 12 sind Legungsvarianten dargestellt, die den Anwendungs­ bereich der erfindungsgemäßen Idee darstellen aber nicht begrenzen. Die Dar­ stellung der Fadenlagen erfolgt ebenso wie in Fig. 4 unter der Annahme stehen­ der Transportketten 3, 4.

Die Darstellung in Fig. 8 entspricht derjenigen, die in Fig. 4 dargestellt ist. Auf eine weitere Beschreibung kann deshalb verzichtet werden. Sie dient hier nur der unmittelbaren Gegenüberstellung.

Die Legungsvariante in Fig. 9 ist ähnlich derjenigen in Fig. 8. Der Unterschied besteht darin, dass der Winkelversatz Vw beim Rückhub in Bewegungsrichtung der Transportketten 3, 4 gerichtet ist und der dafür notwendige Ausgleich Vw/2 sich zum anteiligen Lagenhub VL/2 anteilig addiert. Der halbe Lagenversatz VL/2 im Bereich jeder Transportkette 3, 4 wird jeweils um einen halben Winkelversatz Vw größer.

Fig. 10 und 10a zeigen eine Variante, bei der der Lagenversatz VL eines Doppel­ hubes allein im Bereich der rechten Transportkette 4 durchgeführt wird, während der Winkelversatz Vw für einen Doppelhub zwischen den beiden Transportketten 3, 4 erzeugt und allein an der Transportkette 3 ausgeglichen wird.

In Fig. 10 ist dieser Winkelversatz Vw positiv. Der Ausgleich erfolgt in Bewe­ gungsrichtung der Transportkette 3. In Fig. 10a ist dieser Winkelversatz negativ. Er wird durch eine Bewegung gegen die Bewegungsrichtung der Transportkette 3 ausgeglichen.

Bei dieser Arbeitsweise kann man auch mit einem Schussleger 2' üblicher und damit kleinerer Breite arbeiten und schmalere Fadenlagen mit einer Fadengruppe B1 erzeugen. Vorzugsweise wird jedoch auch hier nur jeder zweite Faden einge­ zogen. Zwei sich kreuzende Fadenlagen, die ein einziger Schussfadenleger 2' bei einem Doppelhub vorlegt, überdecken sich fast vollständig. Nachteilig ist, dass der Schussfadenleger bei gleicher Fadenzahl nahezu mit doppelter Ge­ schwindigkeit arbeiten muss.

Die in Fig. 11 gezeigte Verfahrensweise entspricht prinzipiell derjenigen der Fig. 10. Der Unterschied besteht in einem doppelt langen Schussfadenführer 2, einem deutlich kleineren und anders erzeugten Differenzwinkel γ und einem kleineren Neigungswinkel α. Eine solche Legungsart mit zwei fast parallelen, übereinander gelegten Fadenlagen eignet sich auch zur Legung bestimmter Muster.

Die Darstellung nach Fig. 12 unterscheidet sich von Fig. 11 durch einen größe­ ren Differenzwinkel γ und einen anderen Neigungswinkel α2. Der Winkelversatz Vw ist hier negativ und sein Ausgleich verringert den tatsächlich auszuführenden Versatz VL-Vw an der Transportkette 4 zur Realisierung des Lagenversatzes VL deutlich.

Die Fig. 13 zeigt an dem Beispiel einer Schussfadenlegeanordnung 213 das Antriebssystem eines Schussfadenführers 2, der zwischen den Transportketten 3, 4 einen Winkelversatz Vw und außerhalb der Transportketten 3, 4 - pro Dop­ pelhub entsprechend verteilt - einen Lagenversatz VL ausführen kann. Diese Antriebsanordnung hat für jede Achse X, Y, Z je einen gesonderten Antrieb 24, 25, 26. Der Schlittenantrieb 24 erzeugt die Bewegung entlang der Führungs­ schiene quer über die Transportketten 3, 4. Wir bezeichnen diese Richtung als "X-Richtung".

Der Versatzantrieb 25 wird über zwei feststehende Führungsräder geführt. Ein Summengetriebe auf dem Schlitten 20 kann in jeder Phase der Legebewegung dem Schussfadenführer 2 einen beliebigen Versatz in Y-Richtung, parallel zu den Transportketten 3, 4 erteilen. Der dritte Antrieb, der Hubantrieb 26, überträgt auf den Schlitten 20 über ein entsprechendes Summengetriebe eine weitere Bewe­ gung, die über die Spindeln 261, 262 zu einer vertikalen Bewegung des Schuss­ fadenführes 2 in Z-Richtung führen.

In den Fig. 14 und 15 wird die Art und Weise der Fadenlegung während des tatsächlich auszuführenden Lagenversatzes VL +/- Vw im Bereich der Trans­ portkette 4 gezeigt. Die Transportkette 4 - wie auch die Transportkette 3 - ist in diesem Fall mit den üblichen Führungshaken 41 (bzw. 31) und zusätzlich mit Rückhaltehaken 42 (bzw. 32) ausgestattet. Der Schussfadenführer 2 legt seine Fadengruppe B zunächst in die Gassen einer ersten Gruppe von Führungshaken 41 und überquert dann die Reihe der Rückhaltehaken 42.

Durch eine Absenkbewegung legt der Schussfadenführer 2 die Fadengruppe B in die Kehlen der Rückhaltehaken 42 und führt die so ausgerichteten Fäden einer weiteren Gruppe von Führungshaken 41 der Transportkette zu, die gegenüber der ersten Gruppe um den tatsächlich auszuführenden Versatz - z. B. Lagenver­ satz VL +/- Winkelversatz Vw oder einen Teil des selben versetzt ist.

Die Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, dargestellt in Fig. 16, zeigt einen Schussfadenführer 2''', der durch Führungsschienen in wechselnden Richtungen parallel zur X-Richtung quer über die Transportketten 3, 4, durch einen nicht gezeigten Antrieb bewegt, geführt wird. Dieser Schuss­ fadenführer 2''' ist an seinem Schlitten 20' auch parallel zu den Transportketten 3 und 4 bewegbar und auch dort einem gesteuerten Antrieb unterworfen. Er kann zwischen den Transportketten 3 und 4 den notwendigen Winkelversatz Vw in Y- Richtung ausführen.

Diesem Schussfadenführer 2''' und den zugeordneten Führungsschienen ist im Bereich jeder der beiden Transportketten ein üblicher Versatzrechen 36, 46 zugeordnet. Diese Versatzrechen 36, 46 führen in ihrem Wirkungsbereich jeweils einen Teil des Lagenversatzes VL aus und gleichen zusätzlich oder abzüglich den jeweiligen Winkelversatz Vw aus. Es ist zweckmäßig, diesen Versatzrechen 36, 46 Motoren zuzuordnen, die mittels Rechner ansteuerbar sind.

Die in Fig. 16 dargestellte Vorrichtung realisiert beispielhaft die in Fig. 10 ge­ zeigte Legung. Der Schussfadenführer 2''' zielt auf den Haken 31 an der Trans­ portkette 3. Bis der Schussfadenführer dort angekommen ist, hat die bereits vorgelegte Fadenlage wieder einen bestimmten Weg in Richtung der Kettenwirk­ maschine zurückgelegt, so dass sich der zunächst angepeilte Haken 31 dann in der Position bei 31' befindet.

Die Auswahl, welche der Anlagen nach Fig. 13 oder Fig. 16 die richtige ist, steht grundsätzlich dem Anwender frei. Die Entscheidung richtet sich u. a. nach dem zu verarbeitenden Fadenmaterial, nach der Arbeitsbreite, nach der Zahl der Fadenlagen im Multiaxialgewirke 1a und nach der optimalen Arbeitsgeschwindig­ keit der Kettenwirkmaschine 6.

Bezugszeichenliste

1

Multiaxialfadengelege

1

a Multiaxialgewirke

11

Stehfäden

12

,

12

' Fadenlage/Fadenlagenpaar

13

,

13

' Fadenlage/Fadenlagenpaar

14

,

14

' Fadenlage/Fadenlagenpaar

15

,

15

' Fadenlage/Fadenlagenpaar

16

,

16

' Fadenlage/Fadenlagenpaar

17

,

1

T Fadenlage/Fadenlagenpaar

2

,

2

',

2

" Schussfadenführer

2

a . . .

2

g Schussleger-Positionen

20

Schlitten

212

Diagonalfadenlegeanordnung (Fadenlagen

12

,

12

')

213

Schussfadenlegeanordnung (Fadenlagen

13

,

13

')

214

Diagonalfadenlegeanordnung (Fadenlagen

14

,

14

')

217

Kreuzschusslegeanordnung (Fadenlagen

17

,

17

')

24

Schlittenantrieb (X)

25

Schussfadenführerantrieb (Versatz-Y)

26

Schussfadenführerantrieb (Hub-Z)

261

,

262

Spindel

3

Transportkette

31

,

31

' Haken

36

Versatzrechen

4

Transportkette

41

Haken, Führungshaken

42

Rückhaltehaken

46

Versatzrechen

5

Führungswalzen

511

Fadenführer für Stehfäden

6

Kettenwirkmaschine
VL, VL' Lagenversatz
Vw Winkelversatz (+/-)
γ, γ1 . . . γ5 Differenzwinkel (zw. Fadenlagen eines Fadenlagenpaares)
α1 . . . α5 Winkel (Fadenlage zur Transportkette/Gewirkerand)
B Fadengruppe
B1 Fadengruppe (schmal)
B2 Fadengruppe-Kreuzschussleger

Claims (12)

1. Verfahren zum Vorlegen multiaxial ausgerichteter Fadenlagen zwischen die Hakenreihen zweier Transportketten, mit mehreren Diagonal- und/oder Schuss­ fadenlegeanordnungen mit Schussfadenführern (2) für je eine Fadengruppe (B) mit parallel zueinander geführten Fäden,
wobei die während eines Doppelhubes eines Schussfadenführers (2) gelegten Fadenlagen eines Fadenlagenpaares in unterschiedlichen, um einen Differenz­ winkel (γ) voneinander abweichenden Richtungen zwischen den Transportket­ ten fixiert werden und
wobei die Fadengruppen (B) während des Richtungswechsels längs und au­ ßerhalb der Transportketten um mindestens eine Hakenteilung, relativ zu diesen, versetzt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fadengruppe (B) pro Doppelhub des Schussfadenführers (2) im Bereich der ersten und/oder zweiten Transportkette (3, 4), parallel zu deren Bewegungsrichtung einen positiven oder negativen Ausgleich für den Winkelversatz (Vw) und einen Lagenversatz (VL) relativ zur jeweiligen Transportkette (3, 4) ausführt,
wobei die Größe des Lagenversatzes (VL) pro Doppelhub sich aus der Breite der Fadengruppe (B) in der Ebene der Transportkette (3, 4) ergibt und
wobei die Größe des auszugleichenden Winkelversatzes (Vw) dem Abstand der beiden Schenkel des sich an einer ersten Transportkette (3, 4) öffnenden Differenzwinkels (γ) eines Fadenlagenpaares (12, 12'; 13, 13'; 14, 14' bzw. 15, 15'; 16, 16') entspricht, gemessen entlang der Hakenreihe der anderen Transportkette (4, 3).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelversatz (Vw) des Differenzwinkels (γ) kleiner ist als 50% der Breite der Fadengruppe (B) in der Ebene der Transportkette (4, 3).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Lagenversatz (VL) jeweils gegen die Bewegungsrichtung der Trans­ portkette (3, 4) gerichtet ist und
dass der den Winkelversatz (Vw) ausgleichende Versatz wahlfrei in oder gegen die Bewegungsrichtung der Transportketten (3, 4) gerichtet und an einer oder auf beide Transportketten (3, 4) verteilt ausgeglichen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der tatsächliche Versatz im Bereich beider Transportketten (3, 4) mit übereinstimmenden absoluten Größen (1/2(VL+/- Vw)) ausgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Lagenversatz (VL) im Wirkungsbereich eines Schussfadenführers (2) ausschließlich im Bereich einer der Transportketten (3, 4) ausgeführt wird und
dass der Ausgleich des Winkelversatzes (Vw) ausschließlich an der anderen Transportkette (4, 3) erfolgt.

6. Multiaxialgewirke mit mehreren in unterschiedlichen Richtungen ausge­ richteten Diagonal- und/oder Schussfadenlagen und mit Stehfäden, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 auf einer Kettenwirkmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass neben den parallel zu den Längskanten des Multiaxialgewirkes (1a) verlaufenden Stehfäden (11) mindestens zwei Fadenlagenpaare (15, 15'; 16, 16') beiderseits von gedachten Mittellinien bei einem Winkel (α4) gleich 55° und einem Winkel (α5) gleich 125° zu den Längskanten des Multiaxialgewirkes (1a) angeordnet sind.

7. Multiaxialgewirke mit mehreren in unterschiedlichen Richtungen ausge­ richteten Diagonal- und/oder Schussfaden lagen und mit Stehkettfäden, her­ gestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 auf einer Kettenwirkmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass neben den parallel zu den Längskanten des Multiaxialgewirkes (1) verlaufenden Stehfäden (11) mindestens drei Fadenlagen paare (12, 12'; 13, 13'; 14, 14') beiderseits von gedachten Mittellinien bei einem Winkel (α1) von 40°, einem Winkel (α2) von 90° und einem Winkel (α3) von 140° zu den Längskanten des Multiaxialgewirkes (1) ausgerichtet sind.

8. Multiaxialgewirke, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das jeweils oberste und/oder das unterste Fadenlagenpaar (13, 13') mit einem Differenzwinkel von (γ) kleiner 5° und einem Lagenversatz (VL) eingebunden ist,
dass eine Schar von parallel zu den Längskanten des Multiaxialgewirkes (1) verlaufenden Stehfäden (11) zwischen zwei Fadenlagenpaaren (13, 13'; 14, 14') eingefügt ist und
dass das verbleibende äußere und/oder ein mittleres Fadenlagenpaar (17, 17') ausschließlich in Zick-Zack-Legung, ohne Lagenversatz (VL) eingebunden ist.

9. Multiaxialgewirke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der rechten Warenseite eine Zick-Zack-Legung beiderseits eines Winkels (α2) gleich 90° mit kreuzweise diagonal ausgerichteten Fadenla­ gen (17, 17') ohne Lagenversatz (VL), linkerseits darauf die Schaar der Stehkettfäden (11) und auf denen wiederum ein um den mittleren Winkel (α2) gleich 90° ausgerichtetes Fadenlagen paar (13, 13') mit einem Diffe­ renzwinkel (γ) kleiner 5° und mit korrigiertem Lagenversatz (VL) angeord­ net ist.

10. Anlage zum Herstellen eines Multiaxialfadengeleges zwischen den Haken­ reihen von Transportketten aus mehreren Fadengruppen, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend
aus mindestens zwei auf unterschiedliche Führungsbahnen ausgerichtete Diagonal- und/oder Schussfadenlegeanordnungen (212, 213, 214), die mit je einem Schussfadenführer (2) für eine der Fadengruppen ausgestattet sind, welcher zwischen den beiden Transportketten (3, 4) je nach Hubrich­ tung unterschiedlichen, im Winkel zur eben überquerten Transportkette (3, 4) unterschiedlich geneigten Bewegungsbahnen folgt,
aus Mitteln zum Versatz der Fadengruppen (B) außerhalb der Hakenreihe der Transportketten (3, 4), die während eines Doppelhubes des Schussfaden­ führers (2) in der Summe an einer oder an beiden Transportketten (3, 4) mit einem Lagenversatzhub (VL) beaufschlagbar sind, und
aus je einem Schussfadenführer (2) pro Diagonal- und/oder Schussfaden­ legeanordnung, dessen Führungsbreite (B) größer ist als die Summe des Lagenversatzes (VL).

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zum Versatz der Fadengruppen (B) außerhalb der Transport­ ketten (3, 4) durch einen in zwei horizontalen Achsen (X, Y) und einer vertikalen Achse (Z) bewegbaren Schussfadenführer (2) mit gesteuertem Antrieb (42, 25, 26) für jede Achse (X, Y, Z) gebildet sind und
dass beide Transportketten (3, 4) mit einer Reihe von Führungshaken (31, 41) und mit einer dazu außen benachbarten Reihe von Rückhaltehaken (32, 42) versahen sind.

12. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittei zum Versatz der Fadengruppen (B) außerhalb der Transportketten (3, 4) als gesteuerte Versatzrechen (36, 46) ausgebildet sind.