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BEZEICHNUNG: Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Florgewebe.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung von Florgewebe auf einer Ringwirkmaschine mit um eine gemeinsame
Achse umlaufender Nadelreihe.
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STAND DER TECHNIK Es ist bekannt, zur Herstellung von Florgewebe besondere
Trägerelemente für einzelne Faserbüschel vorzusehen, die dann ihrerseits mit den
Nadeln Ringwirkmaschine zusammenarbeiten.
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Dieses Verfahren erfordert einen hohen technischen Aufwand mit großer
Präzision und ist leicht Störungen unterworfen.
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AUFGABE Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zuführung der
Fasern für die Florbildung kontinuierlich zu gestalten, so daß die Bildung der Faserbüschel
von den Nadeln der Ringwerkmaschine mit übernommen wird LÖSUNG DER AUFGABE Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß viele einzelne Fasern in
einem zusammenhängenden Strang der Ringwirkmaschine mit ihren aufeinander ausgerichteten,
um die Achse der Maschine umlaufenden Nadeln zugeführt, dabei in Haken dieser Nadeln
eingebracht und daß der zunächst den Zwischenraum zwischen benachbarten Nadeln überbrückende
Faserstrang gieh durch gegen die Nadelhaken gerichtete Bürsten in im wesentlichen
U-förmige Faserbüschel aufgelöst wird, die dann ihrerseits durch den Nadeln zugeführtes
Garn zum fertigen Florgewebe vereinigt werden.
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Durch die Zuführung und Verarbeitung der Florfasern in einem zusammenhängenden
kontinuierlichen Strang ergeben sich wesentliche Vorteile für das Verfahren der
Herstellung und das Erzeugnis. Durch die Vermeidung besonderer Florbüschelträger
ist es möglich, die Geschwindigkeit der Herstellung erheblich zu steigern. Die Zusammenfassung
der Florfasern in einem einzigen Strang mit zwar losem, aber doch für den Zusammenhalt
der Fasern genügend festem Gefüge läßt sich eine Florbildung großer Dichte bzw.
Fülle mit hoher Gleichmäßigkeit und gutem Aussehen erzielen; es wird insbesondere
auch die sonst vielfach beobachtete Streifenbildung vermieden. Diese guten Eigenschaften
lassen sich auch für Florgewebe geringen Gewichtes erreichen.
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Das neue Verfahren läßt ein Arbeiten mit besonders kurzer Faserlänge
von z.B. dreiviertel Zoll zu, so daß sich eine Florhöhe von etwa 3/8 Zoll ergibt.
Der Materialverlust beim anschließenden Scheren des Flors kann dadurch auf ein Mindestmaß
herabgesetzt werden.
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Für die Herstellung ist es ferner von Bedeutung, daß die Menge der
zur Florbildung dienenden Fasern sehr genau vorherbestimmt werden kann.
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BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS Weitere Merkmale und Vorteile
der Erfindung sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der
Zeichnung zu entnehmen. In der Zeichnung ist Fig. 1 eine schematische Draufsicht
auf eine Ringwirkmaschine mit mehreren Stationen zur Faserzuführung und Verarbeitung,
Fig. 1A ein Teilschnitt nach der Linie 1A-1A der Fig. 1, Fig. 2 ein Teilschnitt
nach der Linie 2-2 der Fig. 1A, Fig. 3 Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2,
Fig. 4 Teilquerschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1A, mit einer abgewandelten Ausführungsform
und Fig. 5 eine schematische Darstellung der Nadelbewegungen beim Lauf der Ringwirkmaschine.
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Wie insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, werden die zur
Florbildung dienenden Fasern der kreisförmigen Gruppe von Nadeln 2 der Ringwirk-
bzw. Ringstrickmaschine 3 in einem zusammenhängenden tFaserstrang" 1 zugeführt.
In diesem Faserstrang sind die zur Florbildung dienenden Fasern so zusammen-Zwecke
der gefaßt, daß der Strang für die/Zuführung zu den Nadeln den erforderlichen Zusammenhalt
gewährleistet, daß aber die Fasern sich durch Ausübung entsprechender Kräfte ohne
wesentlichen Widerstand voneinander trennen bzw. aus dem Faserstrang herauslösen
lassen.
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Der Faserstrang 1 gelangt über ein Garnförderrohr 4 an der in Fig.
2 mit 6 bezeichneten Stelle in die Öffnung 7 des Hakens 8 der dort vorbeilaufenden
Nadel 2, welche durch entsprechende Bewegung-an der Stelle 6 auf einem Niveau 9
(vgl. Fig. 5) den aus dem Garnförderrohr 4 zufließenden Faserstrang 1 einfängt.
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Der Querschnitt des Faserstranges 1 ist im wesentlichen nicht größer
als die Öffnung 7 der Haken 8, so daß ein guter, die anschließende Faserbüschelbildung
begünstigender Sitz in der Hakenöffnung gewährleistet ist. Der Durchmesser des Faserstranges
1 wird zweckmäßig auch der gewünschten Dichte des zu erzeugenden Flors angepaßt.
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Der Zusammenhalt der Fasern im Faserstrang läßt sich auf verschiedene
Art und Weise so beeinflussen, daß sowohl die Zuführung des Faserstranges als auch
seine Auflösung in einzelne Büschel unter optimalen Bedingungen vor sicheehen. Der
Faserstrang kann in einem einfachen, lose gesponnenen Garn oder Vorgespinst vorliegen,
das die erforderliche Zugfestigkeit für eine einwandfreie Zuführung hat. Andererseits
wird man die Reibungskräfte zwischen den Fasern des Stranges so beeinflussen, daß
bei der anschließenden Auflösung des Stranges in Büschel im wesentlichen keine-verschiebenen
Kräfte von den Fasern eines Büschels auf die Fasern des in der Entstehung begriffenen
Nachbarbüschels ausgeübt werden.
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Die Adhäsion der Fasern läßt sich auch durch Faserbehandlungsmittel
(Faserfinish) beeinflussen, beispielsweise durch Mittel - vor der Strangbildung
angewandt - die eine gewisse Klebwirkung ausüben, deren Grad durch Anwendung von
Wärme und/oder Feuchtigkei Xemindert und auf den erforderlichen Grad einstellbar
ist. Durch Anwendung von Wärme läßt sich die Viskosität der Appretur oder des sonstigen
Behandlungsmittels und damit die Adhäsion der Fasern herabsetzen. Durch Wärmeanwendung
läßt sich auch das Haftmittel oder eine Komponente des Haftmittels sublimieren bzw.
verdampfen. Mit einer derartigen Technik kann der für den Herstellungsvorgang günstigste
Haftungseffekt zwischen den einzelnen Fasern des Faserstranges herbeigeführt werden.
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Der Garnstrang nach der Erfindung ist anders beschaffen als herkömmliche
Florbänder mit gleichmäßigem Querschnitt ohne Verdrehung bzw. Verflechtung. Ein
Faserstrang nach der Erindung ist in herkömmlicher Weise von Nadeln der Ringwirkmaschine
nicht zu verarbeiten. Auch Garne unterscheiden sich von den Fasern eines Faserstranges
nach der Erfindung, da Garne aus miteinander verflochtenen Fasern bestehen, die
zusammenhängend und zum Weben oder Stricken geeignet sind.
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Das Garnförderrohr 4 kann in üblicher Weise ausgebildet sein, wobei
der Transport durch einen Luftstrom herbeigeführt wird, der den Faserstrang der
Nadelreihe an der genannten Stelle 6
(Fig. 2) zuführt. Wenn bei
dem verhältnismäßig schwachen Zusammenhalt der Fasern im Strang auch einmal eine
Strangunterbrechung im Gangförderrohr 4 auftreten sollte, wird doch durch den Luftstrom
für eine weitere, im wesentlichen gleichmäßige Versorgung der Nadelreihe mit Fasern
zur Bildung von Faserbünscheln gesorgt.
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Nach dem Erfassen des Faserstranges 1 durch die Nadeln so an der Stelle
6 bewegen sich die Nadeln vom Niveau 9 abwärts zum tieferen Niveau 10, auf welchem
Bürsten 12 zur Auflösung des Faserstranges 1 in einzelne Faserbüschel zunächst einleitend
und dann weiter auf einem noch tieferen Niveau 11 vollendend zur Einwirkung kommen.
Diese fortschreitende Büschelbildung ist insbesondere aus Fig. 2 für die aufeinander
folgenden Nadelstellungen 20,21,22,23 zu erkennen.
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Unmittelbar nach der Auflösung des Faserstranges 1 in einzelne Faserbüschel
24 von U-förmiger Gestalt wird-den Nadeln Garn 13 zur Bildung des tragenden Gewebes
zugeleitet und die Nadeln werden dabei aus dem Niveau 10 zum noch tieferen Niveau
11 abgesenkt, in dem die Vorgänge zur Gewebebildung vor sich gehen und die Faserbüschel
24 fest mit den Maschen des Gewebes verbunden werden Entsprechende, in der Zeichnung
nicht mit dargestellte Führungsmechanismen mit Nocken oder dergleichen sind vorgesehen,
welche die Nadeln so bewegen, daß im oberen Niveau 9 ein sicheres Einfangen des
Faserstranges 1, im mittleren
Niveau 10 eine einwandieie Auflösung
in einzelne Faserbüschel und im unteren Niveau 11 die Gewebebildung mit der Vereinigung
der Büschel vor sich geht.
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Die Bürsten 12 bestehen im wesentlichen aus einem Metallzylinder 15
mit einem Durchmesser zwischen 4 und 7 Zoll und einer Breite von etwa 2 1/2 bis
4 Zoll. Über die Breite des Zylinders zwischen seinen beiden Stirnseiten sind Borsten
16,17,18 in geeigneter Besetzung angebracht. Diese Borsten haben vorzugsweise eine
unterschiedliche Steifheit, und zwar sind die Borsten 16 auf der Seite der Faserstrangzuführung
am weichsten und die Borsten 18 an entgegengesetztem Ende am steifesten Durch die
anfänglich zur Wirkung kommenden weicheren Borsten wird der Faserstrang zunächst
sanft aufgelockert und seine Unterbrechung zwischen den Nadeln 2 vorbereitet. Dabei
treten zunächst einige der Fasern aus dem zusammenhängenden Faserstrang heraus,
ohne daß dabei ein Gleiten des Faserstranges in den benachbarten Haken hervorgerufen
wird. Nach dieser anfänglichen Auflockerung mit gleichzeitiger Stabilisierung der
in Auflösung sich befindenden Faserstrangteile in den kommen Haken der Nadeln anschließend
die steiferen Borsten der Bürste zur Einwirkung und beginnen die Fasern der benachbarten
Faserstrangteile voneinander vollständig zu lösen, wobei die .voneinander getrennten
Fasern den Bürsten ausweichen und U-förmige Faserbüschel gebildet werden. Zuletzt
kommen die
steifesten Borsten 18 zur Einwirkung, nachdem die Bildung
der Faserbüschel weitgehend fortgeschritten ist und die Faserbüschel in den Haken
der Nadeln bereits einen festen Halt gefunden haben, so daß die Borsten 18 trotz
ihrer größeren Steifheit und Angriffsfähigkeit doch nur mehr geringe Kräfte auf
die Fasern des fast fertigen Faserbüschels auszuüben vermögen,.- die geeignet sind,
die endgültige Faserbüschelform herbeizuführen, aber kein Herauslösen von Fasern
aus diesen Faserbüscheln herbeiführen können.
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Der Zylinder oder die Trommel 15 der Bürste kann zur Bildung der Borsten
verschiedener Steifheit mit Stufen versehen sein, so daß bei Verwendung von an sich
gleichartigen Borsten durch ihre verschiedene Länge die gewünschten Unterschiede
der Steifheit herbeigeführt werden. Dabei liegen die Spitzen aller Borsten auf der
gleichen zy-lindrischen Fläche.
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Die Borstenspitzen sollen nach Möglichkeit bis in den Raum zwischen
den Nadelhaken- eingreifen, aber nicht wesentlich über die Mittelebene der Nadeln
hinausragen. Die Zahl der Borsten kann der jeweils gewünschten Wirkung angepaßt
werden. Vorzugsweise -sollte die Dichte der Borsten so gewählt werden, daß hierzu
jederzeit jeweils eine Borste zwischen benachbarten Nadeln eingreift. Es kann beispielsweise
eine Besetzung der Trommel in der Größenordnung von 200 bis 600 Borsten je Quadratzoll
vorgesehen sein. Die Borsten sind ausreichend flexibel
auszubilden,
damit sie die Bewegung der Nadeln nicht stören und insbesondere keine Nadelbrüche
oder Vertiefungen der Nadeln verursachen. Berührungen zwischen den Borsten und Nadeln
werden regelmäßig stattfinden, da die Bürsten mit wesentlich größerer Umlaufgeschwindigkeit
arbeiten als die Nadeln.
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Einzelne Fasern des Stranges können den Zwischenraum zwischen zwei
oder auch mehr Nadeln überbrücken. Normalerweise wird man die Länge der Fasern des
Faserstranges in der Größenordnung von 1/2 Zoll oder darüber wählen.
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Durch die Borsten, die sich nach oben bewegen oder in Fig. 1A entgegen
dem Uhrzeigersinn ( vgl. Pfeil 25) werden die einzelnen Fasern in die Nadelhaken
hineingedrängt, do daß sie die schon oben erwähnte U-förmige Gestalt annehmen und
schließlich beim Zurückkehren der Nadeln in das untere Niveau 11 die getrennten
Faserbüschel2 4 fertig geformt sind, um mit im Garn 13 zum Florgewebe verarbeitet
zu werden.
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Anstelle von Klinkennadeln, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, können
auch Federnadeln eingesetzt werden, die dann mit an sich bekannten einfachen Vorrichtungen
zu ihrer Betätigung zusammenarbeiten Die Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein,
daß eine andere Folge in der Übernahme der Fasern und des Gewebegarnes als in Fig.
5 dargestellt vor sich geht. Die Nadeln könnten auch
nachdem sie
zunächst den Faserstrang eingefangen haben, aufwärts in -ein höheres Niveau zum
Bürsten verschoben werden. Dabei wird zusätzlicher Raum für die Zuführung des Gewebegarnes
zu den Nadeln erforderlich sein und die Nadeln werden in das anfängliche Niveau
zurückgeführt, um das Gewebegarn zu übernehmen. Es ist vorteilhaft, wenn die Bürsten
in Aufwärtsrichtung einwirken, so daß sie die Fasern in die Haken hineindrängen
und gegen die Mitte der Ringwirkmaschine abbiegen.
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Das Gewicht des Flors hängt unmittelbar von dem den Nadeln zugeführten
Gewicht des Faserstranges ab. Dieses Gewicht ist von der Aufnahmefähigkeit der Nadelhaken
abhängig, weil der Faserstrang in seinem Durchmesser dem Querschnitt der Nadelhaken
angepaßt sein muß. In einer Maschine mit 10 Nadeln je Zoll kann das Gesamtfasergewicht
für jede Nadel das Gewicht eines Faserstrangstückes von 1/10 Zoll nicht überschreiten,
sofern nicht der Faserstrang den Nadeln mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird,
die größer ist als die Nadelgeschwindigkeit oder falls nicht eine Einrichtung benutzt
wird, wie sie beispielsweise in Fig. 4 veranschaulicht ist. Diese Vorrichtung wirkt
auf den Faserstrang ein, bevor die Auflösung in einzelne Faserbüschel stattfindet.
Fig. 4 stellt eine Zusatz-oder Hilfseinrichtung dar, die vor der Bürste 12 angebracht
ist und unabhängig von der Bürste arbeitet. Durch die Einrichtung nach Fig. 4 werden
im Faserstrang 1 zwischen benachbarten Nadeln 26,26 mit Hilfe eines umlaufenden,
am Umfang durch Einschnitt
31 geschlitzten Rades 27 in dem aus
Richtung 28 kommenden Faserstrang Schlingen 29 erzeugt. Das Schlitzrad 27 wird über
eine Welle 30 in geeigneter Weise angetrieben, indem es mit dem Nadelträger gekoppelt
ist und so eine synchrone Bewegung ausführt derart, daß die Nadeln durch die Einschnitte
oder Schlitze 31 hindurchlaufen, während die vorstehenden Zähne zwischen jeweils
zwei aufeinander folgenden Einschnitten am Faserstrang angreifen und den Faserstrang
axial nach innen ablenken, so daß zwischen den benachbarten Nadeln 26 eine der Schlingen
29 entsteht.
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Die für ein vorgegebenes Endprodukt erforderlichen Mengen an Fasern
lassen sich rechnerisch vorausbestimmen. Ein Florgewebe, das von der Wirkmaschine
kommt und nicht mit einer besonderen rückseitigen Schicht versehen und auch nicht
geschoren oder sonstwie nachbehandelt ist, besteht aus zwei Elementen, nämlich dem
Flor und dem Gewebegarn. Das Gewicht des Flors kann für jede Maschenreihe P bei
Vorgabe des Totalgewichtes des Erzeugnisses je Elle A (unabhängig von der Breite)
berechnet werden.
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Das Gewicht des Flors, das sich am genauesten ergibt durch Abzug des
Gewichtes des Garngewebes je Elle Y vom Gesamtgewicht A und aus der Zahl der Maschen
je Zoll C, gemäß der Gleichung P = (A - Y)/36 C Wird der Flor, wie es hier geschieht,
in Gestalt von einzelnen Fasern zugeführt, die in einem Strang vereinigt sind, so
ist
die Länge des Strangstückes für eine Maschenreihe gleich dem
Umfang des Nadelringes der Wirkmaschine, der für eine Maschine von 23 Zoll Durchmesser
72,3 Zoll beträgt. Infolgedessen ist das Gewicht je Elle für den Faserstrang W durch
folgende Gleichung bestimmt: W = 36P/72,3=36(A-Y)/72,3(36)C=(A-Y)/72,3C bzw im Reziprokwert
der vorhergehenden Gleichung. Infolgedessen würde das entsprechende Garnmaß S durch
folgende Gleichung bestimmt sein: s=1/W=(72,3)C/(A-Y) Florgewebe von der Wirknaschine
ohne rückseitige Beschichtung und ohne Nachbehandlung haben im allgemeinen ein Gewicht
von 20 bis 60 Unzen je Elle u nd dabei eine Breite von 48 Zoll, 20 bis 27 Maschenreihen
je Zoll und ein Gewicht des Gewebegarnes von gewöhnlich 5 bis 10 Unzen.
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Für ein typisches Florgewebe mit einem Gewicht von 30 Unzen je Elle
und einem Gewicht des Garngewebes von 6 Unzen ergibt sich bei 25 cpi (diese Werte
in Einheiten von Pfund und Welle): S=72,3C/(A-Y)=72,3x25/(30/16-6/16)=1200 Ellen/lb.
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Um den Durchmesser eines solchen Faserstranges zu bestimmen, kann
die durch van Issum und Chamberlain (J. Text.Inst. 50 PT599-T623-, 1959) angegebene
Gleichung benutzt werden: D (mils) = 42,4/zu+ (3,4-0,26T)
worin
K das Garnmaß in Einheiten "Cotton Count" (die Zahl von 840 Ellen-Hanks je Pfund)
und T die Verdrehung im Faserstrang bedeuten.
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Im oben gegebenen Beispiel ist 500 Ellen je Pfund äquivalent 14,88
Cotton-Count und die Verdrehung kann niedrig sein (etwa drei Verdrehungen je Zoll),
wie es ihm Sinn dieser Erfindung entspricht. Daraus ergibt sich:
| D(mils)=42,4/v14,88 + (3,4 - 0,26 x 3) |
= 42,4 x 3,86 + 2,62 = 10,97 + 2,62 = 13,59 mils Als typischen Wert für die Hakenöffnung
einer Nadel in der Wirkmaschine kann 16 mils zugrundegelegt werden. Eine solche
Nadel würde also einem Faserstrang für ein Florgewebe von etwa 30 Unzen per Elle
entsprechen. In Wirklichkeit stehen Nadeln mit wesentlich größeren Haken zur Verfügung,
womit ersichtlich ist, daß sich mit der Erfindung ein sehr weiter Bereich von Florgeweben
unterschiedlichen Gewichtes, selbst ohne Anwendung von Schlingenbildnern nach Fig.
4, herstellen läßt.
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BEZUGSZEICHENLISTE 1 assembly of fibers Faserstrang 2 needles Nadeln
3 cylinder Ringwirkmaschine 4 yarn feed tube Garnförderrohr 6 at 6 an Stelle 6 7
opening of 8 Öffnung von 8 8 hooks of 2 Haken von 2 9 height of cauht of 1 by 2
Niveau des Einfangens von 1 durch 2 10 level 10 Niveau 10 von 2 nach Rotation von
15 11 level 11 Niveau 11 von 2 12 brushing means Bürsten 13 backing yarn Garn, Gewebegarn
1 5 metal cylinder of 1 2 Metallzylinder von 1 2 16,17,18 brushes or wires of 12
Borst-en von 12 20 bis 23 sequence of disruptions Stufen der Unterbrechung of the
assembly of fibers von 1 24 tuft Faserbüschel 25 arrow Pfeil 26,26 adjacend needles
benachbarte Nadeln 27 slotted wheel Schlitzrad 28 direction Richtung 29 loop Schleife,
.Schlinge 30 shaft of 27 Welle von 27 31 notches Einschnitte