DE68916059T2

DE68916059T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Querlegen von Fäden für nichtgewobene Stoffbahn und Produkt des Verfahrens.

Info

Publication number: DE68916059T2
Application number: DE68916059T
Authority: DE
Inventors: Lester Gidge
Original assignee: Bay Mills Ltd
Current assignee: Saint Gobain Technical Fabrics Canada Ltd
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: ATE107371T1; EP0330182B1; CA1315965C; DE68916059D1; EP0330182A3; EP0330182A2; US4867825A; JPH01250459A

Description

Diese Erfindung umfaßt eine Maschine und ein Verfahren zum Querlegen von Fäden für eine nichtgewebte Stoffbahn. Sie umfaßt auch quergelegte Fäden und Stoffbahnen, die durch dieses Verfahren hergestellt worden sind. Sie findet insbesondere bei der Herstellung quergelegter Fäden Anwendung, die selbsttragend sind, im Gegensatz zu quergelegten Fäden, die mittels Haken oder ähnlichem während der Herstellung einer Stoffbahn an Ort und Stelle gehalten werden müssen. Selbsttragende quergelegte Fäden können durch eine alleinstehende Maschine erzeugt werden und jeder einer Auswahl von Beschichtungsmaschinen oder Maschinen zum Längslegen von Fäden zugeführt werden. Quergelegte Fäden, die nicht selbsttragend sind, können nicht durch eine alleinstehende Maschine hergestellt werden, sondern sie müssen als Teil einer integrierten Maschine hergestellt werden, die auch Fäden der Länge nach legt.
Zur Herstellung nichtgewebter Stoffbahnen und insbesondere von quergelegten Fäden für solche Stoffbahnen wurden verschiedene Maschinen verwendet oder vorgeschlagen. Rotationsarmmaschinen, wie in der U.S.-Patentschrift 4, 108,708 von Gregory gezeigt, legten quergelegte Fäden in die Kerben von rotierenden Spiralen. Wenn sich die Spirale dreht, werden die quergelegten Fäden in Kontakt mit längsgelegten Fäden gelegt, um eine Stoffbahn zu bilden. Maschinen mit einer bewegten Kette, wie in den U.S.- Patenten 4,578,141 von Gidge et al. und 3,445,231 von Gidge et al. gezeigt, legten quergelegte Fäden in die Haken von Ketten, die diese Fäden in den Kontakt mit längsgelegten Fäden führten.
Das Hauptproblem dieser Maschinen und Verfahren nach dem Stand der Technik war ihr komplizierter Aufbau. Ein komplizierter Aufbau macht sie nicht nur teuer im Bau, sondern, was wichtiger ist, begrenzt ihre Geschwindigkeit und ihre Fähigkeit, Stoffbahnen mit quergelegten Fäden gleichförmigen Abstands und gleichförmiger Länge herzustellen. Wenn man z.B. eine 1,83 m (6 Fuß) breite Stoffbahn in einer Rotationsarmmaschine herstellen will, muß der Arm über 0,91 m (3 Fuß) lang sein. Obwohl diese Arme in der Praxis sogar mit sehr hohen Geschwindigkeiten rotieren, sind die Maschinen in ihrem direkten Ausstoß an Stoffbahn beschränkt. Um darüber hinaus die Anzahl der quergelegten Fäden pro Einheitslänge zu verdoppeln, muß der direkte Ausstoß an Stoffbahn von der Maschine halbiert werden. Bei der Bewegung von Kettenmaschinen, wie im U.S.-Patent 4,578,141 gezeigt, werden die komplizierten Bewegungen dazu benötigt, die Fäden auf Haken auf sich bewegenden Ketten zu legen, und die nachfolgende Bewegung der Ketten zum Ziehen der Fäden auf die volle Breite der Stoffbahn kann ein Verhaken hervorrufen und sowohl die Geschwindigkeit der Maschinen als auch die Gleichförmigkeit der resultierenden Stoffbahn einschränken. Einige Kettenmaschinen, wie im U.S.-Patent 3,445,231 gezeigt, erzielen einen hohen direkten Ausstoß an Stoffbahn, aber ihre quergelegten Fäden sind nicht selbsttragend, und sie können keine Stoffbahn mit längsgelegten Fäden senkrecht zu den quergelegten Fäden herstellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Vielzahl von Fäden in einem Eingriffsverhältnis mit zwei Sätzen von Kantenabstandsstiften gelegt, die den Abstand zwischen den quergelegten Fäden für jede Kante der herzustellenden Stoffbahnen bestimmt. Ein Abschnitt der Fäden wird auch in ein Eingriffsverhältnis mit einem Satz von Reiterstiften gelegt, die querlaufend ausgebildet sind. Die Kantenabstandsstifte und die Reiterstifte sind im Eingriff mit den Fäden, und die Fäden werden in der Nähe eines Satzes der Kantenabstandsstifte gegriffen. Die Reiterstifte werden dann zum Ziehen der Fäden auf eine Länge zwischen den Kantenabstandsstiften, die im wesentlichen gleich der Breite der Stoffbahn ist, bewegt. Ein Abschnitt der Fäden in der Nähe eines Satzes von Kantenabstandsstiften ist an einem ersten Kantenelement befestigt, und ein Abschnitt der Fäden in der Nähe des anderen Satzes der Kantenabstandsstifte ist an einem zweiten Kantenelement befestigt. Die Fäden werden von ihrem Vorrat abgetrennt, die Kantenabstandsstifte und die Reiterstifte werden gegenüber den Fäden außer Eingriff gebracht, und die Kantenelemente werden getrennt, so daß die quergelegten Fäden auf die Breite der Stoffbahn gezogen werden.
Der Begriff "Fäden", wie er hier verwendet wird, umfaßt Fäden, Garne, Zwirnbänder, Borten und ähnliches. Der Begriff "Stifte", wie er hierin verwendet wird, umfaßt Haken, Nadeln, mechanische Greifmechanismen und ähnliches. Während die Kantenabstandsstifte über im Verhältnis zur Breite der Stoffbahn oder zu der Bewegung der Reiterstifte kurze Abstände bewegbar sein können, sind sie nicht über solch große Abstände querlaufend.
In den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung werden die Fäden getragen, nachdem sie mit dem Reiter außer Eingriff sind, bis wenigstens die Kantenelemente sich beginnen zu trennen; die Fäden werden in einem Eingriffsverhältnis mit den Stiften mittels hohler Röhren angeordnet, wobei in jeder Röhre ein Faden aufgenommen wird; oder die Kantenelemente umfassen Riemen und Bortenfäden, die von den Riemen entfernt werden, nachdem die quergelegten Fäden an den Bortenfäden angehaftet worden sind. Vorzugsweise können einer oder beide Sätze der Kantenabstandsstifte eine kurze Bewegung durchführen, nachdem die Reiterstifte die Fäden auf im wesentlichen ihre volle Länge auszogen haben; diese Bewegung dient zur Entfernung jeglichen Durchhanges von den quergelegten Fäden und bringt sie alle auf eine gleichmäßige Länge. Eine Schaukelwalzenvorrichtung kann vorzugsweise im Ausstoßbereich der Maschine verwendet werden, um den stoßweisen Vorschub aus dem Verfahren aufzunehmen oder um eine Rückkopplung zu einer oder beiden Kantenelementen zur Verfügung zu stellen, um deren relative Geschwindigkeit einzustellen.
Die Erfindung umfaßt auch Maschinen, die die obenbeschriebenen Verfahren, durch diese Verfahren hergestellte quergelegte Fäden, und Stoffbahnen, die die durch diese Verfahren hergestellten quergelegten Fäden beinhalten, verkörpern.
Die vorliegende Erfindung ist wesentlich einfacher als die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik und nicht nur billiger im Aufbau, sondern sie ermöglicht auch das Erzielen gieichförmigerer Stoffbahnen und höherer Produktionsraten. Zu erwarten sind Geschwindigkeiten von 30,5 m (100 Fuß) und mehr an Stoffbahn pro Minute. Tatsächlich ist für jede besondere Maschine dieser Erfindung die direkte Produktionsrate unabhängig von der Anzahl der quergelegten Fäden. Gemäß dem Stand der Technik mußte bei Maschinen, wie den obenerwähnten Rotationsarmmaschinen, die Produktionsrate halbiert werden, wenn man die Anzahl der quergelegten Fäden pro Einheitslänge verdoppeln wollte.
Die Einfachheit der Erfindung ergibt sich aus ihrem Merkmal, daß sie nur ein größeres Element erfordert, welches über einen wesentlichen Abstand querläuft. Die anderen größeren Bewegungen sind sowohl kurz als auch unkompliziert, wobei es sich größtenteils um einfache Vor- und Rückbewegungen handelt. Ein Hochgeschwindigkeitsineinandergreifen von rotierenden Armen, sich bewegenden Ketten mit Haken und gezahnten Rädern, die alle durch Nocken mit kompliziert gekrümmten Oberflächen gesteuert werden, ist gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendig.
Ein hoher Gleichförmigkeitsgrad bei den resuitierenden Produkten kann ebenfalls mit der vorliegenden Erfindung leichter als durch den Stand der Technik erzielt werden, wenn eine solche Gleichförmigkeit überhaupt erzielbar war. Da die Kantenabstandsstifte der vorliegenden Maschine (a) relativ zueinander als Gruppe befestigt sind, und (b) nicht über eine wesentliche Distanz querlaufen, was bei Maschinen mit bewegten Ketten auftritt, ist es möglich, quergelegte Fäden mit einem gleichförmigeren Abstand zu produzieren, als dies bisher nach dem Stand der Technik möglich war. Zusätzlich, wie man in der folgenden Beschreibung sehen wird, lassen sich mit der vorliegenden Erfindung (a) eine bessere gleichmäßige Länge der quergelegten Fäden erzielen, (b) die Fäden an die Bortenfäden anhaften, so daß ihre gleichförmige Länge erhalten wird, und (c) durch die Verwendung einer Rückkopplung, die Kantenelemente genau zu steuern.
Die vorliegende Erfindung erfordert weniger Fadenausschuß als die Maschinen und Verfahren nach dem Stand der Technik.
Diese und weitere Merkmale, die im folgenden beschrieben werden, tragen dazu bei, daß die vorliegende Erfindung einen bemerkenswerten Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik bildet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu. Aus Gründen der Deutlichkeit sind nur die ersten fünf und die letzten fünf Stifte, Röhren und Fäden in jeder Reihe gezeigt; sich wiederholende Stifte, Röhren und Fäden, die in regelmäßigen Abständen dazwischen eingesetzt sind, wurden weggelassen.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung am Anfang des Verfahrens.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Maschine nach Fig. 1, wobei das Anordnen der Fäden gezeigt ist.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht der Maschine nach Fig. 1, nachdem die Fäden angeordnet worden sind.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht der Maschine nach Fig. 1, nachdem die Stifte mit den Fäden in Eingriff sind.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht der Maschine nach Fig. 1, nachdem die Fäden auf ihre volle Länge ausgezogen und geschnitten worden sind.
Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Maschine nach Fig. 1 beim Verfahrensschritt nach Fig. 5.
Fig. 7 zeigt eine Querschnittsansicht der Maschine nach Fig. 1, wobei die Befestigung von Bortenfäden an die quergelegten Fäden gezeigt ist.
Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht der Maschine nach Fig. 1, wobei die Kantenabstandsstifte außer Eingriff sind.
Fig. 9 zeigt in einer Schrägansicht des Verfahrens das Ausbreiten der quergelegten Fäden über die Breite des Gewebes.
Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Tragen quergelegter Fäden, nachdem sie nicht mehr mit den Stiften in Eingriff sind.
Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf selbsttragende quergelegte Fäden der Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf die Fäden nach Fig. 11.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Ein in Fig. 1 gezeigtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt Fäden 1, die durch hohle Röhren 10 geführt sind. Kantenabstandsstifte 2, die auf Trägern 13 gehalten sind; Reiterstifte 3, die auf einem Reiter 17 gehalten sind; einen ersten Kantenelementsteuerriemen 3, und einen zweiten Kantenelementsteuerriemen 5, und Kantenelementbortenfäden 11, die durch eine Kantenelementriemenscheibe 18 gehalten sind; Greifer 14, 15 und 16; eine Schneidvorrichtung 8; einen Faserriemen 20 zur Aufnahme der Fäden, nachdem sie außer Eingriff mit den Reiterstiften sind, deren Riemen durch auf dem Träger 9 gehaltene Faserriemenscheiben 19 gehalten wird. Während nur die ersten fünf und die letzten fünf Fäden 1, Röhren 10, und Stifte 2 und 3 gezeigt sind, können die Stifthalter 13 und Reiter 17 121,92cm (48 inch) in der Länge betragen, wobei jedes 96 Stiftpaare aufnimmt, d.h. ein Paar jede 1,27 cm (1/2 inch). Die Stifte bestehen vorzugsweise aus einem zähen aber nicht spröden Material, beispielsweise aus 4-40 rostfreiem Stahl, der auf eine Hänte von 40 bis 45 in der Rockwell-Test C-Skala wärmebehandelt worden ist, und sie können eine Höhe von ungefähr 0,635 cm (1/4 inch) aufweisen (diese und andere Materialien und Abmessungen, die in der vorliegenden Beschreibung angegeben werden, sind nur solche bevorzugte Ausführungsbeispiele und sie begrenzen nicht den Umfang der Erfindung.) Die Faserscheibe 20 kann aus einem Gewebe mit 1,27 cm (1/2 inch) Breite und 0,635 cm (1/4 inch) Stärke bestehen. Die Röhren 10 sind vorzugsweise nahtlos ausgebildet, 15,24 cm (6 inch) lang, und sie haben einen Außendurchmesser von 0,48 cm (3/16 inch) und einen Innendurchmesser von 0,238 cm (drei-dreißig- Sekunden eines inchs). Der Reiter 17 kann ungefähr 5,08 cm (2 inch) breit sein.
Als ein Beispiel für die Einfachheit und Flexibilität der vorliegenden Erfindung können die Stifte 2 und 3 als Teile entfernbarer Deckelemente der Träger 13 und des Reiters 17 sein. Wenn man die Anzahl der querliegenden Fäden pro inch (2,54 cm) verändern will, muß man nur einen Halter wechseln, der die gewünschte Anzahl von Stiften pro inch (2,54 cm) aufweist und die Anzahl der hohlen Röhren verändern. Andere Elemente der Maschine müssen nicht ausgewechselt werden. Darüber hinaus wird, was aus dem Folgenden klar wird, durch eine Veränderung der Stiftanzahl und daher der Anzahl der quergelegten Fäden in dieser Art und Weise keine Veränderung der direkten Produktionsrate des Gewebes unter Verwendung dieser Maschine hervorgerufen.
Fig. 2 zeigt die Stifthalter 13 und den Reiter 17 in ihren abgesenkten Positionen, so daß sie sich nicht mit den Röhren 10 kreuzen, wenn sie sich von rechts nach links bewegen, um das Ende 7 des Fadens 1 durch die 1,27 cm (1/2 inch) Öffnung der Greifer 16 einzusetzen. Der Reiter 17 wird durch seinen Träger 26 gehalten, der auf den Stangen 27 quer verfahrbar ist. Der Faden 1 wird von einem Fadenvorrat 6 geführt, der aus einem Aufsteckgatter oder einer Auflaufhaspel um die Riemenscheibe 24 herum gebildet sein kann. Sein Ende 7 ragt ungefähr 1,27 cm (1/2 inch) über die Röhre 10 hervor. Fig. 2 zeigt auch unbewegliche Amboßträger 21 für die Kantenelemente, die in diesem Ausführungsbeispiel an den Borten 11 und den ersten und zweiten endlosen Steuerriemen 4 und 5 umfaßt sind. Die endlosen Steuerriemen 4 und 5 sind im Querschnitt zweifach gezeigt, da sie in Herstellungsrichtung und zurück verlaufen. Sie sind vorzugsweise aus einem Trägermaterial 4A und 5A, wie einem Gummiband oder einem rostfreien Stahlband, mit einem Silikongummiobermaterial 4B und 5B gebildet, das nicht dauerhaft gegenüber Klebstoffen anhaftet, die auf den Bortenfäden 11 verwendet werden können, um an den quergelegten Fäden anzuhaften. Klebemittel werden vorzugsweise auf den Fäden verwendet, um eine gewisse Spurtreue im Bezug zu dem Silikongummi bereitzustellen, aber sie sind ohne weiteres und vollständig von diesem abziehbar. Die Bortenfäden 11 sind oberhalb der quergelegten Fäden 1 gezeigt, aber sie können auch unterhalb der Fäden 1 geführt sein, oder zwei Bortenfäden können auf jeder Seite der Maschine verwendet werden, wobei ein Bortenfaden über und einer unterhalb der quergelegten Fäden ist.
Fig. 3 zeigt das durch den Greifer 16 gegriffene Fadenende 7 und die hohlen Röhren 10, die in ihre Ausgangsposition zurückgezogen sind.
In Fig. 4 wurde der Reiter 17, mit seinem Träger 26 und den Stiften 27, und den Stifthaltern 13 angehoben, so daß ihre Stifte 2 und 3 in den Faden 1 eingreifen, indem die Stifte in die Fadenebene bewegt werden. Diese Auf- und Abwärtsbewegung muß nur ungefähr 0,635 cm (1/2 inch) betragen. Der Reiter 17 wird dann auf seinen Stangen 27 in die in Fig. 6 gezeigte Position verschoben. Dies zieht die Fäden 1 von dem Vorrat 6 auf eine Länge, die im wesentlichen gleich der Breite des letztlich herzustellenden Gewebes ist. Alternativ können zwei Reiter mit einer Reihe nicht zwischen ihnen querverlaufender Stifte verwendet werden, so daß damit der Verschiebeabstand der Reiter auf ungefähr die Hälfte verkürzt wird. Wie in Fig. 5 gezeigt sind die Greifer 14 und 15 geschlossen, wenn die Fäden gezogen worden sind.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Fäden 1 nicht sofort geschnitten. Stattdessen greifen die Greifer 14 und 15 die Fäden nur reibschlüssig, so daß die Fäden durch die Greifer 14 und 15 gezogen werden können, wenn eine moderate Spannung aufgebracht wird, wohingegen der Greifer 16 die Fäden festhält und ein solches Rutschen nicht erlaubt. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel bewegt sich der Greifer 16 oder der Stifthalter 13 in der Nähe der Fadenenden 7 um einen Abstand, der bezüglich der Breite des Gewebes kurz ist, beispielsweise 1,27 cm (1/2 inch), um einen bei den Fäden 1 gegenwärtigen Durchhang zu entfernen. Wenn ein Durchhang bei einem oder mehreren Fäden besteht, wird dieser entfernt. Wenn kein Durchhang bei einem oder mehreren Fäden besteht, wird die Bewegung diese Fäden durch die reibschlüssig im Eingriff befindlichen Greifer 14 und 15 ziehen.
Wenn die Fäden 1 bei der gewünschten gleichmäßigen Länge sind, wird die Schneidevorrichtung 8, wie in Fig. 5 gezeigt, in Betrieb gesetzt, um sie zu schneiden. Obwohl die Schneidevorrichtung 8 in Form eines Messers gezeigt ist, kann diese aus einem heißen Draht bestehen, wenn die Fäden aus einem geeigneteren Material, wie einem thermoplastischen Material, bestehen.
Wie in Fig. 7 gezeigt, kommen die Reiterstifte 3 außer Eingriff mit den querliegenden Fäden, indem der Reiter 17 um 0,635 cm (1/4 inch) von der Fadenebene abgesenkt wird. Die Faserriemen 20, die durch die Riemenscheiben 19 und den Scheibenträger 9 gehalten werden, kommen in Eingriff mit den Fäden. In diesem Ausführungsbeispiel wird der obere Faserriemen 20 abgesenkt, so daß er sanft die Fäden 1 zwischen den beiden Bändern einklemmt und hält. Alternativ kann der untere Faserriemen angehoben werden, um die Fäden von den Reiterstiften zu entfernen.
Wie auch in Fig. 7 gezeigt, verringert in diesem Ausführungsbeispiel ein Heizstab 22, der optional mit einer auf einem endlosen Fiberglasband getragenen Teflonoberfläche verwendet werden kann, die zur Verminderung einer Anhäufung von Klebstoff zwischen dem Stab 22 und den Bortenfäden 11 eingefügt ist, die Beaufschlagung der quergelegten Fäden 1 und der Bortenfäden 11 mit Wärme und Druck. Die Wärme aktiviert einen wärmeaktivierbaren Klebstoffüberzug auf den Bortenfäden 11 in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Bevorzugte wärmeaktivierbare Klebstoffe sind hochschmelzende, schnellaushärtende Klebstoffe, wie diejenigen, die auf der Basis von Ethylencopolymeren hergestellt worden sind. Ein geeignetes Klebemittel ist der Klebstoff Nr. 9224-2, von Uparco Adhesives, Nashua, New Hampshire. Druckempfindliche Klebemittel und andere Dichtungsmaterialien, wie Klebstoffe auf Wasserbasis und bestimmte Vinyle, die durch eine dielektrische Induktionserwärmung aktivierbar sind, können auch verwendet werden. Alternativ kann bei der Verwendung bestimmter Fäden dielektrische Induktionserwärmung oder Ultraschall zum Schmelzen der Fäden selbst beitragen und sie selbstklebend machen.
Es wurde auch erwogen, daß die querliegenden Fäden 1 lösbar an den Kantenfäden angebracht sind. Beispielsweise können die querliegenden Fäden 1 durch eine mechanische Einrichtung, wie ein Gummiriemen mit einer Kerbe und einem Draht, der anliegend in die Kerbe paßt, gehalten werden, indem die Fäden 1 an die Kantenelemente geklemmt werden, bis längsgelegte Fäden und eine Beschichtung angebracht worden sind, wobei zu dieser Zeit der Draht und der Riemen getrennt werden kann und dadurch die Fäden freigegeben werden können.
Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel fixiert nach der Entfernung des Heizstabes Kühlluft von einer Druckluftquelle, die in dem Aufbau 23 angeordnet ist, das wärmeaktivierbare Klebemittel, so daß die quergelegten Fäden 1 fest an die Bortenfäden 11 befestigt werden. Alternativ kann der Aufbau 23 aus einem Kühlstab bestehen, der abgesenkt und gegen die Fäden gepreßt wird und das Klebemittel aushärtet. In einer weiteren Alternative kann der Aufbau 23 einen Nebel zur Verfügung stellen, um denselben Zweck zu erzielen.
Da der Schritt des Anklebens der queriiegenden Fäden an die Bortenfäden ein geschwindigkeitsbegrenzender Faktor beim Betrieb der Maschine ist, sind zwei federbefestigte Stäbe oder andere Einrichtungen auf jeder Seite des Heizstabes befestigt, um die querliegenden Fäden zu halten. In einem solchen Ausführungsbeispiel können die zusätzlichen Stäbe die querliegenden Fäden eng gegen die Bortenfäden pressen und halten und sie können die querliegenden Fäden für einen kurzen Zeitabschnitt nach dem Entfernen des Heizstabes fortgesetzt halten. Während dieses Zeitabschnittes kann ein Stoß kalter Luft oder Nebels aufgebracht werden, ohne die Anordnung der querliegenden Fäden zu verändern, so daß ein schnelles Aushärten des Klebemittels und eine Befestigung der querliegenden Fäden an den Bortenfäden erzielt wird. Diese zusätzlichen Stäbe können beispielsweise 0,15 cm (1/16 inch) breit sein und an jeder Seite eines Heizstabes mit einem Abstand von 0,15 cm (1/16 inch) vorgesehen sein.
Die Kantenabstandsstifte 2 werden dann gegenüber den Fäden 1 außer Eingriff gebracht, indem, wie in Fig. 8 gezeigt, in diesem Beispiel die Träger 13 um ungefähr 0,635 cm (1/4 inch) abgesenkt werden. Die Kantenelemente 4, 5 und 11 und der Faserriemen 20 bewegen sich danach um eine volle Länge der Reihen der Kantenabstandsstifte nach vorne, in diesem Beispiel 1,22 m (4 Fuß), und das Verfahren zum Legen der querliegenden Fäden beginnt erneut. Wenn Bortenfäden 11 verwendet werden, können diese vom Steuerriemen wegbewegt werden, direkt nachdem der Riemen den Bereich der Kantenabstandsstifte verläßt, oder alternativ können der Steuerriemen und die Borte, wie in diesen Figuren gezeigt ist, für einen Abschnitt oder für die Gesamtdistanz zusammengehalten werden, während die querliegenden Fäden ausgebreitet werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9 formen die querliegenden Fäden 1 beim Verlassen des Bereiches, indem sie gelegt worden sind, ein scharfes "V". Wenn die Kanten auseinandergezogen werden, wird das "V" weniger scharf. Der Faserriemen besteht aus Sammetstoff, um die querliegenden Fäden zu halten und ein Verwirren zu vermeiden. Im Verlauf des Riemens senkt sich der hintere Abschnitt desselben, wie in Fig. 10 gezeigt, ab, um mit den querliegenden Fäden außer Eingriff zu kommen, die sich gleichzeitig heben, als eine Folge dessen, daß die Kantenelemente auseinandergeführt worden sind. Die Riemenscheiben 18 führen die Kantenelemente. Walzen 25 tragen die querliegenden Fäden. Da die Maschine eine stoßartige Betriebsweise, in diesem Beispiel mit einem Vorschub von 4 Fuß Teilbeträgen, aufweist, kann eine Schaukelwalze 12 zweckmäßigerweise eingesetzt werden, um die Pulsation am Ausgang zu eliminieren. Eine derartige Schaukelwalze 12 und Bortenfäden 11 gestatten es, daß die erfindungsgemäßen querliegenden Fäden direkt Beschichtungsmaschinen zugeführt werden können, was mit einigen Maschinen und Verfahren nach dem Stand der Technik nicht erzielt werden konnte.
Eine Schaukelwalze 12 gestattet auch das Miteinbeziehen einer rückgekoppelten Steuerung. Wenn die Distanz, die jedes Ende der Schaukelwalze 12 zurücklegt, bei jedem Betriebspuls gemessen wird, und ein Unterschied in der Auslenkung ihrer beiden Enden bemerkt wird, so kann dieser Unterschied dazu verwendet werden, den Lauf des Steuerriemens 4 oder 5 für den nächsten Puls einzustellen. Die Steuerriemen können beispielsweise durch zwei Hydraulikzylinder betrieben werden, die genaue Hubdistanzen aufweisen. Jeder Zylinder ist so eingerichtet, daß er einen Abschnitt jedes Riemens greifen und drücken kann. Der Hub jedes Zylinders kann genau durch Anschläge gesteuert werden, die die Zylinderbewegung nach einer geeigneten Distanz begrenzen. Einer dieser Anschläge kann in Abständen von 0.010 inch oder 0,0254 cm in Reaktion auf ein Signal der Schaukelwalze 12 bewegbar sein. Sobald ein Gangunterschied zwischen den beiden Enden der Schaukelwalze erkannt wird, der anzeigt, daß eine Kante länger als die andere ist, signalisiert die Rückkopplungssteuerung dem Anschlag, sich einen Abstand in der geeigneten Richtung zu bewegen, um diesen Unterschied zu vermindern. Eine solche Anordnung zur Selbstkompensation ist praktischer und zufriedenstellender, als zu versuchen, daß sich beide Steuerriemen mit exakter Genauigkeit bewegen, und dies konnte nicht mit herkömmlichen Ketten- und Hakenmechanismen des Standes der Technik erzielt werden.
Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf selbstragende querliegende Fäden, die durch eine Maschine und durch ein Verfahren nach den Figuren 1 bis 10 hergestellt wurde, und Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf solche Fäden.
Das Obige beschreibt nur ein Ausführungsbeispiel und einige bevorzugte Abweichungen von der vorliegenden Erfindung. Deren Einfachheit, deren Möglichkeiten und andere Offenbarungen geben zweifellos dem Fachmann Anregungen für äquivalente und verschiedene andersartige Anordnungen und Kombinationen von Verfahrensschritten, die insgesamt von den folgenden Ansprüchen gedeckt sein sollen.

Claims

1. Verfahren zum Querlegen von Fäden für eine nichtgewebte Stoffbahn, gekennzeichnet durch die Schritte des

Anordnens einer Mehrzahl von Fäden (1) in einem Eingriffsverhältnis mit zwei Sätzen von im wesentlichen nichtquerlaufenden Kantenabstandsstiften (2) und einem Satz von querlaufenden Reiterstiften (3),

des Greifens der Fäden (1) in der Nähe eines Satzes von Kantenabstandsstiften (2),

des Ineingriffkommens der Fäden (1) mit den Kantenabstandsstiften (2) und den Reiterstiften (3),

des Bewegens der Reiterabstandsstifte (3) zum Ziehen der Fäden (1) auf eine Länge zwischen den Kantenabstandsstiften (2), die im wesentlichen gleich der Breite der Stoffbahn ist,

des Befestigens eines Abschnittes der Fäden (1) in der Nähe eines Satzes von Kantenabstandsstiften (2) an einem ersten Kantenabstandselement (4, 11),

des Befestigens eines Abschnittes der Fäden (1) in der Nähe eines Satzes von Kantenabstandsstiften (2) an einem zweiten Kantenabstandselement (5, 11),

des Schneidens der Fäden (1) in der Nähe der Kantenstifte (2) zur Trennung derselben von ihrem Vorrat,

des Außereingriffkommens der Kantenabstandsstifte (2) und der Reiterstifte (3) mit den Fäden (1), und

des Trennens der Kantenelemente (4, 5, 11) auf die Breite der Stoffbahn.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (1) ab dem Zeitpunkt, ab dem sie von den Reiterstiften (3) außer Eingriff sind, bis wenigstens zum Beginn der Trennung der Kantenelemente (11) für diese Fäden (1) gehalten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (1) in einem Eingriffsverhältnis mittels querlaufender hohler Röhren (10) angeordent werden, welche die Fäden (1) innerhalb der Röhren aufnehmen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reiterstifte (3) zwischen den Kantenabstandsstiften (2) angeordnet sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden gleichzeitig in einem Eingriffsverhältnis mit den Kantenabstandsstiften (2) und den Reiterstiften (3) angeordnet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenabstandsstifte (3) mit den Fäden (1) in Eingriff sind, indem die Stifte (3) in die Ebene der Fäden (1) bewegt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reiterstifte (3) mit den Fäden (1) im Eingriff sind, indem die Stifte (3) in die Ebene der Fäden (1) bewegt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reiterstifte (3) zwei parallele Sätze von Stiften (3) umfassen, wobei jeder Satz einen Stift (3) für jeden Faden (1) umfaßt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reiterstifte (3) in eine Ebene parallel zu der Ebene der beiden Sätze der Kantenabstandsstifte (2) bewegt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem die Reiterstifte (3) die Fäden (1) auf eine Länge im wesentlichen gleich der Breite der Stoffbahn gezogen haben, wenigstens ein Satz der Kantenabstandsstifte (2) in Zusammenwirken mit Greifern (14) zum Greifen der Fäden (1) jeglichen Durchhang der Fäden (1) entfernen und Fäden einer gleichmäßigen Länge erzeugen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Lösens der Kantenelemente (4, 5, 11) von den quergelegten Fäden (1).

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenelemente (4, 5, 11) Bortenfäden (11) umfassen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bortenfäden (11) einKlebemittel umfassen, das ein Anhaften der querliegenden Fäden (1) an den Bortenfäden (11) bewirkt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel wärmeaktivierbar ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel druckempfindlich ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenelemente (4, 5, 11) endlose Steuerriemen (4, 5) umfassen.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (1) nachfolgend dauerhaft an den Kantenelementen (4, 5, 11) befestigt werden, wobei eine gleichmäßige Länge der Fäden (1) zwischen den Kantenelementen (4,5, 11) bewahrt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückkopplung von einer Schaukelwalzen(12)-Vorrichtung am Ausgang der Maschine ein Einstellen der Geschwindigkeit von wenigstens einem Kantenelement (4, 5, 11) signalisiert.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaukelwalzen(12)-Vorrichtung erkennt, ob ein Kantenelement (4, 5, 11) mit einer größeren Rate als das andere Kantenelement (5, 4, 11) fortschreitet und daß die erkannte Information verwendet wird, um die Vorschubrate der Kantenelemente (4, 5, 11) zu steuern und jegliche Ungleichheit ihrer Vorschubraten zu korrigieren.

20. Querliegende Fäden, herstellbar nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19.

21. Selbsttragende querliegende Fäden, herstellbar nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19.

22. Stoffbahn umfassend quergelegte Fäden, herstellbar nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19.

23. Maschine zum Querlegen von Fäden für eine nichtgewebte Stoffbahn, gekennzeichnet durch

zwei Sätze von im wesenflichen nichtquerlaufenden Kantenabstandsstiften (2),

einen Satz querlaufender Reiterstifte (3),

eine Einrichtung zum Anordnen einer Mehrzahl von Fäden (1) in einem Eingriffsverhältnis mit den Kantenabstandsstiften (2) und den Reiterstiften (3),

Greifer (14, 16) zum Greifen der Fäden (1) in der Nähe eines Satzes der Kantenstifte (2),

eine Einrichtung (13, 21) zum Eingriff der Kantenabstandsstifte (2) und der Fäden (1),

eine Einrichtung (17, 26) zum Eingriff der Reiterstifte (3) und der Fäden (1),

eine Einrichtung (13, 21) zum Außereingriffkommen der Kantenabstandsstifte (2) und der Fäden (1),

eine Einrichtung (17, 26) zum Außereingriffkommen der Reiterstifte (3) und der Fäden (1),

eine Einrichtung (17, 26, 27), die bewirkt, daß die Reiterstifte (3) die Fäden (1) auf eine Länge zwischen den beiden Sätzen der Kanten der Kantenabstandsstifte (2) ziehen, die im wesentlichen gleich der Breite der Stoffbahn ist,

eine Einrichtung (22, 23) zum Befestigen eines Abschnittes der Fäden (1) in der Nähe eines Satzes der Kantenabstandsstifte (2) an einem ersten Kantenelement (5,11),

eine Einrichtung (22, 23) zum Befestigen eines Abschnittes der Fäden (1) in der Nähe des anderen Satzes der Kantenabstandsstifte (2) an einem zweiten Kantenelement (4, 11),

eine Fadenschneidvorrichtung (8), und

eine Einrichtung (18, 19, 20) zum Trennen der Kantenelemente (4, 5, 11) auf eine Breite der Stoffbahn.

24. Maschine nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (20) zum Tragen der Fäden (1), nachdem sie außer Eingriff mit den Reiterstiften (3) gekommen sind und bevor die Kantenelemente (4, 5, 11) dieser Fäden (1) begonnen haben, sich zu trennen.

25. Maschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Tragen der Fäden (1) ein endloses Band (20) aus Sammetstoff umfaßt.

26. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anordnen der Vielzahl von Fäden (1) querlaufende Hohlröhren (10) umfaßt.

27. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Reiterstifte (3) zwischen den Kantenabstandsstiften (2) angeordnet sind.

28. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Eingriff der Kantenabstandsstifte (2) mit den Fäden (1) eine Einrichtung zur Bewegung der Kantenabstandsstifte (2) in die Ebene der Fäden (1) umfaßt.

29. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Eingriff der Reiterstifte (3) mit den Fäden (1) eine Einrichtung zur Bewegung der Reiterabstandsstifte (3) in die Ebene der Fäden (1) umfaßt.

30. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Reiterabstandsstifte (3) zwei parallele Sätze von Stiften (3) umfassen, wobei jeder Satz einen Stift (3) für jeden Faden (1) umfaßt.

31. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 30, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum gleichzeitigen Anordnen der Fäden in einem Eingriffsverhältnis mit den Kantenabstandsstiften (2) und den Reiterstiften (3).

32. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 31, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ziehen der Fäden (1) in einer Ebene parallel zu der Ebene der beiden Sätze der Kantenabstandsstifte (2).

33. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 32, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Entfernen eines Durchhangs und zur Erzeugung einer gleichmäßigen Länge der Fäden (1), bevor sie an den Kantenelementen (4, 5, 11) befestigt werden.

34. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 33, gekennzeichnet durch einen Heizstab (22) zur Heißverklebung querliegender Fäden (1) mit einem Kanteneiement (4, 5, 11).

35. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenschneidvorrichtung (8) ein erhitztes Element umfaßt.

36. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 35, gekennzeichnet durch eine Schaukelwalzen(12)-Vorrichtung zur Absorbierung der stoßweisen Produktion der querliegenden Fäden (1) und zur Bereitstellung eines Nachschubs derartiger Fäden (1) mit einer gleichförmigen Rate.

37. Maschine nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch eine Rückkopplungseinrichtung von der Schaukelwalzen(12)-Vorrichtung zu wenigstens einem Kantenelement (4, 5, 11) zur Einstellung der Geschwindigkeit des Kantenelements (4, 5, 11).

38. Maschine nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaukelwalzen(12)-Vorrichtung eine Einrichtung zur Ermittlung, ob ein Kantenelement (4, 5, 11) mit einer größeren Rate als das andere Kantenelement (5, 4, 11) fortschreitet und eine den Vorschub der Kantenelemente (4, 5, 11) steuernden Einrichtung zur Zurückführung dieser Information zu der Vorrichtung, um die Ungleichmäßigkeit in der Vorschubrate zu korrigieren, umfaßt.

39. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 38, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bereitstellung einer alleinstehenden Vorrichtung, umfassend eine Einrichtung zur Bereitstellung von Bortenfäden (11) und eine Einrichtung zum Anhaften der Bortenfäden (11) an die quergelegten Fäden (1).

40. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 38, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Lösen der quergelegten Fäden (1) von den Kantenelementen (4, 5, 11).