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Die Erfindung betrifft eine Webmaschine zur Herstellung eines Gewebes, wobei mittels Kettfäden in jeweils einem Webschritt durch Bewegen der Kettfäden mittels einer Fachbildevorrichtung ein Webfach ausbildbar ist, durch welches ein Schussfaden rechtwinklig zum Kettfaden hindurchführbar ist und der Schussfaden mittels eines Webblattes in Richtung eines Geweberandes schiebbar ist.
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Aus dem Stand der Technik sind Webmaschinen zur Herstellung von Geweben und solche Gewebe bekannt. Beim Weben werden mindestens zwei Fadensysteme rechtwinklig gekreuzt, wobei es sich bei dem einen Fadensystem um das Kettsystem und bei dem anderen Fadensystem um das Schusssystem handelt. Vorgespannte Kettfäden bilden einen Träger, in welchen nacheinander Schussfäden von einer Gewebekante zur anderen durch eine gesamte Webbreite, die mittels der Kettfäden gebildet ist, gezogen werden. Mittels Weben sind Gewebe, wie z. B. Teppiche, Tapeten und andere technische Textilien, herstellbar. Zur industriellen Fertigung von Geweben werden im Allgemeinen Webmaschinen eingesetzt. Dabei werden die Kettfäden von einer Hinterseite der Webmaschine nach vorn geführt, wobei die Schussfäden jeweils von einer Seite zur anderen zwischen den Kettfäden, dem sogenannten Webfach hindurchgeschossen werden. Bei einem fertigen Gewebe werden die Kettfäden und die Schussfäden durch Verkreuzung der Fadensysteme zusammengehalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Webmaschine zur Herstellung eines Gewebes und ein solches Gewebe anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Webmaschine durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Gewebes durch die in Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Webmaschine zur Herstellung eines Gewebes umfasst Kettfäden, mittels derer in jeweils einem Webschritt durch Bewegen der Kettfäden mittels einer Fachbildevorrichtung ein Webfach ausbildbar ist, durch welches ein Schussfaden rechtwinklig zum Kettfaden hindurchführbar ist und der Schussfaden mittels eines Webblattes in Richtung eines Geweberandes schiebbar ist. Erfindungsgemäß ist zumindest ein an einer Traverse angeordnetes Nadelbetätigungselement vorgesehen, mittels dessen zumindest ein zusätzlicher Faden durch das sich in einer rückwärtigen Position und/oder in einer Wartestellung befindende Webblatt von einem Unterfach in ein Oberfach oder von dem Oberfach in das Unterfach führbar ist und die Nadel mit dem zusätzlichen Faden dort verbleibt bis zumindest ein weiterer Schussfaden in das Webfach eingetragen ist und die Nadel mit dem zusätzlichen Faden mittels des Nadelbetätigungselementes in Webrichtung hinter einem zuletzt eingebrachten Schussfaden von dem Oberfach unter das Unterfach bzw. von dem Unterfach über das Oberfach führbar und der zusätzliche Faden einwebbar ist.
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Mittels der Webmaschine, die das Nadelbetätigungselement aufweist, ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, zumindest einen schräg verlaufenden zusätzlichen Faden in das Gewebe einzuweben. Dabei kann der zusätzliche Faden diagonal von einer parallel zu den Kettfäden angeordneten Gewebekante zu einer gegenüberliegenden Gewebekante verlaufen. Mittels zumindest eines solchen schräg verlaufenden eingewebten zusätzlichen Fadens kann eine Zugfestigkeit des Gewebes verbessert werden, wobei es möglich ist die Anzahl von Schussfäden und/oder Kettfäden zu verringern.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Webmaschine ist eine Mehrzahl von Nadelbetätigungselementen vorgesehen, die an der Traverse angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, gleichzeitig mehrere schräg verlaufende zusätzliche Fäden in das Gewebe einzuweben, wodurch spezielle Eigenschaften des Gewebes, wie z. B. die Zugfestigkeit, verbessert werden können.
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Bevorzugt sind die Traverse und das Nadelbetätigungselement oder die Nadelbetätigungselemente mit einer Steuereinheit gekoppelt und ansteuerbar. Dadurch ist es möglich, mittels der Steuereinheit vorzugeben, welcher Verarbeitungsschritt das Nadelbetätigungselement oder die Nadelbetätigungselemente als nächstes durchführen soll bzw. sollen. Die Ansteuerung erfolgt mittels der Steuereinheit, die vorzugsweise eine zentrale Rechnereinheit ist, so dass das Herstellen des Gewebes mittels der Webmaschine im Wesentlichen automatisiert durchführbar ist.
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Durch die Ansteuerung der Traverse und/oder des zumindest einen Nadelbetätigungselementes ist es zudem möglich, den zumindest einen zusätzlichen Faden wellenförmig oder mit einem anderen gewünschten Verlauf in das Gewebe einzuweben, wobei es auch möglich ist, dass sich der zumindest eine zusätzliche Faden selbst kreuzt, wodurch innerhalb des Gewebes eine Schlaufe gebildet ist.
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Um zu ermöglichen, dass der zusätzliche Faden in vorgegebener Richtung in das Gewebe einwebbar ist, ist die Traverse und/oder das zumindest eine Nadelbetätigungselement senkrecht zur Webrichtung bewegbar. Diese Bewegung ist durch die Ansteuerung der Traverse und/oder des zumindest einen Nadelbetätigungselementes mittels der Steuereinheit vorgebbar, so dass zur Bewegungssteuerung in besonders vorteilhafter Weise kein Personal erforderlich ist.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Traverse und/oder das zumindest eine Nadelbetätigungselement mittels eines Antriebes, beispielsweise eines Riemenantriebes, insbesondere eines Zahnriemens und/oder mittels anderer elektrischer und/oder elektronischer Antriebsmöglichkeiten, z. B. eines Linearantriebes, senkrecht zur Webrichtung bewegbar. Durch die Verwendung eines Riemenantriebes zur Bewegung der Traverse und/oder des zumindest einen Nadelbetätigungselementes senkrecht zur Webrichtung ist eine vergleichsweise genaue Positionierung der Traverse und/oder des zumindest einen Nadelbetätigungselementes in Bezug auf die Kettfäden sowie Schussfäden möglich.
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Besonders bevorzugt sind bzw. ist die Traverse und/oder das zumindest eine Nadelbetätigungselement derart mittels der Steuereinheit ansteuerbar, dass der zusätzliche Faden schräg verlaufend in das Gewebe einwebbar ist. Dadurch ist es möglich, gewünschte Eigenschaften des Gewebes, beispielsweise hinsichtlich der Zugfestigkeit, Dehnung und/oder Drapierfähigkeit, herzustellen.
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Zudem ist vorgesehen, dass die Traverse und/oder das zumindest eine Nadelbetätigungselement mittels der Steuereinheit automatisch positionierbar sind bzw. ist, so dass das Herstellen des Gewebes mit zumindest einem schräg verlaufenden zusätzlichen Faden mittels der Webmaschine vollständig automatisiert erfolgen kann und dadurch kein zusätzlicher Personaleinsatz erforderlich ist.
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Mittels einer solchen Webmaschine ist es besonders vorteilhaft möglich, multiaxiale Gewebe herzustellen.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Gewebe, welches mittels der Webmaschine hergestellt ist, bei dem zumindest ein zusätzlicher Faden zusätzlich zu Kettfäden und Schussfäden derart eingewebt ist, dass dieser zumindest abschnittsweise in einem vorgegebenen Winkel zur Webrichtung oberhalb und/oder unterhalb der Schussfäden verläuft, wobei der Winkel mehr als 0° und weniger als 90° und mehr als 90° und weniger als 180° beträgt.
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Besonders vorteilhaft ist das Gewebe derart hergestellt, dass mehrere zusätzliche Fäden in das Gewebe eingewebt sind, die parallel zueinander verlaufen und/oder sich kreuzen. Dadurch ist es möglich, das Gewebe mit einer verringerten Anzahl von Kettfäden und Schussfäden herzustellen, da mittels der zusätzlichen Fäden wirkende Kräfte in Richtung der Schussfäden in Richtung der Kettfäden ableitbar sind und umgekehrt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des Gewebes ist der zusätzliche Faden oder sind die zusätzlichen Fäden an der Gewebekante abgebunden, so dass der zusätzliche Faden oder die zusätzlichen Fäden an der Gewebekante fixiert ist bzw. sind und eine saubere Abschlusskante gebildet ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Darin zeigen:
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1 schematisch einen Ausschnitt eines Gewebes nach dem Stand der Technik,
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2 schematisch einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gewebes,
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3 schematisch einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gewebes,
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4 schematisch eine Schnittdarstellung des Gewebes und
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5 schematisch in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt eines Webblattes mit einem eingebrachtem zusätzlichen Faden.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Ausschnitt eines Gewebes 1 nach dem Stand der Technik, welches mittels einer Webmaschine herstellbar ist.
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Das Gewebe 1 besteht aus Kettfäden 1.1 und Schussfäden 1.2, wobei die Schussfäden 1.2 senkrecht zu den Kettfäden 1.1 verlaufen.
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Auf der Webmaschine sind die Kettfäden 1.1 vorgespannt angeordnet, wobei eine nicht gezeigte Fachbildevorrichtung vorgesehen ist, die vertikal verlaufende Litzen und/oder Schnüre mit Litzenaugen aufweisen. Durch jeweils ein Litzenauge ist ein Kettfaden 1.1 geführt, wobei jeweils eine Anzahl von Kettfäden 1.1 einer Hubeinheit zugeordnet ist.
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Wird als Fachbildevorrichtung eine Jacquardmaschine verwendet, so ist innerhalb eines Rapportes dieser Webmaschine jeder Kettfaden 1.1 einzeln steuerbar.
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Die Kettfäden 1.1 sind relativ zueinander bewegbar, wodurch die jeweiligen Kettfäden 1.1 mittels der Fachbildevorrichtung in ein Oberfach angehoben und in ein Unterfach abgesenkt werden und somit ein Webfach gebildet ist. D. h. in einem Webschritt bewegen sich die Kettfäden 1.1 relativ zueinander, so dass das Webfach gebildet wird. In das Webfach wird ein Schussfaden 1.2 rechtwinklig zum Kettfaden 1.1 von einer Gewebekante zur gegenüberliegenden Gewebekante hindurchgeführt und der Schussfaden 1.2 wird mittels eines in 5 näher dargestellten Webblattes 2 in Richtung eines Geweberandes des abschnittsweise fertig gestellten Gewebes 1 geschoben.
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In einem nächsten Webschritt wechseln die Kettfäden 1.1 ihre Position und ein weiterer Schussfaden 1.2 wird von der Gewebekante zurück zur gegenüberliegenden Gewebekante geführt und erneut mittels des Webblattes 2 in Richtung Geweberand geschoben.
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Dadurch wird das Gewebe 1 gebildet, wobei die Kettfäden 1.1 mittels der Verkreuzung mit den Schussfäden 1.2 zusammengehalten werden. Bei einem solchen Gewebe 1 handelt es sich um ein einlagiges Gewebe 1 dessen Festigkeitsanforderung mittels der Kettfäden 1.1 und der Schussfäden 1.2, insbesondere über deren jeweilige Anzahl und/oder Feinheit, ausgelegt ist.
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Die in 1 bis 3 hervorgehoben dargestellten Überlagerungspunkte von Kettfäden 1.1 und Schussfäden 1.2 bilden Bindungspunkte B für den Verlauf der zusätzlichen Fäden 1.3. An diesen Bindungspunkten B ist ein jeweiliger zusätzlicher Faden 1.3. in das Gewebe 1 eingewebt. Diese Bindungspunkte B können mit Hilfe eines Koordinatensystems durch einen Rechtswert in Bezug auf die Kettfäden 1.1 und einen Hochwert in Bezug auf die Schussfäden 1.2 dargestellt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 befindet sich der jeweilige Bindungspunkt B eines zusätzlichen Fadens 1.3 bei einem Rechtswert von 2 und einem Hochwert von 3. D. h. an jedem zweiten Kettfaden 1.1 und jedem dritten Schussfaden 1.2 ist ein Bindungspunkt B für den Verlauf eines zusätzlichen Fadens 1.3 angeordnet.
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Insbesondere ist vorgesehen, von einer Gewebekante zur gegenüberliegenden Gewebekante diagonal verlaufende zusätzliche Fäden 1.3 in das Gewebe 1 einzuweben, um beispielsweise eine Zugfestigkeit des Gewebes 1 zu erhöhen, wobei eine Anzahl von Kettfäden 1.1 und/oder Schussfäden 1.2 verringert werden kann. Diese Verringerung ist möglich, da wirkende Kräfte in Richtung der Schussfäden 1.2 in Richtung der Kettfäden 1.1 abgeleitet werden können und umgekehrt.
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Die 2 und 3 zeigen jeweils einen Ausschnitt eines Gewebes 1 mit in diese jeweils eingewebten schräg verlaufenden zusätzlichen Fäden 1.3. Dabei verlaufen die schräg eingewebten zusätzlichen Fäden 1.3 in 2 von links oben nach rechts unten und in 3 von rechts oben nach links unten. Die zusätzlichen Fäden 1.3 weisen gemäß 2 einen Winkel von 135° zur Webrichtung auf. Die schräg verlaufenden zusätzlichen Fäden 1.3 gemäß 3 hingegen weisen einen Winkel von 45° zur Webrichtung auf.
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Um die schräg verlaufenden zusätzlichen Fäden 1.3 während der Herstellung des Gewebes 1 in dasselbe einzubringen und einzuweben, weist die Webmaschine eine Traverse auf, deren Längsachse parallel zur Richtung der Schussfäden 1.2 angeordnet ist. Die Traverse ist oberhalb der Kettfäden 1.1 angeordnet, wobei an der Traverse eine Mehrzahl von Nadelbetätigungselementen befestigt ist. Diese Nadelbetätigungselemente sind nebeneinander angeordnet, wobei an jedem Nadelbetätigungselement eine in 5 gezeigte Nadel 3 mit einem in den 2 bis 5 gezeigten zusätzlichen Faden 1.3 angeordnet ist.
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Die Traverse bildet ein Halteelement für die Nadelbetätigungselemente und kann in einer möglichen Ausführungsform bewegbar an der Webmaschine angeordnet sein. Dabei ist die Traverse in Webrichtung, also in Richtung des Verlaufes der Kettfäden 1.1 verschiebbar angeordnet.
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Die Nadelbetätigungselemente sind vorgesehen, schräg verlaufende zusätzliche Fäden 1.3 in das Gewebe 1 einzubringen, in das die zusätzlichen Fäden 1.3 eingewebt werden.
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Hierzu sind die Nadelbetätigungselemente mit einer Steuereinheit verbunden, mittels welcher die Nadelbetätigungselemente ansteuerbar sind. Alternativ oder zusätzlich ist die Traverse mit der Steuereinheit verbunden und ansteuerbar.
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Mit den an der Traverse angeordneten Nadelbetätigungselementen ist es möglich, zusätzliche Fäden 1.3 entsprechend der Anzahl der Nadelbetätigungselemente in das Gewebe 1 einzubringen, wie in den 2 bis 4 näher dargestellt ist.
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Ein nicht gezeigtes erstes Ende der zusätzlichen Fäden 1.3 ist bei Herstellung des Gewebes 1 an einem vorgesehen Punkt der Webmaschine oder einem anderen geeigneten Punkt fixiert.
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Die zusätzlichen Fäden 1.3 sind über jeweils eine Nadel 3 mit einem zugehörigen Nadelbetätigungselement gekoppelt, das wiederum an der Traverse angeordnet ist. Während sich das Webblatt 2 in einer rückwärtigen Position und/oder in einer Wartestellung befindet, stechen die mittels der Nadelbetätigungselemente geführten Nadeln 3 von dem Oberfach durch das Webblatt 2 in das Unterfach ein.
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Dort verbleiben die Nadeln 3 bis ein weiterer Schussfaden 1.2 von der einen Gewebekante zur nächsten Gewebekante durch das Webfach geführt ist. Nach diesem Eintrag des Schussfadens 1.2 werden die Nadeln 3 mit den zusätzlichen Fäden 1.3 mittels der Nadelbetätigungselemente angehoben und oberhalb des Webblattes 2 positioniert. Anschließend wird das Webblatt 2 angesteuert und in Webrichtung bewegt, wodurch der Schussfaden 1.2 in Richtung des Gewebes 1 geschoben wird und die zusätzlichen Fäden 1.3, die unterhalb oder oberhalb des zuletzt eingetragenen Schussfadens 1.2 angeordnet sind, eingewebt werden.
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Daran anschließend werden die Nadeln 3 mit den zusätzlichen Fäden 1.3 durch Ansteuerung der Nadelbetätigungselemente während einer vorgegebenen Anzahl von Schussfadeneinträgen entsprechend dem Rechtswertes an einer nächsten Einbringposition positioniert. Insbesondere werden die Nadeln 3 mit den zusätzlichen Fäden 1.3 zu einem Bindungspunkt B eines folgenden zweiten Kettfadens 1.1 bewegt und nach einem Eintrag der nächsten Schussfäden 1.2 entsprechend dem Hochwert von 3 wieder durch das Webblatt 2 in das Unterfach geführt. Der nächste Schussfaden 1.2 wird von der einen Gewebekante durch das Webfach zur gegenüberliegenden Gewebekante geführt und mittels des Webblattes 2 in Richtung des Gewebes 1 geschoben und somit eingewebt, wie in der Schnittdarstellung des Gewebes 1 in 4 näher gezeigt ist.
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Diese Webschritte mit Einbringen der zusätzlichen Fäden 1.3 durch Verfahren und Ansteuerung der Nadelbetätigungselemente entsprechend einer aus dem Rechtswert und dem Hochwert gebildeten Steigungszahl sind wiederholt durchführbar bis das Gewebe 1 eine gewünschte Länge aufweist.
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Die zusätzlichen Fäden 1.3, die bis zu der gegenüberliegenden Gewebekante in das Gewebe 1 eingewebt sind, werden an der Gewebekante abgebunden und somit fixiert, so dass vorzugsweise eine saubere Gewebekante in Form einer Abschlusskante gebildet ist. Die Nadelbetätigungselemente, welche an der Traverse die Position an der Gewebekante erreicht haben, sind von einer Traversenvorderseite zu einer Traversenrückseite führbar, während der zusätzliche Faden 1.3 oder die zusätzlichen Fäden 1.3 an der Gewebekante abgebunden werden.
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Werden die Nadelbetätigungselemente von der Traversenvorderseite entsprechend der vorgegebenen Steigungszahl zu der Traversenrückseite zurückgeführt, wird eine zweite Diagonale mittels schräg verlaufender zusätzlicher Fäden 1.3 in das Gewebe 1 eingewebt. Dadurch ist ein multiaxiales Gewebe 1 herstellbar.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung eines Gewebes 1, in welches ein schräg verlaufender zusätzlicher Faden 1.3 eingewebt wird.
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Im Detail sind ein Kettfaden 1.1 sowie oberhalb und unterhalb desselben eingetragene Schussfäden 1.2 und ein zusätzlicher Faden 1.3 dargestellt.
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In 5 ist in perspektivischer Ansicht ein Ausschnitt eines Webblattes 2 der Webmaschine dargestellt. Dabei sind das Webblatt 2, eine Anzahl von Kettfäden 1.1 und ein in das Gewebe 1 einzuwebender zusätzlicher Faden 1.3 mit der Nadel 3 gezeigt. Die Nadel 3 ist an dem Nadelbetätigungselement befestigt, welches an der Traverse angeordnet ist.
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Um zu realisieren, dass die Nadeln 3 mittels Ansteuerung und Positionierung des jeweiligen Nadelbetätigungselementes durch das Webblatt 2 hindurchführbar sind, ist ein nicht dargestellter oberer Bund des Webblattes 2 entfernt. Dadurch ist ein Einstechen der Nadeln 3 in das Webfach möglich.
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Besonders bevorzugt ist die Traverse derart ausgebildet, dass diese hinsichtlich ihrer Breite variabel einstellbar ist, so dass es möglich ist, die Traverse entsprechend einer Breite des herzustellenden Gewebes 1 anzupassen. Dabei erfolgt die Einstellung der Breite der Traverse in Abhängigkeit der Breite des Gewebes 1 über die Anzahl der nebeneinander angeordneten Nadelbetätigungselemente. Da die Breite des Gewebes 1 in der Steuereinheit variabel einstellbar ist, sind die einzelnen Nadelbetätigungselemente derart ansteuerbar, dass diese bei Erreichen der Gewebekante automatisch zu der Traversenrückseite führbar sind.
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Wie oben beschrieben, sind die Nadelbetätigungselemente ansteuerbar und an der Traverse positionierbar, so dass es möglich ist, die zusätzlichen Fäden 1.3 mit verschiedenen Verläufen in das Gewebe 1 einzubringen. Durch die Möglichkeit der Ansteuerung der Nadelbetätigungselemente kann ein Winkel des Verlaufes des jeweiligen zusätzlichen Fadens 1.3 eingestellt werden, wobei es ebenfalls möglich ist, dass der in das Gewebe 1 eingebrachte zusätzliche Faden 1.3 eine Wellenform aufweist. Hierzu variiert die Steigungszahl zur Positionierung des Nadelbetätigungselementes.
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In einer möglichen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die einzelnen Nadelbetätigungselemente separat ansteuerbar sind.
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Da es mittels der Webmaschine möglich ist, zusätzliche Fäden 1.3 als Diagonale in das Gewebe 1 einzuweben, kann eine Anzahl der Kettfäden 1.1 und/oder der Schussfäden 1.2 verringert werden, da eine Festigkeitsanforderung des Gewebes 1 mittels der zusätzlichen Fäden 1.3 einstellbar ist.
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Auch können Teilabschnitte des Gewebes 1 mittels abschnittsweise eingewebten schräg verlaufenden zusätzlichen Fäden 1.3 für verschiedene Einsatzgebiete des Gewebes 1 verstärkt werden. Durch die separate Ansteuerung der Nadelbetätigungselemente ist es möglich, die Nadelbetätigungselemente auf der Seite der Traverse, auf der sie sich befinden, durch Umkehr der Steigungszahl die bereits gewebte Diagonale zur Verstärkung umzukehren.
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Denkbar ist auch die Webmaschine zur Herstellung von Kohlenstofffasergeweben und/oder zur Herstellung von Kohlenstofffaser-Kunststoff-Verbunden einzusetzen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gewebe
- 1.1
- Kettfaden
- 1.2
- Schussfaden
- 1.3
- zusätzlicher Faden
- 2
- Webblatt
- 3
- Nadel
- B
- Bindungspunkt
