DE19859629C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abschneiden und Entfernen der Umlenkabschnitte eines mehrschichtigen Multiaxialgewirkes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abschneiden und Entfernen der Umlenkabschnitte eines mehrschichtigen Multaxialgewirkes, die an Führungshaken von Transportketten aus dem Bereich der Vorlage endloser Fadenscharen bis über die Wirkstelle hinaus gehalten und geführt werden, wobei die Fäden der Fadenschichten nahe innerhalb der Reihe der Führungshaken geschnitten und außerhalb der Führungshaken abgesaugt werden.

Unter der Bezeichnung Umlenkabschnitte verstehen wir diejenigen Abschnitte endloser Fadenscharen, die im Bereich der Transportketten an Halteelementen, geführt und gehalten werden. Diese Umlenkabschnitte schließen auch solche Fadenabschnitte ein, die sich, wegen der Erzielung in sich paralleler Fadenlagen, längs der Transportketten erstrecken.

Der hier verwendete Begriff Multiaxialgewirke betrifft ein Gewirke, das mehrere Schichten unterschiedlich ausgerichteter, gestreckt eingebundener Fadenschich­ ten hat, die mit Hilfe eines Wirkmaschenverbundes aneinander gehalten werden. In der Regel werden diese Fadenschichten aus endlosen Fadenscharen gebildet.

Diese Fadenscharen werden mit Hilfe von je einem Diagonalfadenleger in wech­ selnden Richtungen über zwei Transportketten gelegt. Die dabei entstehenden Umlenkabschnitte der Fadenscharen werden an den Führungshaken der Trans­ portketten gehalten, bis der Wirkvorgang beendet ist und die Fadenschichten fest aneinander gebunden sind.

Es ist üblich, diese Umlenkabschnitte nähe an der Innenseite der Reihe der Führungshaken abzuschneiden und die dann frei werdenden Umlenkabschnitte mittels Saugrohr, dessen Saugöffnung von außen nahe an die Führunghaken heranreicht, abzusaugen. Das ist, abgesehen von der Standfestigkeit der Schneidwerkzeuge, problemlos.

Mit dem Ziel, die Präzision der Fixierung der Fadenlagen an den Haltemitteln der Transportketten zu verbessern, wurde mit der DE 197 42 721 A1 vorgeschlagen, zusätzlich zu den üblichen Führungshaken an den Transportketten, sogenannte Rückhaltehaken einzusetzen. Diese Rückhaltehaken machen die separat steuer­ baren Versatzrechen im Bereich jeder Transportkette an jedem Diagonalleger überflüssig. Sie gestatten die Ausführung des Versatzes der Fadenschar im Bereich der Transportketten allein mit Hilfe des Schußlegers.

Probleme bereitet in diesem Zusammenhang jedoch das zuverlässige Heraus­ lösen der Umlenkabschnitte aus den Haltemitteln, d. h. den Führungshaken und den Rückhaltehaken. Besondere Schwierigkeiten gibt es dann, wenn mehrere Fadenschichten großer Dichte aus Fäden oder Strukturfasern großer Dicke in das Multiaxialgewirke eingebunden werden. Die mit Widerhaken ausgestatteten Rückhaltehaken geben bei Verwendung herkömmlicher Schneid- und Saugvor­ richtungen die abgetrennten Umlenkabschnitte nicht frei.

Fadenreste verbleiben regelmäßig im Bereich der Haken der Transportketten. Diese Fadenreste führen sofort zu Störungen. Die Große Zahl der meist mit einem eigenen Antrieb versehenen, zueinander synchronisierten Aggregate einer solchen Anlage ist dann bei der hohen Produktionsgeschwindigkeit nicht mehr beherrschbar.

Durch die nicht vorveröffentlichte DE 198 16 440 C1 wird eine Anordnung zum Eintragen von endlosen Schussfadenscharen der üblichen Art beschrieben. Das Abschneiden der Halteabschnitte der an der Wirkstelle dann eingebundenen Schussfäden erfolgt unmittelbar im Bereich der Ebene der Wirknadelreihe. Für das sichere Entfernen der abgetrennten Fadenabschnitte aus einer Reihe gebogener Rückhaltehaken bietet dieses Dokument keine Lösung an.

Gleiches trifft auf die in der EP 0 066 525 A2 beschriebene Vorrichtung zu. Hier erfolgt das Abtrennen der Halteabschnitte durch Schneidplatinen, die in der Nadelebene angeordnet und in der Nadelbarre fest verankert sind. Mittel zum sicheren Entfernen der Halteabschnitte aus der Reihe der Führungshaken der Transportketten sind auch hier nicht offenbart.

Die DE 44 32 222 C1 offenbart beispielhaft das im Textilmaschinenbau übliche Zusammenwirken von Schneidvorrichtungen, von Mitteln zum Manipulieren von Fadenabschnitten im Bereich der Schneidvorrichtung und von Sauganordnungen zum Entfernen der abgetrennten Fadenabschnitte. Für die Lösung des hier anstehenden Problems gibt auch dieses Dokument keine Anregung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die ein zuverlässiges Abschneiden und restloses Entfernen der voluminösen und meist miteinander verschlungenen Umlenk­ abschnitte bei Verwendung von Führungs- und Rückhaltehaken auf jeder Trans­ portkette zu gewährleisten. Die Vorrichtung soll dabei einfach und wartungsarm sein und eine hohe Zuverlässigkeit auch bei schwierig handhabbaren Materialien, z. B. bei Glasfasern und/oder Carbonfasern aufweisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahrensschritte nach An­ spruch 1 gelöst.

Die kontinuierliche Folge der Arbeitsgänge Abschneiden, Herausheben der freien Fadenenden aus den Gassen der Führungshaken, Aufrichten der Fadenenden über die Ebene der Rückhaltehaken, Herausblasen der sich mehrfach kreuzen­ den Umlenkabschnitte mittels Düse in der Ebene der Köpfe der Rückhaltehaken und Absaugen der herausgelösten Umlenkabschnitte gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit beim Herauslösen der Fadenabschnitte bei allen üblichen Dichten von Multiaxialgewirken.

Der Druckluftstrahl macht den Hakenkopf, wenn erforderlich, stets frei von Fadenteilen und verhindert gleichzeitig das Eindringen von Fadenteilen in diesen Haken. Die sich einander mehrfach kreuzenden Fadenenden werden durch das Aufrichten über die Köpfe der Rückhaltehaken gehoben und können so den Lösevorgang nicht mehr wirksam behindern.

Die Vorrichtung nach Anspruch 2 gewährleistet einerseits das zuverlässige Trennen auch sehr dicker Fadenschichten und andererseits eine zuverlässige Realisierung des einleitend definierten Verfahrens.

Der vergrößerte Teilungsabstand der Rückhaltehaken, nach Anspruch 3, unter­ stützt die Zuverlässigkeit des Herauslösens der Umlenkabschnitte aus den Gassen zwischen den Rückhaltehaken. Man kann mit geringeren Drücken in der Düse und am Saugrohr arbeiten.

Die Modifikation nach Anspruch 4 bietet im wesentlichen bauliche Vorteile.

Die Trennscheibe nach Anspruch 5 sichert bei einem zuverlässigen Trennvor­ gang eine lange Standzeit.

Die Ausführung nach Anspruch 6 vermeidet das Verschmutzen des Gewirkes mit Faserabrieb, der insbesondere bei der Verarbeitung von Carbonfasern uner­ wünscht ist.

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

Fig. 1 einen vereinfachten Querschnitt durch die Vorrichtung zum Ab­ schneiden und Entfernen von Umlenkabschnitten,

Fig. 2 eine stark vereinfachte Draufsicht auf eine Anlage zur Herstellung eines Multiaxialgewirkes,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4 bis 6 Detailansichten zur Darstellung des Verfahrens der Erfindung,

Fig. 7 eine schematsche Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung und die

Fig. 8 und 9 zwei Ansichten eines Gehäuses für die Schneidscheibe.

Die Anlage zur Herstellung eines Multiaxialgewirkes 70 ist in der Fig. 2 schema­ tisch in ihrer Gesamtheit dargestellt. Beiderseits des Arbeitsbereiches werden die oberen Trums der Transportketten 3, 3' geführt.

Die Art der Führung ist für den Fachmann u. a. aus der Fig. 1 ersichtlich. Die Führung ist stabil und sichert eine exakte Führung auch bei extrem dicken und schweren Fadenschichten.

In unterschiedlichen Winkeln zur Bewegungsrichtung der Transportketten 3, 3' sind hier erste, zweite und dritte Fadenleger 11, 12, 13 angeordnet. Diese span­ nen jeweils eine Fadenschar in zueinander parallelen Lagen zwischen die Trans­ portketten.

Jeder Mehrfachfadenführer dieser Fadenleger 11, 12, 13 wird in an sich bekann­ ter Weise entlang von 3 Achsen bewegt. Die erste Achse ist die Bewegung quer über die Transportketten 3, 3'. Die zweite Achse ist längs der Transportketten 3, 3' gerichtet, während die dritte Achse senkrecht zum oberen Trum der Trans­ portketten 3, 3' gerichtet ist.

Das fertige Fadengelege aus mehreren Fadenschichten wird mit Hilfe der Trans­ portketten 3, 3' zur Wirkstelle 2 geführt. Dort werden die Fadenschichten durch einen üblichen Nähwirkvorgang miteinander verbunden und unter einem Bedien­ gang für die Nähwirkstelle hindurch wieder in Bedienhöhe zu Vorrichtungen geführt, die die Umlenkabschnitte 71 der Fadenschichten vom Multiaxialgewirke 70 trennen, dieselben aus den Hakenelementen 31, 32 der Transportketten 3, 3' lösen und sie dann einer Sammelstelle zuführen.

Am unteren Ende der Fig. 2 wird das Multiaxialgewirke 70 z. B. auf einem Wickel 72 gespeichert und steht für die Weiterverarbeitung zur Verfügung.

Die Vorrichtung zum Abschneiden und Entfernen der Umlenkabschnitte 71 soll zunächst anhand der Fig. 1 beschrieben werden.

Die Transportkette 3 wird stabil in einem gestellfesten Rahmen geführt. Oberhalb der Transportkette 3 sind auf Platten Fassungen mit Führungshaken 31 und Fassungen mit Rückhaltehaken 32 befestigt.

Die Führungshaken 31 sind nach oben gerichtete Spitzen, die mit relativ gerin­ gem gegenseitigen Abstand die Lage und die gleichmäßige Verteilung der zwischen den Transportketten 3, 3' gespannten Fäden bestimmen.

Im Abstand außerhalb dieser Führungshaken 31 und etwas tiefer ist eine Reihe von sogenannten Rückhaltehaken 32 angeordnet. Der Schaft der Rückhalteha­ ken 32 ist vorzugsweise im Abstand um die Führungshaken 31 gekrümmt. Der Kopf der Rückhaltehaken 32 ist hakenförmig nach außen und leicht nach unten gebogen.

Der Teilungsabstand der Rückhaltehaken 31 ist vorzugsweise doppelt so groß wie die Teilung der Führungshaken 31. Er hat für die Verteilung der Fäden im Gewirke keine Bedeutung.

Die Art der Fadenlegung über die Führungshaken 31, die Rückhaltehaken 32 und wieder zu den Führungshaken 31 zurück ist in der DE 197 42 721 A1 ausführ­ lich beschrieben. Auf weitere Detaills soll deshalb hier verzichtet werden. Für die Darstellung der vorliegenden Erfindung ist wichtig, wie die Umlenkab­ schnitte 71 gelegt sind. Betrachten Sie hierzu die Fig. 3 und 7. Die Führungs­ haken 31 bestimmen die Lage der Fäden im Multiaxialgewirke 70. Von dort führen die vorlaufenden Teile 711 der Umlenkabschnitte 71 direkt zum Rückhal­ tehaken 32. Sie werden dort unter Bildung des Scheitels 713 abgelenkt und führen dann entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Transportketten 3 mit dem nachlaufenden Teil 712 zu dem zugeordneten nächsten Führungshaken 31. In der Lücke zwischen je zwei Führungshaken 31 befindet sich aus jeder Schicht des Multiaxialgewirkes je ein Faden. Den Schaft der Rückhaltehaken 32 um­ greifen je Schicht zwei Fäden. Die freien Enden 711, 712 der Umlenkabschnitte eines Bereiches von Rückhaltehaken 32 kreuzen einander mehrfach und behindern sich beim Lösevorgang gegenseitig.

Die Vorrichtung zum Abschneiden der Umlenkabschnitte 71 besteht zunächst aus der Schneidscheibe 5. Diese hat einen rotierenden Antrieb, im vorliegenden Falle den Motor 50, der die Schneidscheibe 5 sehr schnell dreht. Die Schneid­ scheibe 5 ist an ihrem Umfang nicht sehr spitz ausgebildet. Sie ist dafür mit Diamantkristallen besetzt und schleift die Fadenschicht unter Bildung eines Faserstaubes durch.

Zwischen die Reihe der Führungshaken 31 und die Reihe der Rückhaltehaken 32 untergreift im Bereich der Schneidzone 51 der Keil 4 mit seiner Spitze die Schicht der Umlenkabschitte 71. Mit seiner Führungsfläche 41, die in Bewe­ gungsrichtung der Transportketten 3 nach oben und nach außen gerichtet ist, hebt dieser Keil 4 die voraus- und nachlaufenden Teile 711, 712 der Umlenk­ abschnitte 71 zunächst nach oben aus den Gassen der Führungshaken 31 heraus und schwenkt sie dann weiter nach oben und außen zur Bewegungs­ ebene der Rückhaltehaken 32 hin. Die Fadenenden 711, 712 sind jetzt frei und die Kreuzungsstellen einander benachbart gehaltener Umlenkabschnitte 71 befinden sich regelmäßig über den Köpfen der Rückhaltehaken 32.

Die Scheitel 713 der Umlenkabschnitte 71 lockern sich zu diesem Zeitpunkt bereits durch die Wirkung des Saugluftstromes des Saugrohres 60. In dieser Phase kommen die Scheitel 713 der Umlenkabschnitte 71 in den Bereich des Druckluftstahles aus der Düse 61. Dieser starke Druckluftstrahl löst die Scheitel 713, bevor sie in die Kehlen des Hakens des Rückhaltehaken 32 gezogen werden, von den Schäften der Rückhaltehaken 32 und schleudert sie in den Saugluftstrom des Saugrohres 60. Die Saugluft und auch die Blasluft hat stets eine große Angriffsfläche an den Fadenabschnitten und entfernt auch dicke Fadenschichten der Umlenkabschnitte 71.

Diese hier geschilderten Phasen kann man sehr gut in den Fig. 4 bis 6 verfolgen.

In Fig. 4 trennt die Schneidscheibe 5 das Gewirke 70 von den Umlenkabschnitten 71. Die Lage der Fadenschicht am Rückhaltehaken 31 ist gut zu erkennen. Die Spitze des Keiles 4 untergreift die Schicht der Umlenkfadenabschnitte 71 bereits.

In Fig. 5 sehen wir wie die Führungsfläche 41 des Keiles 4 die voraus- und nachlaufenden Teile 711, 712 dar Umlenkabschnitte 71 nach oben aus den Führungshaken 31 heraushebt und zur Reihe der Rückhaltehaken 31 schwenkt. Die Kreuzungsstellen befinden sich jetzt über den Köpfen der Rückhaltehaken 32.

In Fig. 6 ist dieser Schwenkvorgang abgeschlossen. Die Düse 61 erfaßt die Scheitel 713 der Umlenkabschnitte 71 und schleudert sie in den Saugluftstrom, ohne daß sie von irgendwelchen mechanischem Teilen zurückgehalten werden können. Der Vorgang ist abgeschlossen.

Werden anstelle von textilen Rohstoffen Fasern aus Glas oder Carbon ver­ arbeitet, ist es aus unterschiedlichen Gründen notwendig, daß sich kein Schleif­ staub auf dem Gewirke befindet. Dem wird durch eine Verkapselung der Schneidscheibe 5 nach den Fig. 8 und 9 vorgebeugt. Der Schneidscheibe 5 wird ein sehr schmales Gehäuse 52 mit Deckel 521 zugeordnet. Das Gehäuse ist mit einem Saugstutzen 53 versehen, über den der Schleifstaub entfernt werden kann. Eine einzige Öffnung hat das Gehäuse 52 im Bereich der Schneidzone 51.

Bezugszeichenliste

11

erster Fadenleger

12

zweiter Fadenleger

13

dritter Fadenleger

2

Wirkstelle

3

,

3

' Transportkette

31

,

31

' Führungshaken

32

,

32

' Rückhaltehaken

4

,

4

' Keil

41

,

41

' Führungsfläche

5

,

5

' Messer, Schneidscheibe

51

Schneidposition

52

Gehäuse

521

Deckel

53

Saugstutzen

60

,

60

' Saugrohr

61

,

61

' Düse/Düsen

62

Bohrung

7

Fadenscharen, mehrschichtig

70

Multiaxialgewirke, mehrschichtig

71

Umlenkabschnitt

711

Ende vorlaufend

712

Ende nachlaufend

713

Scheitel

72

Wickel

Claims (6)

1. Verfahren zum Abschneiden und Entfernen dar Umlenkabschnitte eines mehrschichtigen Multiaxialgewirkes, die an Führungshaken von Transportketten aus dem Bereich der Vorlage endloser Fadenscharen bis über die Wirkstelle hinaus gehalten und geführt werden, wobei die Fäden der Fadenschichten nahe innerhalb der Reihe der Führungshaken geschnitten und außerhalb der Füh­ rungshaken abgesaugt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umlenkabschnitte (71) an jeder Transportkette (3, 3') während des Fadenlegens zwischen den jeweils für einen Faden wirksamen Führungs­ haken (31), über einen im Abstand außerhalb der Führungshaken (31) an der Transportkette angeordneten Rückhaltehaken (32) mit einer nach außen und unten gerichteten Hakenspitze eingelegt werden,
daß die dem Rückhaltehaken (32) voraus- und nachlaufenden Teile der Umlenk­ abschnitte (71) nach dem Passieren der Wirkstelle (2) nahe innerhalb der Bewegungsbahn der Führungshaken (31) nacheinander vom Multiaxialge­ wirke (70) getrennt werden,
daß die nach dem Trennen der Umlenkabschnitte (71) vom Multiaxialgewirke (70) entstandenen Enden mittels keilförmiger, gestellfester Führungskurve (41) nach oben und außen aus den Gassen der Führungshaken (31) heraus und zur Ebene der Rückhaltehaken (32) geschwenkt werden,
daß die so mit ihren aufgerichteten Enden an den Rückhaltehaken (32) geführten Umlenkabschnitte (71) im Kopfbereich der Rückhaltehaken (32) mittels Druckluftstrahl nach außen geblasen und dort mittels Saugluftstrom entfernt werden.

2. Vorrichtung zum Abschneiden und Entfernen der Umlenkabschnitte eines mehrschichtigen Multiaxialgewirkes, die an Führungshaken und Rückhaltehaken von Transportketten aus dem Bereich der Vorlage endloser Fadenscharen bis über die Wirkstelle hinaus gehalten und geführt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß in an sich bekannter Weise zwischen den Führungshaken (31) der Trans­ portketten (3, 3') und dem Multiaxialgewirke (70) je ein gestellfest gelagertes, rotierendes Messer (Schneidscheibe 5) angeordnet ist,
daß von Schneidposition (51) des rotierenden Messers (5) beginnend, zwischen der Reihe der Führungshaken (31) und der Reihe der Rückhaltehaken (32) eine keilförmige Führungsfläche (41) vorgesehen ist, die sich in Bewegungs­ richtung der Transportketten (3, 3') über die Spitzen der Führungshaken (31) hinaus und nach außen erstreckt und
daß am erweiteren Endabschnitt der keilförmigen Führungsfläche 41, nahe der Innenseite der Köpfe der Rückhaltehaken (32), mindestens eine, nach außen, auf die Öffnung eines Saugrohres (60) mit großem Querschnitt gerichtete, mit Druckluft beaufschlagbare Düse (61) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilungsabstand der Rückhaltehaken (32) größer ist als der Teilungs­ abstand der Führungshaken (31).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (61) im Keil (4) mit der Führungsfläche (41) angeordnet und über eine Druckleitung mit einem Druckspeicher verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Messer eine am Umfang mit Diamantkristallen bestückte, mit hoher Drehzahl rotierende Schneidscheibe (5, 5') ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidscheibe (5) ein nahezu geschlossenes Gehäuse (52, 521) zugeordnet ist, das nahe der Schneidposition (51) der Schneidscheibe (5) mit einer Saugleitung (53) verbunden ist.