EP2615197A1

EP2615197A1 - Lagebarrenanordnung einer Kettenwirkmaschine

Info

Publication number: EP2615197A1
Application number: EP12000098.9A
Authority: EP
Inventors: Torsten Saal
Original assignee: Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2013-07-17
Also published as: CN103194853A

Abstract

Es wird eine Legebarrenanordnung (1) einer Kettenwirkmaschine angegeben mit mindestens einem Fadenführer (2), der durch eine Antriebseinrichtung in eine Versatzrichtung (5) hin und her bewegbar ist, wobei die Antriebseinrichtung einen Antrieb (6) und eine Rückstelleinrichtung (7) aufweist, zwischen denen ein Antriebselement (3) angeordnet ist. Man möchte höhere Arbeitsgeschwindigkeiten bei einer Kettenwirkmaschine erreichen können. Hierzu ist vorgesehen, dass der Fadenführer (2) an einem Trägerelement (8) befestigt ist, das mit dem Antriebselement (3) über eine einzige Verbindung (9) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Legebarrenanordnung einer Kettenwirkmaschine mit mindestens einem Fadenführer, der durch eine Antriebseinrichtung in eine Versatzrichtung hin und her bewegbar ist, wobei die Antriebseinrichtung einen Antrieb und eine Rückstelleinrichtung aufweist, zwischen denen ein Antriebselement angeordnet ist.
Eine derartige Legebarrenanordnung ist aus DE 101 37 601 B4 bekannt.
Eine derartige Legebarrenanordnung wird auch als "String-Barre" bezeichnet. Der Fadenführer ist an dem Antriebselement befestigt. Das Antriebselement ist relativ dünn ausgebildet. Um es gespannt zu halten, muss das Antriebselement permanent auf Zug belastet werden. Hierzu sind im bekannten Fall an beiden Enden Spanneinrichtungen vorgesehen. Auf einer Seite des Antriebselements ist der Antrieb angeordnet.
Andere String-Barren sind so aufgebaut, dass an einem Ende eine Zugkraft durch den Antrieb und am anderen Ende eine Zugkraft durch die Rückstelleinrichtung aufgebracht wird.
Eine Kettenwirkmaschine soll mit einer möglichst hohen Arbeitsgeschwindigkeit arbeiten können. Die Arbeitsgeschwindigkeit wird vielfach in "Umdrehungen pro Minute" ausgedrückt. Bei jeder Umdrehung wird in der Regel eine Masche gebildet. Arbeitsgeschwindigkeiten von etwa 4.000 U/min sind derzeit durchaus möglich.
Eine Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit ist vielfach schwierig, weil die Kettenwirkmaschine bei größeren Arbeitsgeschwindigkeiten in einen Eigenschwingungs- oder Resonanzbereich kommen kann. Wenn die Kettenwirkmaschine in einen Resonanzbereich kommt und Resonanz auftritt, besteht das Risiko, dass der Fadenführer nicht mehr den Bewegungsvorgaben durch den Antrieb folgt, so dass eine Maschenbildung nicht mehr zuverlässig möglich ist.
Man kann in gewissen Grenzen die Frequenz, bei der eine Resonanzerscheinung auftritt, verschieben, indem man die auf das Antriebselement wirkenden Kräfte vergrößert. Hierzu wird die Rückstelleinrichtung "härter" eingestellt und der Antrieb muss ebenfalls kräftiger dimensioniert werden, so dass er auch gegen die Kraft einer entsprechend ausgebildeten Rückstelleinrichtung arbeiten kann.
Dies bringt allerdings ein anderes Problem mit sich. Wenn große Zugkräfte auf das Antriebselement wirken, dann besteht die Gefahr, dass dieses Antriebselement unter der Wirkung der Zugkräfte seine Länge ändert. Auch wenn diese Längenänderung nicht groß ist, besteht die Gefahr, dass einzelne Fadenführer nicht mehr kollisionsfrei durch Gassen zwischen Wirknadeln geführt werden können, sondern mit den Wirknadeln kollidieren und es somit zu Beschädigungen kommt. Auch wenn die Längung des Antriebselements noch nicht zu diesem Extremfall führt, kann die Qualität der Wirkware verschlechtert werden, wenn beispielsweise der Fadenführer sehr dicht an einer Wirknadel und mit großem Abstand zur anderen Wirknadel durch die Nadelgasse geführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit bei einer Kettenwirkmaschine zu erreichen.
Diese Aufgabe wird bei einer Legebarrenanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Fadenführer an einem Trägerelement befestigt ist, das mit dem Antriebselement über eine einzige Verbindung verbunden ist.
Bei dieser Ausgestaltung entkoppelt man die Antriebsfunktion für den Fadenführer von der Tragfunktion für den Fadenführer. Das Antriebselement trägt nun nicht mehr den Fadenführer. Die Position des Fadenführers wird also nicht mehr durch eine Veränderung am Antriebselement verändert. Dementsprechend kann das Antriebselement mit wesentlich höheren Zugkräften beaufschlagt werden als bisher. Diese Kräfte können durchaus so groß sein, dass es zu einer Längung des Antriebselements kommt. Diese Längung kann größer sein als eine Nadelteilung, also ein Abstand zwischen zwei Wirknadeln. Eine derartige Längenänderung ist unkritisch, weil man lediglich eine einzige Verbindung zwischen dem Antriebselement und dem Trägerelement hat. Dementsprechend überträgt sich eine Längenänderung des Antriebselements nicht auf das Trägerelement. Wenn ein Fadenführer an dem Trägerelement angeordnet ist, dann behält er seine Position, die durch das Trägerelement vorgegeben ist, unabhängig davon, wie stark das Antriebselement durch Zugkräfte belastet wird.
Vorzugsweise sind an dem Trägerelement mindestens zwei Fadenführer befestigt, die eine Gruppe von Fadenführern bilden. Üblicherweise weist eine Legebarrenanordnung bei jedem Antriebselement eine Gruppe von Fadenführern auf, die beispielsweise in einem Rapport, das durch ein Muster bestimmt wird, angeordnet sind. In diesem Fall ist es besonders wichtig, dass die einzelnen Fadenführer ihren gegenseitigen Abstand zueinander beibehalten. Da die Fadenführer an dem Trägerelement angeordnet sind, das nicht durch Zugkräfte beaufschlagt wird, besteht hier keine Gefahr, dass durch Längenänderung des Antriebselements Positionsänderungen der Fadenführer bewirkt werden.
Vorzugsweise ist das Antriebselement zugstabil und das Trägerelement ist zug- und druckstabil ausgebildet. Das Antriebselement kann also biegeweich oder biegeschlaff sein, da es von seinen beiden Enden her mit ausreichend großen Zugkräften beaufschlagt wird. Das Trägerelement wird hingegen nur an einem Punkt, nämlich an der Verbindung zwischen dem Trägerelement und dem Antriebselement, mit Antriebskräften beaufschlagt. Es wird also wechselweise geschoben und gezogen. Damit der oder die Fadenführer bei derartigen Bewegungen die gewünschten Positionen beibehalten, ist eine zug- und druckstabile Ausbildung des Trägerelements von Vorteil.
Hierbei ist bevorzugt, dass das Trägerelement aus einem Metall, insbesondere aus Stahl oder Aluminium, oder aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, gebildet ist. Metall oder faserverstärkter Kunststoff haben eine ausreichende Festigkeit, um Zug-und Druckkräfte aufnehmen zu können. Ein Kunststoff hat in der Regel den Vorteil, dass er keinen Längenänderungen unterworfen ist, die thermisch bedingt sind. Darüber hinaus kann man vielfach Kunststoffe verwenden, die ein geringeres spezifisches Gewicht als ein entsprechendes Metall aufweisen. Dementsprechend lässt sich die bewegte Masse klein halten.
Vorzugsweise ist das Trägerelement als Rohr ausgebildet. Ein derartiges Rohr, das aufgrund seines geringen Durchmessers auch als "Röhrchen" bezeichnet werden kann, weist bei geringer Masse eine hohe Biegestabilität auf.
Hierbei ist bevorzugt, dass das Antriebselement durch das Trägerelement hindurchgeführt ist. Man benötigt also praktisch keinen zusätzlichen Bauraum, obwohl das Antriebselement und das Trägerelement funktional voneinander getrennt sind. Das Antriebselement kann sich innerhalb des Trägerelements längen, wenn es durch Zugkräfte beaufschlagt wird, ohne dass das Trägerelement eine entsprechende Längenänderung erfährt.
In einer alternativen Ausgestaltung ist das Trägerelement neben dem Antriebselement angeordnet. Man erspart sich dann das Einfädeln des Antriebselements in das Trägerelement. Außerdem ist man nicht mehr darauf angewiesen, dass das Antriebselement einen entsprechenden durchgehenden Hohlraum aufweist.
Hierbei ist bevorzugt, dass das Trägerelement und das Antriebselement einen Abstand zueinander aufweisen. Man vermeidet also, dass das Trägerelement und das Antriebselement aneinander anliegen. Eine Längenänderung des Antriebselements wirkt sich dann nicht auf das Trägerelement aus. Das Antriebselement kann also mit ausreichend großen Spannkräften beaufschlagt werden.
Vorzugsweise ist die Verbindung näher am Antrieb als an der Rückstelleinrichtung angeordnet. Der Antrieb definiert die Bewegung des Antriebselements und damit auch die Bewegung des Trägerelements mit dem oder den Fadenführern. Je näher die Verbindung am Antrieb angeordnet ist, desto geringer sind Auswirkungen von Einflüssen, die durch eine Längenänderung des Antriebselements hervorgerufen werden können.
Hierbei ist bevorzugt, dass die Verbindung am Ende des Trägerelements angeordnet ist, das dem Antrieb benachbart ist. Dies ist die maximal erreichbare Position für die Verbindung. Der verbleibende Rest des Antriebselements zwischen der Verbindung und dem Antrieb kann relativ kurz gehalten werden, so dass die Auswirkungen von Längenänderungen des Antriebselements auf die Bewegungssteuerung des Trägerelements praktisch vernachlässigbar sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1: eine stark schematisierte Darstellung einer Legebarrenanordnung,
Fig. 2: eine erste Ausführungsform einer Anordnung mit Fadenführern, Antriebselement, Trägerelement und Verbindung und
Fig. 3: eine zweite Ausführungsform einer derartigen Anordnung.

Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Form eine Legebarrenanordnung 1 einer nicht näher dargestellten Kettenwirkmaschine. Die Legebarrenanordnung weist mehrere Fadenführer 2 auf, von denen zwei dargestellt sind. Die Fadenführer 2 haben die Form einer Lege- oder Lochnadel. Die Fadenführer 2 werden durch ein Antriebselement 3 bewegt, das allerdings nur Zugkräfte übertragen kann. Das Antriebselement 3 kann beispielsweise als dünnes Seil aus Draht oder Kunststoff, als Draht oder als flaches Band ausgebildet sein. Als Material für das Antriebselement kommen Metall, insbesondere Stahl, Kunststoff oder Faserverbundwerkstoffe in Betracht. Da das Antriebselement biegeschlaff ausgebildet ist, muss es an seinen beiden Enden mit entgegengesetzt gerichteten Zugkräften beaufschlagt werden, um seine gestreckte Lage zu behalten.
Das Antriebselement 3 ist in einem Barrenkorpus 4 geführt. Der Barrenkorpus 4 kann hierfür beispielsweise eine Führungsnut aufweisen, die allerdings nicht näher dargestellt ist.
Üblicherweise sind mehrere Antriebselemente 3 im Barrenkorpus 4 angeordnet, um unterschiedliche Gruppen von Fadenführern 2 ansteuern zu können. Derzeit verwendet man bis zu 16 Antriebselemente 3 in einem Barrenkorpus 4.
Die Fadenführer 2 sollen im Betrieb der Kettenwirkmaschine zur Maschenbildung in eine Versatzrichtung 5 bewegt werden, die hier durch einen Doppelpfeil dargestellt ist. Die Versatzrichtung entspricht üblicherweise der Längsrichtung des Barrenkorpus 4 und damit auch der Längsrichtung des Antriebselements 3.
Um diese Bewegung der Fadenführer 2 zu bewirken, ist ein Antrieb 6 vorgesehen, der auf das Antriebselement 3 wirkt. Der Antrieb 6 ist hier als Linearantrieb dargestellt. Es ist aber auch möglich, den Antrieb 6 als Rotationsantrieb auszubilden, wobei geeignete Maßnahmen getroffen sind, um eine rotatorische Bewegung in eine translatorische Bewegung zu übersetzen.
Das andere Ende des Antriebselements 3 ist mit einer Rückstelleinrichtung 7 verbunden. Die Rückstelleinrichtung 7 ist im vorliegenden Fall als Feder dargestellt. Sie kann beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, die Rückstelleinrichtung auf andere Weise zu realisieren, beispielsweise durch eine Kolben-Zylinder-Einheit, die mit einem Druckfluid beaufschlagt wird.
Bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten einer in Fig. 1 dargestellten Legebarrenanordnung besteht die Gefahr, dass die Legebarrenanordnung in Resonanz gerät. Dies ist der Fall, wenn die Antriebsfrequenz in einen Bereich kommt, in dem die Eigenfrequenz der Legebarrenanordnung 1 liegt. Diese Eigenfrequenz wird wesentlich bestimmt durch die Rückstelleinrichtung 7. Man kann diese Eigenfrequenz erhöhen, indem man die von der Rückstelleinrichtung 7 ausgeübte Kraft vergrößert und beispielsweise hier eine härtere Feder verwendet. Natürlich muss in diesem Fall auch der Antrieb 6 entsprechend stärker ausgebildet werden.
Wenn die auf das Antriebselement 3 wirkenden Zugkräfte größer werden, besteht die Gefahr, dass sich das Antriebselement 3 unter der Wirkung dieser Zugkräfte verlängert. Bei entsprechend großen Zugkräften kann dies durchaus dann kritisch werden, wenn die Fadenführer 2 unmittelbar am Antriebselement 3 befestigt sind, wie dies bisher der Fall war. In diesem Fall kann die Verlängerung des Antriebselements 3 unter Wirkung der Zugkräfte dazu führen, dass nicht mehr alle Fadenführer 2 in gewünschter Weise durch Nadelgassen zwischen Wirknadeln bewegt werden können. Im Extremfall können die Fadenführer 2 sogar mit Wirknadeln kollidieren. Auch wenn dies noch nicht der Fall ist, kann die Qualität der Wirkware doch negativ beeinträchtigt werden.
Um diesem Problem abzuhelfen, legt man die Fadenführer 2 nun nicht mehr am Antriebselement 3 fest, sondern an einem Trägerelement 8. Das Trägerelement 8 ist über eine einzige Verbindung 9 mit dem Antriebselement 3 verbunden. Das Trägerelement 8 kann Zug- und Druckkräfte übertragen, ist also zug- und schubstabil. Die Verbindung 9 ist dichter am Antrieb 6 angeordnet als an der Rückstelleinrichtung 7. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Verbindung 9 an dem Ende des Trägerelements 8 angeordnet, das dem Antrieb 6 benachbart ist. Dementsprechend wirkt sich eine Längung des Antriebselements 3 durch hohe Zugkräfte nur in dem Bereich zwischen der Verbindung 9 und dem Antrieb 6 aus. Da dieser Abschnitt aber relativ kurz gehalten werden kann, kann er vernachlässigt werden.
Im Übrigen spielt eine Längung des Antriebselements 3 durch Zugkräfte keine Rolle, weil die Fadenführer 2 ausschließlich an dem Trägerelement 8 befestigt sind, das nicht durch an seinen Enden wirkende Kräfte unter Spannung gesetzt wird. Die Positionen der Fadenführer 2 zueinander bleiben also auch bei höheren Kräften, die auf das Antriebselement 3 wirken, unverändert.
Das Trägerelement kann ebenfalls aus einem Metall, vorzugsweise Stahl oder Aluminium, oder aus einem Kunststoff gebildet sein, der vorzugsweise faserverstärkt ist, also einen Faserverbundwerkstoff bildet.
Das Trägerelement 8 kann als Draht oder Stab oder als Band ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist es als Röhrchen ausgebildet, also als Rohr mit einem relativ kleinen Durchmesser. Ein derartiges Röhrchen hat gegenüber einem massiven Stab bei verminderter Masse eine vergleichbare Biegestabilität. Die bewegte Masse kann dann klein gehalten werden.
Bei den Ausgestaltungen nach den Fig. 1 und 2 ist zwischen dem Antriebselement 3 und dem Trägerelement 8 ein Abstand 10 angeordnet. Man verhindert damit, dass das Antriebselement 3 und das Trägerelement 8 aneinander anliegen und somit eine Längenbeeinflussung des Trägerelements 8 durch Reibung erfolgen könnte.
Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung, bei der das Trägerelement 8 als Röhrchen ausgebildet ist, durch das das Antriebselement 3 hindurchgeführt wird. Am antriebsseitigen Ende ist die Verbindung 9 zwischen dem Antriebselement 3 und dem Trägerelement 8 vorgesehen. Diese Verbindung 9 kann hier beispielsweise durch eine Kunststoff-Vergussmasse ausgebildet sein. Wenn das Antriebselement 3 einen Durchmesser aufweist, der wesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser des Trägerelements 8, und das Antriebselement 3 gespannt gehalten wird, dann ist die Gefahr, dass sich eine Reibung zwischen dem Antriebselement 3 und dem Trägerelement 8 ergibt, durch die die Länge des Trägerelements 8 verändert werden könnte, vergleichsweise klein.
Da die Fadenführer 2 nun am Trägerelement 8 befestigt sind und nicht mehr am Antriebselement 3, ist die Kraftbeaufschlagung des Antriebselements 3 von völlig untergeordneter Bedeutung für die Positionen der Fadenführer 2. Man kann also auch inkonstante Rückzugskräfte auf das Antriebselement 3 aufbringen.
Bei der Montage der Fadenführer 2 in der Legebarrenanordnung 1 ist eine Vorspannung nicht länger erforderlich, weil die Position der Fadenführer 2 ausschließlich durch die Position des Trägerelements 8 bestimmt wird.
Die Legebarrenanordnung ist nach wie vor klein und leicht. Die bewegte Masse kann ebenfalls klein gehalten werden.

Claims

Legebarrenanordnung (1) einer Kettenwirkmaschine mit mindestens einem Fadenführer (2), der durch eine Antriebseinrichtung in eine Versatzrichtung (5) hin und her bewegbar ist, wobei die Antriebseinrichtung einen Antrieb (6) und eine Rückstelleinrichtung (7) aufweist, zwischen denen ein Antriebselement (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenführer (2) an einem Trägerelement (8) befestigt ist, das mit dem Antriebselement (3) über eine einzige Verbindung (9) verbunden ist.
Legebarrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trägerelement (8) mindestens zwei Fadenführer (2) befestigt sind, die eine Gruppe von Fadenführern bilden.
Legebarrenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (3) zugstabil und das Trägerelement (8) zug- und druckstabil ausgebildet ist.
Legebarrenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (8) aus einem Metall, insbesondere aus Stahl oder Aluminium, oder aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, gebildet ist.
Legebarrenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (8) als Rohr ausgebildet ist.
Legebarrenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (3) durch das Trägerelement (8) hindurchgeführt ist.
Legebarrenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (8) neben dem Antriebselement (3) angeordnet ist.
Legebarrenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (8) und das Antriebselement (3) einen Abstand (10) zueinander aufweisen.
Legebarrenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (9) näher am Antrieb (6) als an der Rückstelleinrichtung (7) angeordnet ist.
Legebarrenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (9) am Ende des Trägerelements (8) angeordnet ist, das dem Antrieb (6) benachbart ist.