Textilmaschine mit gleichmäßiger Fadenspannung Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Textilmaschine und ein entsprechenden Textil- verarbeitungsverfahren, bei der bzw. bei dem ein oder mehrere unter Spannung stehende Fäden verarbeitet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung Textilmaschinen wie etwa Matratzenstrickmaschinen, bei denen der unter Spannung stehende Faden mit variierendem Verbrauch verarbeitet wird.
In Fäden verarbeitenden Textilmaschinen können Schwankungen in der Fadenspannung Ungenauigkeiten oder Fehler bei der Verarbeitung verursachen, die ihrerseits zu Fehlern im verarbeiteten Textilerzeugnis führen. Eine Reduzierung der Zuführungsgeschwindigkeit des Fadens in der Maschine und der daraus resultierenden Verarbeitungsgeschwindigkeit kann dieses Problem zwar abmildern; jedoch ist solch eine Reduzierung im Allgemeinen unerwünscht, da sie letztlich den Ausstoß der Maschine verringert.
Eine Hauptursache von Schwankungen in der Fadenspannung kann darin liegen, dass die Abnahme des Fadens auf der Verarbeitungsseite variiert. Typi- sehe Beispiele sind hier mit Jacquardtechnik arbeitende Textilmaschinen, insbesondere Rund- oder Flachstrickmaschinen mit Jacquardtechnik. Bei einer solchen Strickmaschine variiert der Fadenverbrauch je nach gestricktem Jacquard-Muster: sinkt der Verbrauch, schießt kurzzeitig mehr Faden nach (schon aufgrund der Trägheit des Fadens bzw. des den Faden bereitstellenden Fournisseurs). Dadurch sinkt die Fadenspannung. Unter Umständen kann der überschüssige Faden eine Schlinge ausbilden, die schwingungsbedingt die Strickstelle in hoher Geschwindigkeit, gewissermaßen peitschenartig, erreichen kann (sogenannter Peitscheneffekt). Dort erfasst dann möglicherweise die Na-
del den Faden nicht mehr, so dass es zu Fehlern im Gestrick der produzierten Strickware kommt. Je schneller die Maschine dabei arbeitet, desto gravierender ist das Problem.
Rundstrickmaschinen, vorzugsweise Matratzenstrickmaschinen, weisen eine Vielzahl von Stricksystemen auf, die mit ihren Zylinder- und Rippnadeln die Vorder- und die Rückseite des Matratzen bezugsstoffs stricken. Zusätzlich können an den Stricksystemen Schussfäden in das entstehende Gestrick eingeführt und eingeschlossen werden. Die Vorderseite des Matratzenbezugsstoffs wird dabei häufig mit variierenden und/oder komplexen Mustern verse- hen, was mittels elektronischer Jacquardsteuerung der Zylindernadeln bewerkstelligt werden kann. Die Rückseite ist im Allgemeinen einfacher oder gar nicht bemustert, so dass die Rippnadeln jeweils in einem von zwei Stricksystemen zum Abstützen dienen können, während sie im jeweils darauf folgenden mechanisch voreingestellt oder Jacquard-gesteuert ausgewählt werden. Beim unregelmäßigen Zusammenspiel der von der Jacquardsteuerung einzelausgewählten Zylinder- und Rippnadeln (sogenannte EE-Auswahl) sind bereits Speedfaktoren ab ca. 450 (entspricht ca. 12 Umdrehungen pro Minute bei einem beispielhaften Zylinderdurchmesser von 38 Zoll) im Hinblick auf das Auftreten von Peitscheneffekten kritisch. Bei Einzelnadelauswahl nur der Zylinder- nadeln (sogenannte E-Auswahl) liegt der kritische Speedfaktor bei ca. 750 (was ca. 20 Umdrehungen pro Minute im Beispielfall entspricht). Bei Maschinen (wie zum Beispiel den sogenannten Mini-Jacquard-Maschinen), bei denen die Nadelauswahl vollständig mechanisch vorgenommen wird, liegen die kritischen Speedfaktoren bei ca. 1000 oder höher.
In herkömmlichen Strickmaschinen werden diese Probleme dadurch zu entschärfen versucht, dass man die Fournisseure mit Fadenbremsen und Fadenfühlern versieht, die dann (möglicherweise mechanisch oder elektronisch gesteuert) die Fadenspannung auch bei variierendem Fadenverbrauch mög-
liehst konstant halten sollen. Dennoch können auch solcherart ausgestattete Fournisseure einen plötzlichen Spannungsverlust nur mit einer gewissen Zeitverzögerung ausgleichen, die jedoch gerade bei hoher Verarbeitungs- und Zuführungsgeschwindigkeit weiterhin problematisch sein kann, da Peitschenef- fekte dann weiter auftreten kön nen.
Weitere bekannte Lösungsansätze sehen verbesserte Fadenführungen vor, mit denen verhindert werden soll, dass der Faden bei nachlassender Fadenspannung aus der Fadenleitrolle springt; siehe etwa die Druckschrift EP 1 939 340 A1 . Auch mechanische Schwingungsdämpfer im Fadenverlauf sind bekannt, beispielsweise aus der Druckschrift DE 297 03 01 1 U. Aber auch diese Lösungsansätze stoßen bei hohen Verarbeitungs- und Zuführungsgeschwindigkeiten an ihre Grenzen.
Gesucht wird daher eine Lösung, die auch bei hohen Geschwindigkeiten eine möglichst konstante Fadenspannung gewährleistet. Insbesondere soll ei- ne solche Lösung eine Textilverarbeitung mit hoher Geschwindigkeit auch bei variierendem Fadenverbrauch, wie beispielsweise bei Jacquard-gesteuerten Strickmaschinen, in der Weise möglich machen, dass trotz hoher Geschwindigkeit Ausschuss bei der produzierten Strickware vermieden werden kann, so dass eine hohe Produktivität der Maschine erhalten wird.
Die in Patentanspruch 1 definierte Textilverarbeitungsvorrichtung und das ebenfalls in den Patentansprüchen definierte entsprechende Textilverarbei- tungsverfahren lösen das obige Problem dadurch, dass im Fadenverlauf Luft in einer Richtung auf den Faden geblasen wird, die der Fadenverlaufsrichtung ganz oder teilweise entgegengesetzt ist oder senkrecht zu dieser verläuft. Die abhängigen Schutzansprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Der Luftstrom kann dabei insbesondere von einer Luftdüse erzeugt werden. Eine solche Luftdüse kann zum Beispiel so in der Textilmaschine ange-
ordnet sein, dass der Faden in Längsrichtung durch sie hindurch verläuft. In diesem Fall verlaufen der Faden und die Luft innerhalb der Luftdüse in einander entgegensetzten Richtungen. Die Luftdüse oder eine andere den Luftstrom erzeugende Einrichtung kann aber auch so angeordnet sein, dass die Richtung des Luftstroms der Fadenverlaufsrichtung in dem Sinne nur teilweise entgegengesetzt ist, dass eine Richtungskomponente des Luftstroms der Fadenverlaufsrichtung entgegengesetzt ist. Die Luftströmungsrichtung kann auch senkrecht zur Fadenverlaufsrichtung verlaufen.
Ein dem Faden entgegengesetzter Luftstrom bewirkt, dass sich der Fa- den auf der Fadenverarbeitungsseite in Fadenverlaufsrichtung abwärts der Luftströmungseinrichtung strafft. Etwaige durch den überschüssigen Faden entstandene Schlingen oder Schlaufen des Fadens verbleiben auf der Fadenzuführungsseite in Fadenverlaufsrichtung aufwärts der Luftströmungseinrichtung, während für die Fadenverarbeitung auch bei hoher Geschwindigkeit eine gleichmäßige Fadenspannung gewährleistet werden kann.
Eine entsprechende Luftströmungseinrichtung mit Luftdüse kann auch in einer Weise ausgeführt sein, die es erlaubt, die Richtung der Luftströmung umzukehren. Dies hat den Vorteil, dass sich der Faden dann vor Aufnahme bzw. Wiederaufnahme des Betriebs der Textilmaschine dank des resultieren- den Saugeffekts leichter in die Luftdüse einführen lässt.
Wenn die Fadenverlaufsrichtung und die Luftströmungsrichtung parallel bzw. antiparallel zueinander verlaufen, muss die Luftströmungseinrichtung so eingerichtet sein, dass der Faden durch die Luftdüse hindurch transportiert wird, um dabei dem gegenläufigen Luftstrom ausgesetzt zu sein. Aufgrund des Druckluftanschlusses hinter der Düse kann dabei eine weitere Fadenumlen- kung zwischen Luftdüse und Strickstelle bzw. Fadenführerloch zur Strickstelle nötig werden. Zur Vorsehung des Druckluftanschlusses, des notwendigerweise
gemeinsamen Faden- und Luftströmungskanals und der weiteren Fadenum- lenkung wird daher ein gewisser Abstand zur Strickstelle benötigt.
Daher kann es vorteilhaft sein, die Luft in einer zur Fadenverlaufsrichtung im Wesentlichen senkrechten Richtung auf den Faden zu blasen. In diesem Fall können die unerwünschten Peitscheneffekte näher an der Strickstelle unterbunden werden; diese werden nämlich, insbesondere bei Jacquard-gesteuerten Strickmaschinen, typischerweise durch einen plötzlich verringerten Fadenbedarf an der Strickstelle verursacht und pflanzen sich dann von dort aus entgegen der Fadenverlaufsrichtung fort.
Der senkrechte Luftstrom kann gegenüber dem gegenläufigen auch den
Vorteil einer besseren Kraftübertragung auf den Faden haben. Wenn der Faden eine glatte Oberfläche hat, ist bei tangentialer Reibungskraftübertragung vom Luftstrom auf den entgegenkommenden Faden eine größere Menge Druckluft erforderlich, um den Faden bei Spannungsabfall gleichmäßig straff zu halten
Ein auf den Faden wirkender Querluftstrom, der zumindest teilweise senkrecht zur Fadentransportrichtung verläuft, kann daher bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten und weitgehend unabhängig von Oberflächen- und Materialeigenschaften des Fadens eine konstante Fadenspannung gewährlei- sten sowie Peitscheneffekte an der Strickstelle wirksam verringern, ohne die Anordnung der Maschinenelemente entlang des Fadenverlaufs übermäßig zu komplizieren. Die Entstehung bzw. Fortpflanzung von Peitscheneffekten kann bereits unmittelbar an der Strickstelle oder zumindest nahe an dieser unterbunden werden. Gerade bei Textilverarbeitung mit hoher Geschwindigkeit und vari- ierendem Fadenverbrauch, wie beispielsweise bei Jacquard-gesteuerten Strickmaschinen, kann so erreicht werden, dass trotz hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit Ausschuss bei der produzierten Strickware vermieden und eine hohe Produktivität der Maschine gewährleistet werden kann.
Der Querluftstrom kann mit einer auf einer Seite des Transportwegs des Fadens angeordneten Luftdüse erzeugt werden. Auf der der Düse gegenüberliegenden Seite kann eine Schlaufenaufnahme zur Aufnahme der bei Spannungsabfall des Fadens entstehenden Fadenschlaufe vorgesehen werden. Diese Schlaufenaufnahme kann als schlitzförmige Öffnung in einer der Luftdüse bezüglich des Transportwegs des Fadens gegenüber angeordneten Seitenwand ausgebildet sein (wobei eine solche Öffnung auch eine andere Form aufweisen kann und beispielsweise rund, oval, rechteckig oder quadratisch sein kann). Die Luftdüse und die Schlaufenaufnahme können dabei als von- einander getrennte Maschinenkomponenten ausgebildet sein; oder sie können beide Teile einer einstückig ausgebildeten Luftströmungseinrichtung sein.
Es ist vorteilhaft, die Luftdüse möglichst nahe der Textilverarbeitungs- stelle vorzusehen, insbesondere kurz vor (bezüglich der Fadenverlaufsrichtung) der Textilverarbeitungsstelle. So kann die Luftdüse vor dem zur Textil- verarbeitungssteile führenden Fadenführerloch angeordnet sein oder zumindest vor dem davorliegenden letzten Fadenführungs- oder Fadenumlenkelement auf dem Fadentransportweg dahin. Ebenfalls denkbar ist es, die Luftdüse unmittelbar vor der Textilverarbeitungsstelle vorzusehen, so dass der Faden ohne weitere Umlenkung zur Verarbeitungsstelle verläuft. Bei der Fadenver- laufsrichtung entgegengesetzter Luftströmungsrichtung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Luftdüse 20 mm oder weniger, insbesondere 15 mm oder weniger, vor der letzten Fadenführungseinrichtung anzuordnen, da sich gezeigt hat, dass auf diese Weise die Spannung hinter der Luftdüse (auf der Verarbeitungsseite) besonders gut auf gleichmäßigem Niveau gehalten werden kann. Ein Abstand von ca. 10 mm hat sich besonders bewährt.
Bei quer zur Fadenverlaufsrichtung verlaufender Luftströmungsrichtung kann die Luftdüse auf unproblematische Weise mit Druckluft versorgt werden, ohne dass dadurch wertvoller Platz im Verlauf zwischen Luftdüse und Verar-
beitungsstelle verloren ginge. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Luftdüse bzw. den Mittelpunkt der Schlaufenaufnahme in einem Abstand von weniger als 5% des Nadelzylinderdurchmessers zur Textilverarbeitungs- stelle vorzusehen. Ein Abstand von ca. 3 cm bei einem Nadelzylinderdurch- messer von 38 Zoll (96,5 cm) hat sich dabei besonders bewährt. Eine Querstromdüse verbraucht weniger Druckluft bei dennoch stabiler und verlässlicher Aufrechterhaltung der Fadenspannung.
Die Position der Luftdüse kann auch entlang des Fadentransportwegs verschiebbar ausgebildet sein, beispielsweise indem sie an einer Schiene be- festigt ist und auf dieser bewegt werden kann. Die Luftdüse kann auch schwenkbar vorgesehen werden, insbesondere im Hinblick auf ein verbessertes Handling oder um den Zugriff auf den Fadenführer oder den Strickbereich zu ermöglichen. Die Verschiebung (und/oder Verschwenkung) der Luftdüse kann dann manuell oder automatisch gesteuert vorgenommen werden. Da der Peitscheneffekt und die Bildung von Schlingen zumindest teilweise ein schwingungsbedingtes Phänomen sind, das mit Geschwindigkeit, Beschaffenheit und Grundspannung des Fadens ebenso wie mit den Abständen der Fadenführungselemente variieren kann, lässt sich mit einer positionsverstellbaren Luftdüse besonders gut ein je nach Gegebenheiten optimales Ergebnis bezüglich der Gleichmäßigkeit der Fadenspannung hinter der Luftdüse erhalten.
Bei der Positionierbarkeit der Fadendüse können weitere Freiheitsgrade vorgesehen werden, so dass die Luftdüse nicht nur entlang der Fadentransportwegs verschoben sondern auch in der zum Fadentransportweg senkrechten Ebene positioniert und auch in ihrer Ausrichtung verschwenkt werden kann. Hierzu sind verschiedene Arten von Luftdüsenhalterungen denkbar, die solche Verschiebungs- und Verschwenkungsmöglichkeiten vorsehen. Dabei kann auch die genaue Luftausstoßrichtung einstellbar oder steuerbar sein, von einer
zur Fadenverlaufsrichtung senkrechten Richtung bis zu einer in oder entgegen der Fadenverlaufsrichtung.
Wenn die Luftdüse aus dem Fadentransportweg heraus positioniert oder geschwenkt ist, kann sie zusätzlich gewissermaßen als ein weiteres Fadenfüh- rungselement fungieren, indem sie so ausgebildet ist, dass der Faden innerhalb der Luftdüse umgelenkt wird.
Der Luftausstoß der Luftdüse kann konstant sein; er kann aber auch manuell einstellbar sein oder automatisch gesteuert werden. Sowohl statische als auch dynamische Steuerungen sind hier möglich. Beispielsweise kann die Steuerung des Luftausstoßes mit der Steuerung der Jacquard-Musterverarbeitung abgestimmt sein. Wenn mehrere Luftdüsen innerhalb einer Textilmaschine vorgesehen sind, kann der Luftausstoß für die Luftdüsen gemeinsam oder individuell gesteuert werden.
Statt durch eine Luftdüse kann die Luftströmung auch durch Röhren mit konstantem oder variierendem Durchmesser dem Faden entgegen geführt werden. Grundsätzlich kann auch ein anderes Fluid als Luft auf den Faden geblasen werden, beispielsweise ein anderes Gas oder ein Gasgemisch, in dem ein Mittel zur Oberflächenbehandlung, Färbung oder Imprägnierung des Fadens zerstäubt ist.
Schließlich kann die Luftdüse der vorliegenden Erfindung bei verschiedenen Typen von Textilmaschinen, die einen Faden unter einer gewissen Spannung verarbeiten, zur Anwendung kommen. Dies sind beispielsweise Strick-, Wirk-, Web- oder Nähmaschinen oder auch Maschinen zum Umspulen oder Weitertransportieren eines Fadens.
Als besonders vorteilhaftes Anwendungsbeispiel haben sich Matratzenstrickmaschinen mit hohem Speedfaktor (d.h., hoher Umfangsgeschwindigkeit des Nadelzylinders) bewährt. Solche Maschinen weisen eine Vielzahl von Stricksystemen mit entsprechenden Strickstellen auf, die jeweils paarweise mit
ihren Zylinder- und Rippnadeln die Vorder- und die Rückseite des Matratzenbezugsstoffes stricken. Auf der Vorderseite des Stoffes sind dabei häufig komplexe oder variierende Strickmuster erwünscht, so dass hier ein musterabhängiges Wechselspiel von Zylinder- und Rippnadeln zum Einsatz kommt. Die Zylindernadeln werden dabei mittels Jacquardsteuerung elektronisch einzeln ausgewählt (bei E- und EE-Auswahl). Für die Rückseite des Matratzen be- zugsstoffes, die im Allgemeinen einfacher oder gar nicht bemustert ist, ist eine einfachere Stricktechnik ausreichend, so dass die mechanisch (E-Auswahl) oder elektronisch einzeln (EE-Auswahl) ausgewählten Rippnadeln an jedem zweiten Stricksystem maximal im Rundlauf verbleiben können. Darüber hinaus ist zusätzlich noch die Einbringung eines Schussfadens in das Gestrick des Matratzenstoffs an jedem entsprechenden Stricksystempaar denkbar.
Das unregelmäßige musterabhängige Zusammenspiel der Zylinder- und Rippnadeln in solch einer Matratzenstrickmaschine gerade in den Stricksyste- men, an denen beide aktiv am Strickvorgang beteiligt sind, kann bei hohen Speedfaktoren dazu führen, dass das Auftreten von Peitscheneffekten verstärkt beobachtet wird. Die resultierenden großen Schwankungen in der Fadenspannung führen zu beträchtlichen Beeinträchtigungen der Strickvorgänge, die letztlich nur mit einer Reduzierung des Speedfaktors beherrscht werden können. So ist bei einer Matratzenstrickmaschine mit einem Nadelzylinder von 38 Zoll und elektronischer Jacquardauswahl nur am Zylinder bereits ein Speedfaktor von 760 (entspricht 20 Umdrehungen pro Minute) kritisch. Bei Jacquardauswahl am Zylinder und an der Rippscheibe liegt der kritische Speedfaktor bereits bei 456 (entspricht 12 Umdre hungen pro Minute).
Die vorliegende Erfindung erlaubt es, die Strickqualität einer solchen Matratzenstrickmaschine auch bei hohen Speedfaktoren (oberhalb der obigen kritischen Werte) aufrechtzuerhalten. Dafür kann es bereits ausreichend sein, die erfindungsgemäßen Luftdüsen an jedem zweiten Stricksystem vorzusehen,
nämlich genau an den Stricksystemen, an denen aufgrund des musterabhängigen Wechselspiels von Zylinder- und Rippnadeln der Fadenverbrauch in besonderem Maße variiert. An den Stricksystemen, an denen sich die Rippnadeln überwiegend im Rundlauf befinden, ist der Fadenverbrauch gleichmäßiger, so dass die Luftdüsen hier nicht unbedingt benötigt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Strickmaschine;
Figur 2 eine perspektivische Ansicht des Bereichs der Luftdüse, des Fa- denführers und der Stricknadeln der Strickmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 3 eine weitere perspektivische Ansicht des gleichen Bereichs der Strickmaschine;
Figur 4 eine perspektivische Ansicht des Bereichs der Luftdüse und des Fadenführers der Strickmaschine;
Figur 5 eine Schnittansicht der Luftdüse gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 6 eine perspektivische Ansicht der Luftdüse;
Figur 7 eine perspektivische Ansicht der Luftdüse zusammen mit der Luft- düsenhalterung und
Figur 8 eine weitere perspektivische Ansicht der Luftdüse zusammen mit der Luftdüsenhalterung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Figur 9 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Luftdüse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Figur 10 eine Seitenansicht der Luftdüse gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
Figur 1 1 eine perspektivische Ansicht eines Stricksystems mit der Luftdüse und Zylinder- und Rippnadeln im Betrieb;
Figur 12 zeigt eine Momentaufnahme der Nadelstellungen an einer Strickstelle mit strickenden Zylinder- und Rippnadeln;
Figur 13 zeigt eine Momentaufnahme der Nadelstellungen an einer Strickstelle mit strickenden Zylindernadeln und im Rundlauf verbleibenden Rippna- dein; und
Figur 14 eine perspektivische Ansicht eines Paars von Stricksystemen einer Matratzenstrickmaschine mit Schussfadenzuführung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Jacquard- Rundstrickmaschinen als Beispiele für erfindungsgemäße Textilverarbeitungs- vorrichtungen und -verfahren erläutert.
In einer Rundstrickmaschine werden Fäden aus Fadenliefervorrichtungen einem rotierenden Strickwerkzeugträger zugeführt, dessen Strickwerkzeuge als Maschenbildungselemente die Fäden dann an den Strickstellen, die den jeweiligen Fäden zugeordnet sind, verarbeiten. Die Verarbeitung des Fadens findet dabei unter Spannung statt, so dass insbesondere bei Jacquard-Strickmaschinen mit variierendem Fadenverbrauch bei der Verarbeitung positive Fadenliefervorrichtungen bzw. Fournisseure verwendet werden, die den Faden ohne Schlupf liefern.
Figur 1 zeigt den Transportweg des Fadens F in einer erfindungsgemäßen Jacquard-Rundstrickmaschine ausgehend vom Fournisseur 3, der den Faden von der Garnrolle abzieht und auf seinem Fadenspeicherrad 3d zwischenspeichert, über eines oder mehrere Fadenführungselemente 5 und schließlich eine Fadenzuführungsbohrung eines Fadenführers bis hin zur Strickstelle. An der Strickstelle wird der Faden dann von den an einem rotierenden Träger angeordneten Strickwerkzeugen zur Maschenbildung verarbeitet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um horizontal an ei-
ner Rippscheibe und vertikal an einem Nadelzylinder angeordnete Stricknadeln.
Auf der einen Seite wird zur Verarbeitung des Fadens an der Strickstelle eine möglichst gleichmäßige Spannung benötigt; auf der anderen Seite variiert jedoch bei einer Jacquard-Strickmaschine je nach gewähltem Jacquardmuster der Fadenverbrauch an der Strickstelle. Dem Zweck einer konstanten oder zumindest gleichmäßigen Fadenspannung, der besonders bei variierendem Fadenverbrauch eine anspruchsvolle Aufgabe ist, dienen im Ausführungsbeispiel der Fournisseur 3 und die Luftdüse 1 .
Der Fournisseur 3 ist mit einer Fadenbremse 3a und Fadenlauffühlern 3b,
3c ausgestattet, um die Fadenspannung regulieren zu können und auch bei plötzlich sinkendem Fadenverbrauch nicht zuviel Faden nachschießen zu lassen. Bei hohen Zuführungs- und Verarbeitungsgeschwindigkeiten stößt der Fournisseur jedoch an seine Grenzen; aufgrund seiner Trägheit, insbesondere der seines rotierenden Fadenspeicherrades, kann ein plötzlich absinkender Fadenverbrauch dazu führen, dass zuviel Faden nachschießt. Die Folge davon sind ein momentaner Fadenspannungsverlust und dann unter Umständen die Bildung von bis zur Strickstelle laufenden bzw. peitschenden Schlingen, die schließlich zu Strickfehlern führen.
Um auch unter solchen Umständen noch eine gleichmäßige Fadenspannung zu erhalten und damit eine zuverlässige Verarbeitung auch bei hoher Geschwindigkeit zu gewährleisten, ist in einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Luftdüse 1 vorgesehen, die weiter abwärts in Fadenverlaufsrichtung vor der Strickstelle angeordnet ist. Wie in den Figuren 2 bis 4 darge- stellt ist diese Luftdüse 1 an einer dafür vorgesehenen Halterung 2 ange bracht.
Die Luftdüse 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist genauer in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Sie hat eine Lufteinlassöffnung 1 c sowie eine Luftauslassöffnung 1 a, die zugleich als Fadeneinlauföffnung dient. Der Faden F
durchläuft die Luftdüse durch einen geradlinigen Fadenkanal von der Faden- einlauföffnung 1 a bis zu einer ebenfalls vorgesehen Fadenauslauföffnung 1 b. Die Luft wird in der Luftdüse 1 von der Lufteinlassöffnung 1 c in einen Luftströ- mungskanal geführt, der dann in den Fadenkanal einbiegt, so dass der Teil des Fadenkanals von dieser Einbiegung bis zur Luftauslass- und Fadenein- lauföffnung gleichermaßen als Luftströmungs- und Fadenkanal dient. In der Mitte dieses gemeinsamen Kanalteils wird der Faden F in entgegengesetzter Richtung zur Luftströmung geführt, wie durch die entsprechenden Pfeile in Figur 5 dargestellt. Durch Reibung an der Oberfläche des ihr begegnenden Fa- dens übt die Luftströmung eine der Transportrichtung des Fadens entgegen gerichtete Kraft auf den Faden aus.
Tritt nun, beispielsweise durch eine Abnahme des Fadenverbrauchs an der Strickstelle, ein plötzlicher Fadenspannungsverlust auf, der von der Fadenbremse des Fournisseurs nicht schnell genug kompensiert werden kann, so sorgt die Luftdüse dafür, dass der überschüssige Faden auf der Fadenzuführungsseite der Luftdüse 1 (d.h., auf der Seite der Fadeneinlauföffnung 1 a) verbleibt. Auf der Fadenverarbeitungsseite der Luftdüse 1 (d.h., auf der Seite der Fadenauslauföffnung 1 b) wird durch die von der Luftströmung der Luftdüse auf den Faden ausgeübte Reibungskraft eine für eine zuverlässige Strickvera r- beitung ausreichende Fadenspannung aufrechterhalten. Die Höhe der aufrechterhaltenen Fadenspannung kann dabei durch die Stärke der Luftströmung ebenso wie die Ausgestaltung und Positionierung der Luftdüse so eingerichtet werden, dass sie möglichst gleichmäßig und für die entsprechende Verarbeitung ausreichend ist.
Wie in der Figur 5 dargestellt verjüngt sich der Durchmesser des gemeinsamen Kanalteils für Faden und Luftströmung zur Fadeneinlauf- und Luftauslassöffnung 1 a hin, um so die Luftströmungsgeschwindigkeit und damit die Reibungskraft auf den Faden an der Öffnung zu erhöhen. Es ist aber auch denk-
bar, den Durchmesser des Luftströmungskanals in der Luftdüse konstant zu belassen (oder sogar zu verbreitern), wenn die Luftdüse dabei die Fadenspannung im gewünschten Maß erhalten kann. Zudem sind in diesem Ausführungsbeispiel auch andere Düsenformen denkbar oder sogar eine offenes Gebläse, die die Luft dabei so auf den Faden blasen bzw. treffen lassen, dass auf die Fadenoberfläche eine gegen den Fadenlauf gerichtete Reibungskraft ausgeübt wird (mit einer positiven Richtungskomponente entgegen der Fadenverlaufsrichtung).
Die Figuren 7 und 8 zeigen die Anbringung der Luftdüse 1 an der Luftdü- senhalterung 2. Die dort gezeigte Lagerung der Luftdüse mittels einer drehbaren und schraubenfixierbaren Stange und zweier Bleche, die mit Langlöchern versehen sind und ebenfalls mit Schrauben fixiert werden, erlaubt eine freie und flexible Schwenkbarkeit und Positionierung der Luftdüse nicht nur entlang der Fadenverlaufsrichtung sondern auch in der dazu senkrechten Ebene. Die in den Figuren 7 und 8 dargestellte Halterung ist nur beispielhaft zu verstehen: auch andere Gestaltungen der Halterungen, die wahlweise eine volle oder eingeschränkte Positionierbarkeit, beispielsweise nur entlang der Fadenverlaufsrichtung, erlauben sind denkbar, ebenso wie eine Halterung, in der die Luftdüse in einer festen und unveränderbaren Stellung gehalten wird.
Der Faden kann auf seinem Weg vom Fournisseur 3 zur Strickstelle hin auch über einen oder mehrere die Fadenverlaufsrichtung ändernde Fadenfüh- rungs- oder Umlenkelemente 5 geführt werden, bevor er in die Fadenzuführungsbohrung 6 des Fadenführers eintritt. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein solches Fadenführungselement 5 zwischen der Luftdüse 1 und der Faden- zuführungsbohrung 6 zur Strickstelle angeordnet. Ein solches Fadenführungselement kann Teil des Fadenführers sein oder auch unabhängig von ihm angebracht sein. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Luftdüse 1 und das letzte solche Fadenführungselement 5 in Fadenverlaufsrichtung mit einem ge-
ringen Abstand, zum Beispiel 10 mm, zueinander anzuordnen. Die Luftdüse kann aber auch, zum Beispiel wenn sie aus dem ursprünglichen Fadenverlaufsweg herausbewegt wird und der Faden bei der Durchquerung der Luftdüse seine Laufrichtung ändert, selbst als einziges oder als ein zusätzliches Fa- denführungselement dienen.
Eine weitere denkbare Funktion einer entsprechend steuerbaren Luftdüse in diesem Ausführungsbeispiel kann auch die Umkehrbarkeit des Luftstroms sein. Diese hätte den Vorteil, dass sich an der Fadeneinlauföffnung eine Saugwirkung ausbilden lässt, die die manuelle Einführung eines Fadens bei Aufnahme bzw. Wiederaufnahme des Betriebs der Strickmaschine erleichtert.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel, das nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 9 bis 14 beschrieben wird, ist eine Luftdüse 1 zusammen mit einer Schlaufenaufnahme vorgesehen, die jeweils in Fadenverlaufsrichtung vor der Strickstelle angeordnet sind, ebenfalls zum Zweck der Auf- rechterhaltung einer gleichmäßige Fadenspannung und damit der Gewährleistung einer zuverlässigen Verarbeitung auch bei hoher Geschwindigkeit.
Die Figuren 9 und 10 zeigen die Luftdüse 1 in einer perspektivischen und in einer seitlichen Ansicht. Der Faden durchläuft die Luftdüse durch einen geradlinigen Fadenkanal von der Fadeneinlauföffnung 1 a bis zu einer ebenfalls vorgesehenen Fadenauslauföffnung 1 b (siehe Figur 10). Die Luftdüse 1 weist senkrecht zum Fadenkanal eine Lufteinlassöffnung 1 c (siehe Figur 10) sowie dieser gegenüberliegend eine schlitzförmige Schlaufenaufnahme 1 d, die zugleich als Luftauslassöffnung dient, auf. Durch Reibung an der Oberfläche des vorbeilaufenden Fadens übt die Luftströmung eine senkrecht zur Transportrich- tung des Fadens gerichtete Kraft auf den Faden aus.
Tritt nun, beispielsweise durch eine Abnahme des Fadenverbrauchs an der Strickstelle, ein plötzlicher Fadenspannungsverlust auf, der von der Fadenbremse des Fournisseurs nicht schnell genug kompensiert werden kann,
so sorgt die Luftdüse dafür, dass der überschüssige Faden eine der Luftdüse gegenüberliegende Schlaufe in der Schlaufenaufnahme 1 d ausbildet. Auf der Fadenverarbeitungsseite der Luftdüse 1 (d.h., auf der Seite der Fadenauslauföffnung 1 b) wird durch die von der Luftströmung der Luftdüse auf den Fa- den ausgeübte Reibungskraft eine für eine zuverlässige Strickverarbeitung ausreichende Fadenspannung aufrechterhalten. Die Höhe der aufrechterhaltenen Fadenspannung kann dabei durch die Stärke der Luftströmung ebenso wie durch die Ausgestaltung und Positionierung der Luftdüse und der Schlaufenaufnahme so eingerichtet werden, dass sie möglichst gleichmäßig und für die entsprechende Verarbeitung ausreichend ist. Dadurch, dass der Luftstrom senkrecht auf den Faden trifft, ist die vom Luftstrom letztlich auf den Faden übertragene Kraft weniger abhängig von den Material- und Oberflächeneigenschaften des Fadens als in dem Fall, dass der Luftstrom der Fadenverlaufsrichtung entgegengesetzt ist.
Der Faden kann auch in diesem Ausführungsbeispiel auf seinem Weg vom Fournisseur 3 zur Strickstelle hin über einen oder mehrere die Fadenverlaufsrichtung ändernde Fadenführungs- oder Umlenkelemente 5 geführt werden, bevor er in die Fadenzuführungsbohrung des Fadenführers eintritt. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, die Luftdüse 1 mit einem möglichst gerin- gen Abstand, zum Beispiel weniger als 5% des Nadelzylinderdurchmessers, beispielsweise 3 cm bei einem Durchmesser von 38 Zoll (96,5 cm), zur Strickstelle vorzusehen.
Die Luftstromrichtung in Bezug auf die Fadenverlaufsrichtung kann auch in diesem Ausführungsbeispiel variieren. Beispielsweise kann diese auf einen von 90° verschiedenen Winkel zur Fadenverlaufsrichtung eingestellt werden.
Sowohl im ersten als auch im zweiten Ausführungsbeispiel kann die Luftzufuhr der Luftdüse steuerbar ausgeführt sein, so dass sich die Luftströmung entsprechend den jeweiligen Erfordernissen anpassen lässt, die beispielsweise
von der Beschaffenheit, der Zuführungsgeschwindigkeit und der Grundspannung des Fadens ebenso wie von der Fadenführung innerhalb der Strickmaschine bestimmt sein können. Möglich ist es auch, die Luftzufuhr der Luftdüse in Abstimmung mit der Jacquardsteuerung der Strickmasche zu steuern, indem beispielsweise die Luftströmung automatisch erhöht wird, wenn aufgrund der Jacquardsteuerung eine Abnahme des Fadenverbrauchs absehbar ist. Auf diese Weise kann die Luftdüse zu jeder Zeit eine an den momentanen Bedarf angepasste Spannungskompensation bereitstellen.
Rundstrickmaschinen weisen im Allgemeinen eine Vielzahl von Strickstel- len mit jeweils eigenen Fadenzuführungen auf, von denen hier in den Figuren nur eine beispielhaft dargestellt ist. Dabei können die Fadenzuführungen aller oder auch nur einzelner der Strickstellen mit der oben in beiden Ausführungsbeispielen beschriebenen Luftdüse ausgestattet sein. Die Luftversorgung der Luftdüsen ebenso wie die Steuerung der Luftströmungsmenge und der Posi- tionierung der Luftdüsen können dabei für die verschiedenen Strickstellen individuell oder gemeinsam vorgesehen sein.
Von besonderem Interesse sind hier zum Double-Jersey-Stricken geeignete Rundstrickmaschinen mit einer rotierenden Rippscheibe zusätzlich zum rotierenden Nadelzylinder. Figur 1 1 zeigt ein Stricksystem an einer Strickstelle einer solchen Maschine (hier mit der Luftdüse nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung). Das Wechselspiel der vertikal angeordneten Zylindernadeln 7 und der horizontalen Rippnadeln 8 bestimmt den momentanen Fadenverbrauch. Werden die Nadeln, zum Beispiel nur die Zylindernadeln (E- Auswahl) oder aber sowohl die Zylinder- als auch die Rippnadeln (EE- Auswahl), zur Erzeugung von Mustern im Gestrick mit Jacquardtechnik elektronisch einzeln ausgewählt, so wird der momentane Fadenverbrauch beträchtlich variieren. Bei plötzlichem Nachlassen des Fadenverbrauchs sorgt die Luftströmung aus der Luftdüse 1 dafür, dass der überschüssige Faden in der
Schlaufenaufnahme 1 d eine Schlaufe ausbildet, während ein übermäßiges Nachlassen der Fadenspannung an der Strickstelle verhindert oder zumindest abgemildert wird.
Beim Stricken von Matratzen bezugsstoffen wird oft die Vorderseite des Stoffes bemustert, während die Struktur des Gestricks auf seiner Rückseite einfach gehalten wird. In einer entsprechenden Strickmaschine für Matratzenbezugsstoffe werden daher im Hinblick auf die Bemusterung auf der Vorderseite zumindest die Zylindernadeln mit Jacquardtechnik ausgewählt (beispielsweise mit elektronischer Einzelnadelauswahl), während die elektro- nisch oder mechanisch ausgewählten Rippnadeln an jeder zweiten Strickstelle überwiegend im Rundlauf verbleiben. Figur 12 zeigt eine Momentaufnahme der Stellungen der Zylindernadeln 7 und der Rippnadeln 8 an einer solchen Strickstelle: die Zylindernadeln werden einzeln ausgewählt und auch die Rippnadeln beteiligen sich am Strickvorgang (entweder ebenfalls durch elektroni- sehe Einzelnadelauswahl oder durch mechanische Vorauswahl angesteuert). Aufgrund des musterabhängigen Wechselspiels der Zylinder- und Rippnadeln variiert der Fadenverbrauch an diesen Systemen beträchtlich. Das Vorsehen von erfindungsgemäßen Luftdüsen (beispielsweise denen aus dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel) führt hier zu deutlichen Verbesserungen in Bezug auf die Aufrechterhaltung der Fadenspannung.
Auf der anderen Seite ist der Strickvorgang an den Stricksystemen, an denen sich die Rippnadeln überwiegend im Rundlauf befinden, einfacher und gleichförmiger. Figur 13 zeigt eine entsprechende Momentaufnahme der Nadelstellungen an solch einem System: die Zylindernadeln stricken hier verein- zeit, während die Rippnadeln im Rundlauf verbleiben. Schwankungen im Fadenverbrauch fallen hier geringer aus. Eine Ausstattung dieser Stricksysteme mit den erfindungsgemäßen Luftdüsen (und entsprechenden Luftzuführungen) ist nicht mehr unbedingt notwendig.
Figur 14 zeigt ein Paar von Stricksystemen einer erfindungsgemäßen Matratzenstrickmaschine, von denen das rechte mit einer Luftdüse 1 (hier nach dem zweiten Ausführungsbeispiel) ausgestattet ist, während das linke keine solche Luftdüse aufweist. Zwischen den beiden Stricksystemen wird zudem ein Schussfaden S zugeführt, der -wie bei Matratzen bezugsstoffen häufig üblich— an der Strickstelle oder zwischen den Strickstellen in das entstehende Gestrick eingelegt wird.
Die oben beschriebenen Vorteile bei der Umsetzung der vorliegenden Erfindung in einer Matratzenstrickmaschine gelten auch für andere Strickmaschi- nen mit mehren Stricksystemen, bei denen die Verarbeitung der Vorderseite und der Rückseite unterschiedliche Anforderungen an die Ausgleichung von Fadenspannungsschwankung stellt.
Das obige Ausführungsbeispiel beschreibt eine Jacquard-Rundstrickmaschine. Es ist jedoch ersichtlich, dass die oben beschriebene Luftdüse auch in anderen Textilmaschinen zum Einsatz kommen kann, in denen ein Faden (oder mehrere Fäden) unter Spannung verarbeitet oder auch nur transportiert wird. Die durch die Luftdüse gewährleistete Aufrechterhaltung und verbesserte Gleichmäßigkeit der Fadenspannung ist auch in Textilmaschinen mit konstantem Fadenverbrauch von Vorteil; besonders ausgeprägt sind diese Vorteile je- doch dann, wenn mit Hilfe der Luftdüse Fadenspannungsverluste aufgrund variierenden Fadenverbrauchs kompensiert werden können. Beispiele für Textilmaschinen, in denen die Erfindung umgesetzt werden kann, sind Strick-, Wirk-, Web- oder Nähmaschinen ebenso wie Maschinen zum Umspulen oder Weitertransportieren eines Fadens.
Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft eine Matratzenstrickmaschine mit elektronischem Fournisseur und 60 Stricksystemen (Strickstellen), von denen jedes zweite mit einer Luftdüse und Schlaufenaufnahme nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgestattet
ist. Bei einem Nadelzylinderdurchmesser von 38 Zoll (96,5 cm) und einer Umfangsgeschwindigkeit von 30 U/min ergibt sich ein Speedfaktor von 1 140. An allen Systemen werden die Zylindernadeln elektronisch einzeln und die Rippnadeln mechanisch voreingestellt ausgewählt (E-Auswahl). Während die jewei- ligen Systeme ohne Luftdüse Rippnadeln nur zum Abstützen verwenden und Schussfadenzuführungen aufweisen, sind an den jeweils benachbarten Systemen sowohl die Jacquard-gesteuerten Zylindernadeln als auch die Rippnadeln am Strickvorgang beteiligt. Diese Systeme sind daher mit Luftdüse und Schlaufenaufnahme ausgestattet. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit sind dabei hohe Beschleunigungswerte am Faden beobachtbar. Die Luftdüsen und Schlaufenaufnahmen der vorliegenden Erfindung erweisen sich dabei als besonders effektiv bei der Vermeidung von Peitscheneffekten und gewährleisten einen zuverlässigen und effizienten Betrieb der Maschine. Bezugszeichenliste:
F Faden
1 Luftdüse
1 a Fadeneinlauföffnung
1 b Fadenauslauföffnung
1 c Lufteinlassöffnung
1 d Schlaufenaufnahme
2 Luftdüsenhalterung
3 Fournisseur
3a Fadenbremse
3b Fadeneinlauffühler
3c Fadenauslauffühler
3d Fadenspeicherrad
4 Strickwerkzeuge
Fadenführungselement Fadenzuführungsbohrung Zylindernadeln
Rippnadeln
Schussfaden