Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach Patent 199 60 062 C1 zum Verbinden von Haaren mit
einem Haarteil, insb. Toupet gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft ausschließlich eine Vorrichtung zum Bestücken
eines Haarteils, dessen Basis aus Gaze oder dergl. besteht. Infolgedessen
werden die Haare in das Haarteil eingeknüpft, wie es bspw. auch bei
Puppenkopfperücken der Fall ist.
Hierbei treten mehrere Probleme auf. So muß die oder der
Knüpfende handwerklich geeignet sein, mit einzelnen Haaren und dem Werkzeug,
einer Greifnadel umzugehen. Außerdem ist gutes Augenmaß gefordert, um die
einzelnen Haare zu erkennen, zu ergreifen und zu verknüpfen.
Gegenstand des Hauptpatents ist eine Vorrichtung zum
Verbinden von Haaren mit einem Haarteil, insb. Toupet, dessen Basis aus
netzartiger Gaze, Glasfasergewebe oder dergleichen besteht, in dessen Stege
Haare einknüpfbar sind, gekennzeichnet durch eine schräg abwärts auf einen auf
dem anvisierten Steg (14) im Gewebe des auf einer Positivform (2) mit flexibler
oberer Schicht fixierten Haarteils (8) knapp neben dem vorgesehenen
Verküpfungspunkt liegenden fiktiven Punkt (14a) gerichtete und das zu knüpfende
Haar (16) führende auswechselbare Stechnadel (10) und durch eine etwa im
gleichen Winkel wie die Stechnadel, jedoch in Bezug auf den Verknüpfungspunkt
gegenüber der Stechnadel (10) ebenfalls abwärts auf einen knapp neben den
Verküpfungspunkt auf demselben Steg (14) liegenden fiktiven Punkt (14a)
gerichtete Zugnadel (13), die derart bewegbar sind, daß die Zugnadel (13) in der
unterhalb des Steges (14) nach dem Einführen der das Haar (16) führenden
Stechnadel (10) und danach kurzhubigem Zurückziehen der Stechnadel (10)
gebildeten Schlaufe des Haares (16) einhakt, das Haar (16) unter dem Steg (14)
entlang ein kurzes Stück herauszieht, in einer Gegenbewegung frei durch die
Schlaufe stößt, die freien Enden des Haares (16) oberhalb des Steges (14) ergreift
und durch die Schlaufe herauszieht.
Bei den bekannten Haarteilen unterscheidet man grundsätzlich zwischen solchen
mit einer Folienbasis, bspw. aus Kautschuk, Zelluloid, und verschiedenen
Kunststoffen, sowie solchen aus netzartiger Gaze oder Glasfasergewebe oder
dergleichen. Bei der erstgenannten Art der Haarteile werden die Haare jeweils
eingestochen und unterhalb der Basis verschweißt. Bei der zweitgenannten Art
werden die Haare eingeknüpft. Dem jeweils verwendeten Material entsprechend
sind die Haarteile entweder luftundurchlässig (im ersten Fall) oder luftdurchlässig.
Diese Materialeigenschaft bestimmt neben dem Preis die Wahl des Haarteils
durch den Benutzer.
Eine der bekannten Verknüpfungsarten besteht darin, daß der Knoten jeweils am
Ende des Haares gebildet wird. Das lange Ende des Haares ragt über die Basis
hinaus und bildet den gewollten Haarwuchs nach und das kurze stummelartige
Ende des Haares verbleibt unterhalb der Basis und wird in eine Kunstharzmasse
eingebettet.
Bei neueren Verfahren (z. B. US 5 368 052) zum Herstellen eines Haarteils wird
der Knoten derart angelegt, daß die beiden Haarenden ungefähr gleichlang
oberhalb der Haarteilbasis abstehen, derart, daß unterhalb der Basis keine
Haarsubstanz verbleibt (Mittelknotenverfahren). Dadurch kann die Basis sehr
dünn gehalten werden, wodurch die Natürlichkeit des Haarersatzes und die
Nichterkennbarkeit des Haarteils als Haarersatz vergrößert wird.
Obwohl beim Mittelknotenverfahren kein zusätzliches Beschichten der Basis
erforderlich ist, erfordert die Handarbeit beim Verknoten der einzelnen Haare
einen erheblichen Zeitaufwand,
Es ist auch eine Haarstechmaschine (DE 195 49 098 C1) bekannt, bei der
unterhalb des fest gehalterten Stechkopfes auf der Arbeitsplatte eines Gehäuses
eine Positivform angeordnet ist, auf der die Haarteilbasis fixiert ist. Um die
Positivform jeweils in die richtige Position zum Einstechen der Haare zu bringen,
ist sie hoch-tief- und kippbeweglich sowie schrittweise und derart
dreidimensional zur Stechnadel verstellbar, daß die Stechnadel beim Stechakt
jeweils senkrecht zur Tangente der Oberfläche der Positivform im Einstichpunkt
einsticht. Die Steuerelemente für die Schrittschaltmotore, das Getriebe etc. sind im
Gehäuse untergebracht.
Ferner ist eine Vorrichtung zum Verknüpfen eines endlosen haarähnlichen
Kunststoffadens in einem Netz oder dergl. bekannt (US 3 903 903), bei der zwei
parallel fixierte und starr in der senkrechten Achse geführte Nadeln verwendet
werden. Die eine enthält eine Öse, durch die der Endlosfaden geführt ist, und die
andere ist als Zugnadel (mit einem Haken) ausgebildet, um den Faden wieder
herauszuziehen. Dazu ist eine unterhalb des Netzes ist drehbarer Arm mit einer
Kerbe vorgesehen, die den Faden von der Öse zur Zugnadel führt. Nach dem
Zurückbewegen der Nadeln stößt eine weitere, von seitlich schräg kommende
Zugnadel durch die nun oberhalb des Netzes gebildete Schlaufe, ergreift den
freien Teil und den durch die Öse geführten Teil des Fadens und zieht die
Fadenteile seitlich heraus, wo sie in der gewünschten Länge abgeschnitten
werden.
Schließlich ist auch eine Vorrichtung zum Verknoten von einzelnen Haaren, die
aus einem Büschel Haare jeweils herausgezogen werden, an einem in einer
Transportrichtung bewegbarem Material bekannt (DE 27 08 258 C2). Unterhalb
dieser Transportvorrichtung ist ein Haarvorrat angeordnet sowie eine zwei Haken
aufweisende Hakennadel und eine einen Nocken aufweisenden Steuerscheibe,
durch welche die Hakennadel in Bezug auf das Material von einer oberen
Ausgangslage aus gesteuert wird, wobei das einzelne Haar aus dem Haarvorrat
im Tiefpunkt der Hakennadel von der Hakennadel ergriffen und ein Abschnitt des
einzelnen Haares unter Bildung einer Haarschleife durch das Material hindurch
nach oben geholt wird. Das Öffnungsmaul der Haken der Hakennadel ist jeweils
quer zur Transportrichtung ausgerichtet und die Steuerscheiben weisen eine erste
und eine zweite Steuerkurve auf. Die Hakennadel führt unter Steuerung der ersten
Steuerkurve eine zusätzliche zweite Bewegung durch das Material hindurch und
dabei unter Steuerung der zweiten Steuerkurve eine Bewegung quer zur
Transportrichtung aus, um eine Ausweitung der Haarschleife zu bewirken, so daß
das einzelne Haar von einem der Haken der Hakennadel ergriffen und die weitere
Knotenbildung unter Steuerung der beiden Steuerkurven so erfolgt, daß die
Hakennadel wieder in ihre obere Ausgangslage zurückkehrt.
Die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung
besteht darin, die Vorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 so auszubilden, daß die Präzision beim
Verknoten der Haare erhöht wird.
Mit der Vorrichtung nach Anspruch 1 wird, neben den sich aus der Lösung der
Aufgabe ergebenden Vorteilen erreicht, daß die Knoten noch gleichmäßiger als
bei der Vorrichtung nach dem Hauptpatent angebracht werden können.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5
angegeben.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird ein genaues Ansteuern der Haarteile
erreicht, die zum Bilden des Knotens ergriffen werden müssen.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 bietet eine Alternative für die Widerhaken von
Zug- und Greifnadel.
Die Weiterbildung nach Anspruch 5 verbessert das Führen der Haarenden und
gewährleistet eine genaue Eingriffposition für die Nadeln.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 3a-k
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die bekannte Haarstechmaschine,
Fig. 2 in schräger Draufsicht ein Ausschnitt des Haarteils, darüber angeordnet die
Stechnadel, die Zugnadel und die Greifnadel, jeweils mit Steuereinrichtung, sowie
die Haarzuführung, schematisch dargestellt, und
Fig. 3a bis 3k schematisch den Verlauf der Verknotung eines Haares mit einem
Steg des Haarteils, in Fig. 3b die Verknotungsstelle leicht vergrößert.
Die bekannte Haarstechmaschine gemäß Fig. 1 kann im Prinzip auch für die
Ausbildung als Verknotungsvorrichtung verwendet werden. Auf der Arbeitsplatte 1
ist die Positivform 2 zum Bearbeiten des zu fertigen Haarteils angeordnet. Eine
Manschette 3 verdeckt die Öffnung in der Arbeitsplatte 1. Zentral oberhalb der
Positivform 2 befindet sich der Stechnadelkopf 4 mit Stechnadel 5, zusammen mit
der Haarzuführung 6 gehaltert am Winkelarm 7. Bei der erfindungsgemäßen
Verknotungsvorrichtung ist der Stechnadelkopf 4 der bekannten Stechmaschine
durch die Elemente 9 bis 13a gemäß Fig. 2 ersetzt, und zwar insb. durch die
Stechnadel 10, die Zugnadel 13 und die Greifnadel 13a.
Gemäß Fig. 2 liegt der vergrößert gezeichnete Ausschnitt eines Haarteils 8
während des Bearbeitungsvorganges auf der Positivform 2 (Fig. 1) und zentral
unterhalb der Steuer- und Führungseinrichtungen 9, 12 und 12a für die
Stechnadel 10, die Zugnadel 13 und die Greifnadel 13a. Die Stechnadel 10 und
die Zugnadel 13 sind auf einen fiktiven Punkt 14a unterhalb des Steges 14 an der
Stelle des Haarteils 8 gerichtet, der für die Verknotung mit einem Haar (oder
mehrere Haare) vorgesehen ist. Die Greifnadel 13a zielt dagegen auf einen Punkt
oberhalb des Steges 14, der in der Bewegungsachse der Stechnadel 10
zusammenfällt. Alle drei Nadel haben eine gemeinsame senkrechte Arbeitsebene.
In der schematischen Darstellung der Fig. 3a bis 3k ist der
Verknotungsvorgang erläutert. Zunächst stößt die Stechnadel 10, deren Spitze als
Gabel oder Rundung mit Hohlkehle ausgebildet ist, in die aufgefächert und
weitgehend parallel liegenden Haare der Haarzuführung 15, nimmt mit der Gabel
oder Hohlkehle an seiner Spitze ein Haar 16 mit und führt es durch den
Hohlzylinder 11 zur Verknotungsstelle (14) auf dem Haarteil 8. Die Ausgestaltung
der Stechnadelspitze mit Rundung und Hohlkehle hat den Vorteil: Der
Durchmesser der Hohlkehle kann so gewählt werden, daß jeweils nur ein einziges
Haar erfaßt wird. Es können aber auch wahlweise Stechnadeln mit breiteren
Hohlkehlen verwendet werden, wenn mehrere Haare gleichzeitig verknotet werden
sollen. Um zu vermeiden, daß andere Haare von der Haarzuführung 15 beim
Ausfädeln des Haares 16 mit der Stechnadel 10 mitgerissen werden, sind die
Haare auf der Zuführung 15 durch die Hemmeinrichtung 17 (Fig. 2) mit
elastischem Druck abgedeckt. Der Hohlzylinder weist innen zwei sich gegenüber
liegende Nuten auf, in denen die Haarenden geführt sind. Die Stechnadel 10 stößt
durch das Haarteil 8 bis zur flexiblen Oberschicht 18 der Positivform 2 vor und
bildet in ihr unterhalb des Steges 14 eine Vertiefung 19 (Fig. 3a). Die Zugnadel 13
wird nun vorgestoßen, derart, daß ihre Spitze zwischen Stechnadel 10 und dem
einen Ende des Haares 16 eindringt, und zwar soweit, daß nach dem
Zurückziehen der Stechnadel 10 und beim Zurückziehen und gleichzeitigen
Drehen der Zugnadel 13 um 90 Grad das eine Ende des Haares 16 in der
hakenförmigen Spitze der Zugnadel 13 hängen bleibt. Mit der weiteren
Rückbewegung der Zugnadel 13 tritt das Haar 16 als Schlaufe auf der ihr
zugekehrten Seite des Steges 14 oberhalb des Haarteils 8 heraus (Fig. 3c und
3e).
Im nächsten Arbeitsschritt (Fig. 3e) wird die Greifnadel 13a aktiviert. Ihre
pfeilförmige Spitze ist um 90 Grad gedreht dargestellt. Sie stößt zunächst durch
die Haarschlaufe (Fig. 3e) und dann zwischen die aus dem Hohlzylinder 11
annähernd parallel herausgeführten Haarteile (Fig. 3f). Die Stechnadel 10 ist
bereits zurückgezogen. Bei der Rückbewegung nimmt die Greifnadel 13a die
Haarenden mit (Fig. 3g) und führt sie durch die von der Zugnadel 13 noch
gehaltene Schlaufe (Fig. 3h). Bei Verknüpfung mit jeweils nur einem Haar sind die
Widerhaken der Spitzen von Zug- und Greifnadel je so ausgebildet, daß nur ein
Haar ergriffen werden kann. Auf diese Weise ist vermieden, daß die Nadeln bei
der Rückbewegung an Haarteilen unbeabsichtigt hängen bleiben. Für das
gleichzeitige Verknüpfen mehrerer Haare werden dann Spitzen mit entsprechend
längeren Widerhaken verwendet.
Sobald sich die Spitze der Greifnadel 13a mit dem Haar 16 außerhalb der Schaufe
befindet, wird die Schlaufe durch eine kleine Vorwärtsbewegung der Zugnadel 13
freigegeben. Die Haarenden lassen sich ohne wesentliche Behinderung durch die
Schlaufe ziehen.
Im letzten Arbeitsgang (Fig. 3j und 3k) werden die Greifnadel 13a und der
Hohlzylinder 11 vom Steg 14 wegbewegt. Die Gegenbewegung des Hohlzylinders
11 verkürzt Länge der Zugbewegung der Greifnadel 13a. Die Enden des Haares
16 verlassen den Hohlzylinder 11. Stechnadel 10 und Hohlzylinder 11 nehmen die
Ausgangsposition für den nächsten Verknotungsvorgang ein. Das Durchziehen
der freien Enden des Haares 16 durch die Haarschlaufe (Fig. 3h und j) wird
einerseits durch den Hohlzylinder 11, dessen Innenwand vorzugsweise aufgerauht
ist, um die Reibung mit den Haaren zu vergrößern, und andererseits durch den
Druck, mit dem das Haarteil 8 auf der Positivform 2 anliegt, gehemmt. Die flexible
Oberschicht 18 der Positivform 2 ist seit dem Zurückweichen der Stechnadel 10
wieder geglättet und an das Haarteil 8 angelegt, so daß es das durchgefädelte
Haar 16 etwas einklemmt. Dadurch wird die Festigkeit des Knotens erhöht. Dieser
Effekt wird größer abhängig davon, wie die Spannung steigt, mit der die
netzartigen Basis des Haarteils 8, geeignetes Material vorausgesetzt, auf der
Positivform 2 fixiert ist.
Bei Bedarf, z. B. bei besonderen, nicht programmierten Einstichstellen, kann die
Verknotung durch Hand ausgelöst werden. Einstellbare Begrenzungen für die
Endstellungen der bewegten Teile gewährleisten, daß Einstichtiefe unterhalb des
Haarteils 8 und der Rückhub der Nadeln 10, 13 und 13a während des Arbeitens
am Haarteil 8 unverändert bleiben.
Anstelle der Zugnadel und Greifnadel, jeweils mit Widerhaken ausgerüstet,
können auch Nadeln verwendet werden, deren Spitzen zwei hakenförmig
gebogene Greifenden aufweist, die durch eine gegen Federkraft verschiebbare
Hülse in Arbeitsstellung, in der sie das Haar bzw. die Haarteile einklemmen, und in
eine Freigabestellung, in der sie das Haar bzw. die Haarteile freigeben, bringbar
ist.
Für den maschinell betriebenen Stechvorgang und die Verknotung dienen be
kannte Exzenterantriebe. Soweit möglich, sind alle übrigen, insb. die
elektronischen Elemente zum Steuern der Antriebe im Gehäuse (Fig. 1) integriert.
Die Positivform 2 ist in bekannter Weise mittels eines nicht dargestellten
Schnellverschlusses mit den durch die Manschette 3 verdeckten Antrieben lösbar
verbunden. Die Positivform 2 besteht, obwohl für jedes Haarteil speziell gefertigt
und daher nur einmal verwendbar, aus hartem, an der Oberfläche jedoch
nachgiebigem Material. Es ist daher vorteilhaft, die Positivform 2 zweiteilig
auszubilden, und zwar als fest mit dem Antrieb verbundenen nicht dargestellten
harten Stumpf, auf den formschlüssig eine Positiv-Schale, auf die das zu
bestechende Haarteil aufgezogen ist, mit bekannten, Verschlußmitteln
unbeweglich gehaltert ist und deren Oberfläche die nachgiebige Schicht 18
enthält. Mit der Aufteilung der Positivform 2 in Positivstumpf und Positivschale
erreicht man, daß der Positivstumpf, der einen beständigen Teil der
Verstelleinrichtung bildet, aus preiswertem Material (z. B. Gips) bestehen kann,
während für die Positivschale, das bestgeeignete Material ohne Billigkeits
überlegungen gewählt werden kann. Damit die Positivschale immer in dieselbe
Position auf dem Positivstumpf einsetzbar ist, sind an den Berührungstellen von
Positivschale und Positivstumpf ineinandergreifende Profilierungen vorgesehen.
Bei Bedarf wird vor dem Verknoten die Oberfläche der Positivform 2 optisch
abgetastet und die Daten einschließlich die über Größe und Lage des Haarteils
sowie Dichte der Behaarung in einer EDV-Anlage gespeichert. Die Daten liefern
in Kombination mit einem speziellen Programmein dreidimensionales Abbild des
Haarteils auf dem Kopf und werden der Recheneinrichtung der
Haarverknotungsvorrichtung zugeführt, die die Daten zum Steuern aller
Schrittschaltmotore ermittelt.
Wegen der Flexibilität der Gaze sind bei der individuellen Anpassungen eines
Haarteils an die jeweilige Kopfform des Trägers im Vergleich zu der bei Haarteilen
auf Folienbasis größere Toleranzen möglich. Es kann daher in der Regel auf den
Abtastvorgang verzichtet werden, ohne daß die formschlüssige Verbindung des
Haarteils mit der Kopfoberfläche gefährdet ist. Es dürfte ausreichen, den
Erfahrungswerten von Kopfformen entsprechend eine begrenzte Anzahl von
Kopfformen als wählbare Standardeinstellungen bereitzuhalten, ebenso wählbare
Vorgaben für die Form des Haarteils und für die Knüpfdichte.
Das Überwachen und Steuern der Nadeln 10, 13 und 13a kann durch optische
Abtastungen erfolgen.
Die Haarzuführung 15 besteht aus einem nicht dargestellten Verteilerschacht, in
den die Haare bündelweise eingelegt werden und in dem die Haare durch eine
Verteilanordnung, z. B. durch gegeneinander laufende Gummirollen, einzeln einer
Nicht im einzelnen dargestellten Endlosbandvorrichtung zugeführt werden. Die
Endlosbandvorrichtung besteht aus einer geraden Zahl von mindestens zwei
Endlosbändern, jeweils mit Rillen für je ein Haar. Zwei Endlosbänder bzw. die
mittleren zwei sind direkt nebeneinander angeordnet, derart, daß die Stechnadel
10 beim Stechvorgang zwischen ihnen durchsticht. Die Haarzuführung 15 ist so
angeordnet, daß die Stechnadel 10 die Haare etwa in ihrer Mitte ergreift.