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Die Erfindung betrifft eine modulare Nadelflormaschine gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bei der aus
GB 1 550 900 A bekannten modularen Nadelflormaschine sind einem an einer Seite der Nadelebene liegenden Sperrbalken eine Vielzahl Nadelhalter zugeordnet, die in einer zur Nadelebene parallelen Ebene zwischen der Nadelebene und dem Sperrbalken auf- und abbewegbar in Nadelmodulen geführt sind. Sämtliche Nadelhalter befinden sich an einer Seite der Nadelebene, wobei jeder Nadelhalter mehrere Nadeln trägt. Die Nadelhalter sind im Querschnitt C-förmig und ineinander verschränkt, wodurch die Nadeldichte in der Nadelebene begrenzt ist, d. h., ein durchschnittlicher Abstand zwischen den Nadelmittellinien nicht unterschritten werden kann.
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Bei einer aus
US 4 790 252 A bekannten Nadelflormaschine sind quer zur Führrichtung des Trägermediums zwei parallele beabstandete Nadelreihen vorgesehen. Je zwei Nadelhalter mit jeweils einer Nadel sind in einem Nadelmodul verschiebbar geführt. Der Nadelmodul ist in stationären Führungen in der Führrichtung des Trägermediums hin- und herverschiebbar. Der Nadelmodul wird durch Druckluftantriebe bewegt, um die eine oder die andere oder gar keine Nadel zu sperren.
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Aus
DE 79 01 112 U1 ist ein zweiteiliges Nadelstangensegment für Nadelflormaschinen bekannt, wobei in dem Nadelstangensegment eine Vielzahl paralleler Nadeln in einer Linie festgespannt ist.
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Nadelflormaschinen zur Herstellung von Teppichen umfassen gewöhnlich einen großen Rahmen mit einem Kopf, in dem eine drehbare Hauptantriebswelle angeordnet ist und von dem eine Nadelantriebsstruktur für die Hin- und Herbewegung einer Vielzahl von Nadeln gehalten wird. Der Rahmen umfasst weiterhin ein Bett, in dem oszillierende Läufer oder Haken für das Zusammenwirken mit den Nadeln angeordnet sind, um Garnschleifen zu bilden, wobei in vielen Nadelflormaschinen Messer in Verbindung mit den Haken verwendet werden, um die Schleifen aufzuschneiden.
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Die Fortentwicklung des Nadelflorverfahrens hat viele Innovationen mit sich gebracht, mit denen einzigartige Mustereffekte erzielt werden können. Eine derartige Innovation sieht vor, die Nadeln lateral in Übereinstimmung mit einem Muster zu verschieben. Eine weitere Innovation sieht für jede Nadel eine Stich/Nichtstich-Fähigkeit vor, indem die Nadeln auf einzelnen Nadelhaltern angebracht werden, die wahlweise hin und her bewegt werden, indem sie jeweils mit einem sich hin und her bewegenden Balken gesperrt oder von diesem gelöst werden, wobei der Balken kontinuierlich durch einen Mechanismus hin und her bewegt wird, der durch die sich drehende Hauptantriebswelle angetrieben wird. Während der Sperrung mit dem Balken bewegt sich die Nadel in Zusammenwirkung mit dem Haken hin und her, um eine Schleife zu bilden. Die Sperrung wird durch Sperrstifte auf pneumatischen Zylindern hergestellt, die in Übereinstimmung mit einem Muster angetrieben werden. Eine Maschine dieses Typs wird als gesteuerte Nadelmaschine bezeichnet, und wenn jede Nadel einzeln auf diese Weise gesteuert wird, wird die Maschine als einzeln gesteuerte Nadelmaschine bezeichnet.
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Eine wichtige Entwicklung in der Nadelflortechnik kombiniert das Konzept der einzeln gesteuerten Nadelmaschine mit dem Konzept der Verschiebung von Nadeln, wobei das Trägermaterial intermittierend zugeführt wird. Dadurch wird eine Nadelflormaschine vorgesehen, in der Nadeln mit einer Anzahl von verschiedenen Garnen, d. h. Garnen verschiedener Farbe bestückt werden, wobei eine Nadel mit einem Garn einer bestimmten Farbe an einer beliebigen von einer ausgewählten Anzahl von Positionen in den Träger eingeführt werden kann, sodass präzise mehrfarbige Muster ähnlich wie bei auf Webstühlen feingewebten Teppichen erzeugt werden können. Eine Maschine dieses Typs ist in
US 5 653 184 A gezeigt.
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Über die Jahre wurden zahlreiche Verbesserungen an diesem Konzept gemacht. insbesondere gibt
US 5 974 991 A eine Verbesserung für Nadelflormaschinen an, wobei Nadelhalter vorgesehen werden, die einzeln mit einem sich hin und her bewegenden Antriebsbalken verbunden sind und extern befestigte Federn umfassen, wobei jede Feder eine Klinkenklemme vorspannt, die eine Stich/Nichtstich-Fähigkeit für die entsprechenden Nadeln vorsieht.
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Andere Konzepte für Nadelflormaschinen neben den einzeln gesteuerten Nadelmaschinen werden für gegenüberliegende Paare von Nadelhaltern verwendet. Zum Beispiel gestattet
US US 4 790 252 A , dass nur der eine oder der andere der Nadelhalter durch einen bestimmten Schiebestab betätigt wird. Deshalb können gegenüberliegende Nadeln verschiedene Garntypen verwenden, um einzigartige Mustereffekte zu erzeugen. Es ist bei diesem Konzept jedoch nicht möglich, beide gegenüberliegende Nadelhalter gleichzeitig zu betätigen.
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US 4 790 252 A gibt an, dass gegenüberliegende Paare von Nadeln gleichzeitig bewegt werden können, wobei jedoch nicht die Ausrichtung von gegenüberliegenden Paaren von Nadeln in einer einzigen linearen Beziehung gelehrt wird. Weiterhin gibt US 4 790 252 A nicht an, dass gegenüberliegende Nadelhalter in ersetzbaren Modulen vorgesehen werden.
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US 4 790 252 A lehrt eine Möglichkeit zur Erhöhen der Dichte von Nadelflormaschinen, wobei jedoch Verbesserungen an diesem Grundaufbau auf vielen Anwendungen anwendbar sind. Zum Beispiel gibt US 4 790 252 A zwei parallele und zueinander beabstandete Reihen von Nadeln an. Die Dichte auf einer der zwei Reihen entspricht der halben Nenndichte der Maschine. Die größere Dichte wird durch die Staffelung der Nadeln und nicht nur eine einzelne Reihe der Nadeln erreicht. Während die Staffelung der Nadeln für einige Anwendungen zufriedenstellend ist, werdend durch die Nadeln in der vorderen Reihe gebildete Garnenden durch die hinteren Nadeln durchgenäht. Dies ist nicht vorteilhaft.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch den durchschnittlichen Abstand zwischen der Nadelmittellinien bestimmte Dichte in der Nadelflormaschine zu erhöhen, ohne den Durchmesser der Nadeln und/oder die Dicke der Nadelhalter zu reduzieren.
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Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Indem in den Nadelmodulen eine verschränkte Anordnung der Nadeln in einer die Nadelebene definierenden Linie vorgesehen wird, lassen sich zwischen den Nadelmittellinien feine Abstände, d. h. in der Nadelebene eine hohe Dichte an Nadeln, erzielen, wodurch auch das Problem vermieden wird, dass Garnenden vorderer Nadeln durch hintere Nadeln durchgenäht werden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Es zeigen:
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1 eine vertikale Teilquerschnittansicht durch die Nadelflormaschine in einer Ebene senkrecht zu der Richtung, in der das Trägermedium durch die Maschine geführt wird, und senkrecht zu der Nadelreihe,
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2 einen vertikalen Teilquerschnittansicht durch ein Nadelmodul in der Nadelflormaschine von 1,
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3 eine Draufsicht auf einen Teil des Nadelmoduls von 2, das den mit Führungsplatten verbundenen Befestigungsblock zeigt, wobei jedoch die Nadelhalter und die Federstangen entfernt wurden,
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4 eine perspektivische Seitenansicht des Nadelmoduls von 2, und
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5 eine Querschnittansicht der verschränkten Anordnung der Nadeln in einer Ebene senkrecht zu der Nadelrichtung.
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Die Nadelflormaschine, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, weist einen weitgehend herkömmlichen Aufbau auf. Deshalb wird hier auf eine ausführliche Beschreibung der Arbeitsweise der Maschine verzichtet.
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Die Nadelflormaschine
10 weist einen als Kopf ausgebildeten Hauptkörper
12 auf, in dem ein herkömmlicher Antriebsmechanismus für das hin und her bewegte Antreiben einer Vielzahl von lateral beabstandeten Schiebestangen
14 untergebracht ist, von denen eine in
1 gezeigt ist. Die laterale Richtung ist als Querrichtung zu der Längsrichtung definiert, in der das Trägermaterial
106 von vorne nach hinten durch die Maschine geführt wird. Details des Antriebsmechanismus innerhalb des Kopfes sind für die Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich und können unter anderem aus
US 3,881,432 entnommen werden.
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Neben dem unteren Ende jeder Schiebestange
14 ist ein Joch
18 vorgesehen, das dem in
US 4,815,402 gezeigten Joch ähnlich ist. Das Joch
18 weist ein Spannglied
20 auf, das an der Schiebestange
14 befestigt ist, und ein Paar von sich nach unten erstreckenden Gliedern
22 und
24, die in der Richtung vom vorderen zum hinteren Ende der Maschine zueinander beabstandet sind. Ein sich lateral erstreckender Sperrbalken
26 mit im wesentlichen einem L-förmigen Querschnitt ist mit dem unteren Ende des Glieds bzw. der Glieder
22 verbunden, während ein ähnlicher Sperrbalken
28 mit dem unteren Ende des Glieds bzw. der Glieder
24 verbunden ist. Die Sperrbalken
26,
28 weisen Sperrzapfen
30,
32 auf, die sich von den Sperrbalken
26,
28 wie in
1 gezeigt und ähnlich wie in dem Patent '402 beschrieben erstrecken, um wahlweise einzelne Nadelhalter
42 und
44 wie weiter unten ausführlicher beschrieben nach oben und unten zu bewegen.
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Das Nadelmodul 40 ist in 2 gezeigt. Das Nadelmodul 40 umfasst wenigstens zwei und vorzugsweise mehr Nadelhalter 42, 44, die auf gegenüberliegenden Seiten der Nadelflorebene 46 angeordnet sind. 1 zeigt wenigstens drei Nadelhalter 42, 44 und 48, während 3 jedes Nadelmodul 40 mit fünfunddreißig Nadelhaltern 42, 44 zeigt, von denen jeweils einer pro Schlitz 50 oder Schlitz 52 in den Führungsplatten 54 angeordnet ist. Der Nadelhalter 42 gehört zu einem Satz, der den Nadelhaltern 44 und 48 gegenüber in der Nadelflorebene 46 angeordnet ist.
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2 zeigt das Nadelmodul 40, das eine Vielzahl von Nadelhaltern 42, 44 umfasst, die mit Nadeln 58 verbunden sind. Die Nadelflorebene 46 ist senkrecht zu der Nadelflorreihe 60 von 4 ausgerichtet, um eine Nadelflorebene zu bilden, in der die Nadeln 58 im wesentlichen kolinear sind. Wie aus 4 und 5 ersichtlich, sind gegenüberliegende Nadelhalter 42, 44 derart aufgebaut, dass sie einander entlang der Basisteile 62, 64 überlappen, sodass die Nadeln 58 in einer kolinearen Beziehung angeordnet werden können. Die Nadelhalter 42, 44 sind wie in 5 gezeigt in diesem überlappenden Teil auf eine Breite verdünnt, die etwas größer als der Durchmesser der Nadel ist.
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Wie in 2 gezeigt, werden eine oder mehrere Führungsplatten 54, 66 verwendet, um eine laterale Stütze für die Nadelhalter 42, 44 vorzusehen, wobei sich die Nadelhalter in den Schlitzen 50, 52 der Führungsplatte nach oben und unten bewegen können.
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Die Führungsplatten 54 in 3 sind in der Nadelrichtung voneinander beabstandet und enthalten eine Vielzahl von Nadelhaltern 42 und 44. Die Führungsplatten weisen verschränkte Kanten 68, 70 auf, die miteinander zusammenwirken, damit die Dichte nicht vermindert wird, wo die benachbarten Führungsplatten 54, 66 einander an der Grenze zwischen zwei Modulen kontaktieren. Die Führungsplatten 54, 66 können vorzugsweise derart verarbeitet werden, dass die Schlitze 50 im wesentlichen wenigstens drei Seiten eines Nadelmoduls umgeben, während die Schlitze 52 entsprechend oder kleiner ausgebildet sein können als die Schlitze 50.
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Um ein Nadelmodul 40 zu montieren, werden die Nadelhalter 42, 44 mit Nadeln 58 ausgestattet und in die Schlitze 50, 52 der Führungsplatten 54, 66 platziert, wobei die Stangen 72, 74 durch die kreisrunden Führungsöffnungen 75 in den Führungsplatten 54, 66 eingeführt werden. Das untere Ende jedes Stabes weist einen reduzierten Durchmesser auf und ist in einer Bohrung 76, 78 in der Basis 62, 64 des Nadelhalters positioniert. Eine Druckfeder 80, 82 wird dann über die Stange 72, 74 gesteckt und drückt gegen die obere Oberfläche der Führungsplatte 54. Eine Kappe 84, 86 wird dann oben am Nadelhalter 42, 44 befestigt, sodass das obere Ende der Stange 72, 74, das auch einen Teil mit reduziertem Durchmesser aufweist, in eine Bohrung 88, 90 in der Kappe 84, 86 eingeführt wird. Das obere Ende der Feder 80, 82 drückt gegen die Kappe 84, 86. Die Kappen 84, 86 oder ein anderer Teil der Nadelhalter 42, 44 weisen Rippen 92, 94 auf, welche die Bewegung des Nadelhalters 42 oder 44 relativ zu den Sperrbalken 26, 28 von 1 begrenzen. Diese Rippen 92, 94 unterstützen auch die Rückkehr der Nadelhalter 42, 44 nach oben nach der Lösung des Sperrzapfens 30, 32.
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Die Führungsplatten 54, 66 sind mit einem Befestigungsbalken 96 etwa mittels Schrauben 98, 100 oder auf andere Weise verbunden. Die Anordnung des Befestigungsblocks sieht eine horizontale Stabilität für die Nadelhalter 42, 44 und damit für die Nadeln 58 während des Nadelflorbetriebs vor.
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Bei Aufbauten aus dem Stand der Technik wie etwa in
1 von
US 5,974,991 gezeigt, wird die einzige zusätzliche horizontale Stabilität durch den Arm
26 vorgesehen. Während diese Verbesserung weiterhin durch den Arm
110 vorgesehen wird, hat sich herausgestellt, dass auch eine horizontale Stabilität näher an den Nadeln
58 vorteilhaft ist. Die Führung
112 kann ebenfalls eine gewisse horizontale Stabilität für die Nadelmodule
42 und damit für das Nadelmodul
40 vorsehen.
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3 zeigt im Detail den Befestigungsblock 96 und die obere Platte 114, die durch die Schraube 98 an dem Befestigungsblock 96 gehalten wird. Die untere Platte 116 wird auf ähnliche Weise mit der Schraube 100 verwendet, um dazwischen die Führungsplatten 54, 66 zu halten. Die Führungsplatten 54, 66 sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und an beabstandeten Teilen mit dem Befestigungsblock 96 verbunden.
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1 stellt den Betrieb der Nadelflormaschine 10 dar. Während des Betriebs bewegt sich die Schiebestange 14 nach oben und unten, um das Joch 18 und die Glieder 22, 24 nach oben und unten zu bewegen. Die Vielzahl der Sperrzapfen 30, 32 werden vorzugsweise einzeln gesteuert, um ein gewünschtes Muster auf dem Träger 106 vorzusehen. Wenn die Sperrzapfen 30, 32 in Aufnahmeeinrichtungen, die hier als Kanäle 115 gezeigt sind, der Nadelhalter 42, 44 eingeführt werden, werden die mit den gesperrten Nadelhaltern 42, 44 verbundenen Nadeln 58 mit dem Garn 118, 120 durch den Träger getrieben.
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Wenn ein bestimmter Nadelhalter 48 während des abwärts gerichteten Hubs der Schiebestange 14 nicht in dem entsprechenden Kanal 115 gesperrt wird, wird die entsprechende Nadel 58 auf dem Nadelhalter 48 bei diesem bestimmten Hub der Schiebestange 14 nicht durch den Träger 106 getrieben. Die Nadelhalter 42, 44 wurden gesperrt, der Nadelhalter 48 wurde nicht gesperrt.
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Die Mechanik des Nadelmoduls 40 während des Betriebs lässt sich besser verstehen, wenn man die vergrößerten Darstellungen von 2 und 4 betrachtet. 2 zeigt die Nadelhalter 42, 44 in einer unteren Position relativ zu den Führungsplatten 54, 66 sowie den Befestigungsbalken 96. Die Druckglieder 80, 82 sind wenigstens teilweise komprimiert, wobei die Position vorsehen würde, dass die Nadeln 58 durch den Träger (in dieser Zeichnung nicht gezeigt) getrieben werden; es handelt sich um eine verbundene Position, weil das Federglied 80, 82 stärker komprimiert wäre als in der gelösten Position, die durch den Nadelhalter 48 in 1 gezeigt wird. 4 zeigt die Nadelmodule 42, 44 in einer oberen Position relativ zu den Führungsplatten 54, 66 und den Befestigungsbalken 96. Die Federglieder 80, 82 sind in 4 im Gegensatz zu 2 nicht komprimiert. Es ist zu beachten, dass der Befestigungsbalken 96 und die Führungsplatten 54, 66 in 4 niedriger als in 2 sind. Die Federglieder 80, 82 in 4 sind weiterhin unter einem gewissen Druck, sodass die Stangen 72, 74 relativ zu den Nadelhaltern 42, 44 gehalten werden, weil die Stangen 72, 74 dazu beitragen, die Nadelhalter 42, 44 relativ zu den Führungsplatten 54, 66 und damit zu dem Befestigungsblock 96 zu halten.
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Wenn bestimmten Nadelhalter 42, 44 gesperrt und für den Nadelflorbetrieb angetrieben werden, werden diese Nadelhalter 42, 44 nach unten getrieben, während die Führungsplatten 54, 66, der Befestigungsbalken 96 und die nicht gesperrten Nadelhalter 48 stationär bleiben. In den gesperrten Nadelhaltern 42, 44 werden die Federglieder 80, 82 komprimiert, wobei sich die Nadelhalter 42, 44 durch den nach unten gerichteten Hub der Schiebestange 14 bewegen. Beim nach oben gerichteten Hub der Schiebestange 14 können die Nadelhalter 42, 44 gelöst werden oder für einen weiteren Stich gesperrt blieben. Eine Brückenplatte 122 kann die Stabilität der Führungsplatten 54, 66 und damit des Nadelmoduls 40 erhöhen.
