DE2621759A1

DE2621759A1 - Maschine zur herstellung eines getufteten gewebes

Info

Publication number: DE2621759A1
Application number: DE19762621759
Authority: DE
Inventors: William John Barnes; Barry John Belcher; John Kenneth Harvey
Original assignee: Newroyd Ltd
Current assignee: Newroyd Ltd
Priority date: 1976-03-04
Filing date: 1976-05-15
Publication date: 1977-09-15
Also published as: FR2343073A1; CA1055787A; DK144920B; BE852125A; GB1527652A; AU2277477A; JPS52123750A; NZ183397A; DK144920C; FR2343073B1; DE2621759C3; DK93677A; AU504012B2; DE2621759B2; US4109593A

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung eines getufteten Gewebes, beispielsweise eines Tufted-Teppichs oder einer Tufted-Decke.

Die bisher bekannten Maschinen zur Herstellung eines derartigen Gewebes enthalten einen Maschinenkopf mit einer Vielzahl Tuftnadeln und sind deshalb kompliziert aufgebaut. Dadurch werden wiederum die in dem Gewebe erzeugbaren Muster begrenzt.

Demgegenüber zeichnet sich eine nach der Erfindung aufgebaute Maschine aus durch eine drehbar angeordnete Nadelträgerachse, die in eine Vielzahl vorbestimmter Winkelstellungen einstellbar ist, durch eine Garnführungsvorrichtung zur Führung von Garn zu dem vorderen Ende einer an der Achse

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vorgesehenen Nadel, durch eine Wechselbewegungsvorrichtung für die Nadelträgerachse zur Führung des Garns durch ein Vorgewebe und durch eine Steuervorrichtung zur Drehung der Nadelträgerachse in die vorbestimmten Winkelstellungen.

Vorzugsweise arbeitet die Steuervorrichtung abhängig von der Wechselbewegungsgeschwindigkeit der Nadelträgerachse.

Die Steuervorrichtung arbeitet zweckmäßig derart, daß sie die jeweils aktuelle Winkelstellung der Nadelträgerachse mit einer vorgegebenen Winkelstellung vergleicht und die Nadelträgerachse bei Feststellung einer Abweichung zwischen den beiden verglichenen Werten in die vorbestimmte Winkelstellung dreht.

Zur Erzeugung von Signalen zur Anzeige der aktuellen Winkelstellung der Nadelträgerachse kann eine elektro-optisch arbeitende Vorrichtung vorgesehen sein. Diese kann mindestens eine Lichtquelle mit zugeordnetem Lichtdetektor enthalten, und es ist eine Maske zwischen der oder jeder Lichtquelle und dem Lichtdetektor vorgesehen, deren Winkelstellung durch diejenige der Nadelträgerachse bestimmt ist. Die Maske schirmt das Licht abhängig von ihrer Winkelstellung ab, so daß der oder die Lichtdetektoren ein durch diese Winkelstellung bestimmtes Signal oder auch mehrere derartige Signale erzeugen.

Eine erste und eine zweite Antriebsvorrichtung können zur Drehung der Nadelträgerachse in zueinander entgegengesetzten Richtungen vorgesehen sein, diese Antriebsvorrichtungen enthalten jeweils eine Kupplung, die durch die Steuervorrichtung angesteuert wird.

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Die Steuervorrichtung kann ferner eine Bremsvorrichtung für die Nadelträgerachse steuern. .

Die erste und die zweite Antriebsvorrichtung können ihrerseits von einer gemeinsamen Antriebswelle her angetrieben werden.

Die Nadelträgerachse kann in einem Kopf befestigt sein, dem eine Querbewegungsvorrichtung zugeordnet ist, wobei die Steuervorrichtung die Winkelstellung der Nadelträgerachse abhängig von der jeweiligen Querbewegungsrichtung des Kopfes einstellt.

Die Querbewegungsvorrichtung enthält vorzugsweise einen ersten und einen zweiten Querbewegungsmechanismus zur Bewegung des Kopfes in zueinander senkrechten Richtungen. Jeder Querbewegungsmechanismus umfaßt einen Servomotor mit einer in zwei Richtungen drehbaren Welle, einen mit dem Kopf verbundenen und geradlinig bewegbaren Schlitten sowie zumindest ein jeweils vorgesehenes Seil oder Band, welches mit der Motorwelle und dem jeweiligen Schlitten verbunden ist, so daß eine Drehung der Motorwelle in den beiden möglichen Richtungen eine Bewegung des Seils oder Bandes zur Querbewegung des jeweiligen Schlittens zur Folge hat. Vorzugsweise ist der Schlitten eines der beiden Querbewegungsmechanismen über den anderen Schlitten hinweg bewegbar.

Die Bezeichnung "Seil" soll im weitesten Sinne Drähte, Kabel, Ketten und ähnliche Elemente umfassen.

Bei mindestens einem der Querbewegungsmechanismen können zwei Seile oder Bänder oder zwei Teile eines gemeinsamen Seiles oder Bandes vorgesehen sein, die jeweils von der Motorwelle zu mit gegenseitigem Abstand angeordneten Teilen

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des Schlittens verlaufen. Eine Drehung der Motorwelle in den beiden möglichen Richtungen bewirkt dann eine gleichzeitige Bewegung der beiden Seil- oder Bandteile in zueinander entgegengesetzten Richtungen.

Die Steuervorrichtung kann den Betrieb der Querbewegungsmotoren abhängig von der Wechselbewegungsgeschwindigkeit der Nadelträgerachse steuern.

Die Maschine nach der Erfindung umfaßt vorzugsweise einen elektrischen Servomotor zum Antrieb der Garnführung, und die Steuervorrichtung steuert den Betrieb dieses Servomotors abhängig von einem vorbestimmten Programm, wobei sie ihrerseits abhängig von der Wechselbewegungsgeschwindigkeit der Nadelträgerachse gesteuert wird.

Die Steuervorrichtung kann auch mit einer Steuergröße angesteuert werden, die den Betrag angibt, um den sich der Kopf gegenüber einer vorgegebenen Position bewegt hat.

Die Nadelträgerachse ist vorzugsweise hohl, und die Garnführungsvorrichtung umfaßt eine Anordnung zur Leitung einer Strömung durch das Innere der Nadelträgerachse, durch die das Garn mitgenommen und geführt wird.

So kann beispielsweise eine Kammer vorgesehen sein, durch die hindurch die Nadelträgerachse oder eine an dieser befestigte weitere Achse geführt ist, in deren Wandung eine Öffnung vorgesehen ist, die den Innenraum mit der Kammer lediglich während eines Teils der Wechselbewegung der Nadelträgerachse verbindet, ferner ist eine Vorrichtung zur Versorgung der Kammer mit dem Strömungsmedium vorgesehen.

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Die Garnftihrungsvorrichtung kann eine Riffelwalze aufweisen, an die das Garn heraufUhrbar ist.

Zweckmäßig ist eine Vorrichtung zum Stillsetzen der Maschine vorgesehen, die dann betätigt wird, wenn ein Seil oder Band reißt oder wenn die Spannung eines Seils oder Bandes außerhalb eines vorgegebenen einstellbaren Bereichs liegt.

Bei einer nach der Erfindung aufgebauten Maschine ist es nicht erforderlich, den Kopf mit einer Vielzahl Tuft-Nadeln zu versehen, da er je nach Erfordernis über das Vorgewebe bewegbar ist und hierzu nur eine einzige Tuftnadel aufweisen muß.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausfuhrungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung einer Tufting-Maschine nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Darstellung eines Grey-Codes zur Bestimmung der Winkelposition einer Tuftnadel in der Maschine nach Fig. 1,

Fig. 3 und 4 perspektivische Darstellungen der verschiedenen Teile eines Querbewegungsmechanismus,

Fig. 5 den Querschnitt eines Nadelträgerkopfes gemäß der Linie 5-5 aus Fig. 6.

Fig. 6 den Schnitt 6-6 aus Fig. 5 und Fig. 7 den Schnitt 7-7 aus Fig. 6.

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Die im folgenden verwendeten Begriffe "oben", "unten", "links", "rechts", "Uhrzeigersinn" und "Gegenuhrzeigersinn" beziehen sich jeweils auf die Darstellung in den Figuren.

In Fig. 1 bis 4 sind schematische Darstellungen für eine Tufting-Maschine nach der Erfindung dargestellt, mit der ein Teppich- oder Deckengewebe hergestellt werden kann. Die Maschine enthält einen Kopf 10, dessen Konstruktion in Fig. 5 dargestellt ist und im folgenden noch beschrieben wird. Der Kopf 10 enthält eine Motorwelle 11, auf der Zahnräder 12, 13 sowie eine Lichtmaskenscheibe 14 befestigt sind, die somit drehbar angeordnet ist. Das Zahnrad 12 greift in ein frei drehbares Zahnrad 15 ein, das mit einer Achse 16 Über eine im Uhrzeigersinn wirksame Kupplung 17 verbunden ist, so daß bei deren Betätigung die Achse 16 im Uhrzeigersinn bei dazu entgegengesetzter Drehung der Motorwelle 11 gedreht wird. Die Achse 16 treibt eine Nadelträgerachse 20, die durch die Motorwelle 11 (über eine in Fig. 1 nicht gezeigte Vorrichtung) in Wechselbewegung versetzt wird und mit einer drehbar befestigten Tuftnadel 21 versehen ist, die ein zugespitztes vorderes Ende 22 hat, welches in eine Vielzahl vorbestimmter Winkelstellungen einstellbar ist.

Das Zahnrad 13 greift in ein Ritzel 23 ein, welches seinerseits mit einem frei drehbaren Zahnrad 24 gekoppelt ist. Dieses ist mit der Achse 16 über eine im Gegenuhrzeigersinn wirksame Kupplung 25 gekoppelt, so daß bei deren Betätigung die Achse 16 im Gegenuhrzeigersinn bei dazu gleichsinniger Drehung der Motorwelle 11 gedreht wird.

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Die Achse 20 treibt eine metallene Lichtmaskenscheibe 26 mit zueinander konzentrischen gebogenen Schlitzen 30, 31 und 32 mit jeweils zunehmendem Radius, die hinsichtlich ihrer Winkelstellung gegeneinander versetzt sind. Der Raum zwischen zwei gegeneinander versetzten Schlitzen 32 ist in radialer Richtung auf Teile der Schlitze 30 und 31 ausgerichtet. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein Abschnitt der Scheibe 26 vorgesehen, in dem keiner der Schlitze 30, 31 und 32 angeordnet ist. Infrarotlichtquellen 33, 34, 35, beispielsweise Leuchtdioden, sind auf einem gemeinsamen Träger 36 so angeordnet, daß bei geeigneter Winkelstellung der Scheibe 26 das Licht der Lichtquellen 33_f 34 und 35 durch die Schlitze 30, 31 und 32 auf fotoelektrische Zellen oder andere Lichtdetektoren 37ι 38 und 39 fallen kann, die an dem Träger 36 befestigt sind. Die Infrarotlichtquellen 33_f 34 und 35 können auch als separate, selbsttragende Einheiten ausgebildet sein.

Die Lichtdetektoren 37, 38 und 39 liefern Signale an eine logische Steuerschaltung 42. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird bei einer Stellung der Scheibe 26 innerhalb eines Bereichs von 0° bis 45° gegenüber einer vorgegebenen Stellung das Licht nur durch einen der Schlitze 32 geleitet, so daß nur der Lichtdetektor 39 ein Signal liefert. Bei einer Stellung zwischen 45° und 90° wird das

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Licht durch die Schlitze 50. und 32 geleitet, so daß die Lichtdetektoren 37 und 39 Signale abgeben. Bei einer Stellung zwischen 90° und 135° wird Licht durch den Schlitz 3©. geleitet, so daß der Lichtdetektor 37 ein Signal abgibt usw.. Die Scheibe 26 bildet also eine Maske, die das. Licht der Lichtquellen 33, 34, 35 differentiell abhängig von ihrer Winkelstellung abblendet, so

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daß die Lichtdetektoren 37, 38, 39 Signale entsprechend diesen WinkelStellungen erzeugen. Die Scheibe 26, die Schlitze 30, 31, 32, die Lichtquellen 33, 34, 35 und die Lichtdetektoren 37, 38, 39 bilden somit gemeinsam einen optischen Codierer zur Erzeugung von Signalen, die in einem binären Grey-Code einander zugeordnet sind und die jeweilige aktuelle Winkelstellung der Achse 20 und damit die Winkelstellung des zugespitzten vorderen Endes 22 der Tuftnadel 21 angeben. Werden mehrere mit gegenseitigen Winkelabständen zueinander angeordnete Träger 36 vorgesehen, die jeweils Lichtquellen 33, 34, 35 und Lichtdetektoren 37, 38, 39 aufweisen, so kann die Genauigkeit, mit der die Winkelposition der Achse 20 durch den optischen Codierer angegeben wird, verbessert werden. Die Genauigkeit kann ferner dadurch verbessert werden, daß eine größere Anzahl von Schlitzen in der Scheibe 26 mit einer entsprechend vergrößerten Anzahl der Lichtquellen und Lichtdetektoren vorgesehen wird.

Die Scheibe 14 ist mit mehreren gleichmäßig zueinander beabstandeten, konzentrischen, gebogenen Schlitzen 43 versehen. In Fig. 1 sind vier derartige Schlitze 43 gezeigt, es kann jedoch auch eine andere Anzahl vorgesehen sein, beispielsweise acht oder zweiunddreißig Schlitze. Eine Infrarotlichtquelle 44 und eine Fotozelle oder ein anderer Lichtdetektor 45 sind auf einem Träger 46 beiderseits der Scheibe 14 angeordnet und haben übereinstimmenden radialen Abstand gegenüber der Achse der Scheibe 14, wie die Schlitze 43. Der Lichtdetektor 44 erzeugt bei jeder Umdrehung der Motorwelle 11 vier Impulse, die einer logischen Steuerschaltung 47 einer Steuervorrichtung zugeführt werden. Die Frequenz dieser Impulse gibt die Geschwindigkeit der Motorwelle 11 und damit die Geschwindigkeit der Wechselbewegung der Achse 20 und damit

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wiederum die Stichgeschwindigkeit der Nadel 21 an. Die logische Steuerschaltung 47 liefert ein Signal an eine Torschaltung 50, die ferner durch einen Oszillator 51 angesteuert wird. Das Signal der Torschaltung 50 wird einem Zähler 52 zugeführt, der einen z.B. magnetisch arbeitenden Informationsspeicher 53 ansteuert. Dieser empfängt ferner Signale direkt von der logischen Steuerschaltung 47. Das Ausgangssignal des Informationsspeichers 53 ist ein digitales Signal und gibt den Wert -^ an, wobei N die Bewegungsgeschwindigkeit des Kopfes 10 über das Vorgewebe (nicht dargestellt) ist. Der Zähler 52 kann durch ein Signal eingeschaltet werden, welches durch einen Schlitz 43 in der Scheibe 14 erzeugt wird. Er wird durch ein Signal des darauf folgenden oder eines anderen Schlitzes 43 ausgeschaltet. Die Impulse des Oszillators 51 werden zwischen diesen beiden Signalen gezählt, und der erhaltene Zählwert wird in den Informationsspeicher 53 eingegeben. Es ergibt sich somit ein durch die Wechselbewegung der Nadel 21 bestimmter Zählwert, der im Informationsspeicher 53 laufend verfügbar ist und anderen Teilen des Steuersystems zugeführt wird.

Der Kopf kann, wie noch beschrieben wirdj in zueinander senkrechten Richtungen über das Vorgewebe bewegt werden, so daß durch Verwendung eines einzigen Kopfes 10 mit einer einzigen Nadel 21 diese in alle Teile des Vorgewebes eingeführt und aus diesem herausgeführt werden kann, welche mit Garnnoppen zu versehen sind.

Es ist wichtig, daß das zugespitzte Vorderende 22 der Nadel 21 während der Bewegung des Kopfes 10 richtig ausgerichtet ist. Dies bedeutet, daß das zugespitzte Ende 22 bezüglich der Richtung, in der der Kopf 10 zum jeweiligen Zeitpunkt

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über das Vorgewebe bewegt wird, nach vorn zeigen soll. Da diese Richtung periodisch geändert wird, wenn der Kopf über das Vorgewebe bewegt wird, ist es erforderlich, entsprechende Änderungen der Winkelstellung der Nadel 21 zu erzeugen. Diese Steuerung der Winkelstellung der Nadel 21 wird durch die logische Schaltung 42 erzeugt, die die von den Lichtdetektoren 37, 38, 39 erhaltenen Signale, welche die aktuelle Winkelstellung der Nadel 21 angeben, mit einem Signal vergleicht, das die erforderliche Winkelstellung der Nadel 21 angibt. Dieses letztere Signal wird von einer Vorgabeschaltung 54 abgeleitet. Diese Schaltung 54 wird ihrerseits durch ein Programm gesteuert, welches beispielsweise auf Magnetband gespeichert ist und auch die Bewegung des Kopfes steuert. Die Vorgabeschaltung 54, die Vorrichtung zur Bewegung des Kopfes 10 und der Speicher 53 sind in nicht dargestellter Weise elektrisch miteinander verbunden, um zu gewährleisten, daß die erforderliche Synchronisation der Bewegung des Kopfes 10 über das Vorgewebe mit der Wechselbewegung der Nadel 21 vorliegt und daß die Nadel 21 die geeignete Winkelstellung bezüglich der Bewegungsrichtung des Kopfes 10 hat.

Signale der logischen Schaltung 42, die sich aus einem Unterschied der beiden ihr zugeführten, zu vergleichenden Signale ergeben, werden Steuerverstärkern 55 zugeführt, die die Kupplungen 17 und 25 sowie eine Bremse 26 ansteuern, welche eine Drehung der Achse 16 verhindert.

Wenn die mit den Lichtdetektoren 37, 38, 39 festgestellte Winkelstellung der Nadel 21 sich von dem Vorgabewinkel aus der Vorgabeschaltung 54 unterscheidet, so wird ein Signal zur Lösung der Bremse 56 sowie ein Signal zur Einschaltung einer der Kupplungen 17, 25 abgegeben. Die Nadel 21 dreht

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sich dann in der erforderlichen Winkelrichtung (abhängig davon, welche der Kupplungen 17, 25 eingeschaltet ist), bis ihre Winkelstellung derjenigen entspricht, die durch die Vorgabeschaltung 54 angegeben wird. Tritt dieser Zustand ein, so werden Signale zu der vorher eingeschalteten Kupplung sowie zur Bremse 56 geleitet, wodurch die Kupplung gelöst und die Bremse gesetzt wird. Die Nadel 21 wird dann in ihrer neuen Winkelstellung gehalten. Die logische Schaltung 42 ist so aufgebaut, daß Jeweils diejenige Kupplung 17 bzw. 25 eingeschaltet wird, welche die Nadel 21 über den minimalen Winkelabstand in die jeweils neue Winkelstellung bringen kann.

Der Kopf 10 ist in nicht dargestellter Weise an einem Schlitten 60 (Fig. 3) gehalten, der geradlinig in zwei zueinander senkrechten Richtungen bewegt werden kann. Wenn die Nadel 21 horizontal in ein vertikal angeordnetes Vorgewebe hinein und aus diesem herausbewegt wird, kann die erforderliche Vertikalbewegung des Kopfes 10 wie in Fig. 3 gezeigt durchgeführt werden, die erforderliche Horizontalbewegung des Kopfes 10 kann wie in Fig. 4 gezeigt durchgeführt werden.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist der Schlitten 60 mit zueinander beabstandeten oberen und unteren Rollen 61 und 62 versehen. Jedes von zwei Seilen 63 (z.B. aus Draht, Kabel oder Kunststoff) hat einen oberen Teil 64, welcher über die obere Rolle 61 und über Rollen 65, 66 und 67 geführt ist, und einen unteren Teil 70, der über die untere Rolle 72 und über Rollen 71, 72, 73 geführt ist. Die linken Enden der Seilteile 64, 70 sind bei 68, 69 verankert. Die Seile 63 sind um eine Motorwelle 74 eines elektrischen Servomotors 75 geführt, die in beiden möglichen Richtungen gedreht werden kann, so daß die Seilteile 64, 70 gleichzeitig in zueinander entgegengesetzten Richtungen bewegt werden. Wird die Motorwelle

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74 im Uhrzeigersinn gedreht, so werden die Seilteile 70 aufgewickelt und die Seilteile 64. gleichzeitig abgewickelt, so daß der Schlitten 60 in vertikaler Richtung abwärts bewegt wird. Wird die Motorwelle 74 andererseits im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so wird der Schlitten 60 vertikal aufwärts bewegt.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist ein Schlitten 78 mit seiner Ober- und Unterseite an einem oberen Seilpaar 76 (beispielsweise aus Draht, Kabel oder Kunststoff) und an einem unteren Seilpaar 77 befestigt. Das obere Seilpaar 76 ist über Rollen 80, 81 und über eine Motorwelle 82 eines elektrischen Servomotors 83 geführt, der in beiden möglichen Richtungen drehbar ist, so daß die Seile 76, 77 gleichzeitig bewegt werden. Somit kann der Schlitten 78 durch Drehung der Motorwelle 82 im Gegenuhrzeigersinn nach links und durch Drehung im Uhrzeigersinn nach rechts bewegt werden. Der Schlitten 60 nach Fig. 3 ist in nicht dargestellter Weise am Schlitten 78 verschiebbar befestigt.

Es sind,doppelte Seile 63, 76, 77 vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Maschine nicht beschädigt wird, wenn ein Seil reißt. Es sind jedoch nicht dargestellte Vorrichtungen vorgesehen, die bei einem Seilriß oder bei einer Seilspannung außerhalb eines vorbestimmten und vorzugsweise einstellbaren Bereichs die Maschine stillsetzen.

Die Seile können, falls erwünscht, durch Bänder ersetzt werden, beispielsweise durch Antriebsbänder, die mit Antriebszähnen versehen sind.

Die Servomotore 75, 83 werden abhängig von der Wechselbewegungsgeschwindigkeit der Nadelträgerachse 20 in nicht dargestellter Weise durch den Zählwert gesteuert, der im In-

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formationsspeicher 53 vorhanden ist, ferner durch das genannte Magnetband oder eine andere Steuervorrichtung, so daß sie die jeweils erforderliche Bewegung des Schlittens 60 in zueinander senkrechten Richtungen bewirken, durch die der Kopf 10 an alle erforderlichen Teile des Vorgewebes herangebracht werden kann.

Um die auf dem Band zu speichernde Informationsmenge zu begrenzen, ist dieses mit Informationen versehen, die sich auf die Geschwindigkeit und die Richtung des Kopfes 10 an einer Anzahl vorbestimmter "Richtpunkte" auf dem Vorgewebe beziehen. Der Wert der aktuellen Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des Kopfes wird laufend 2000 mal/sec berechnet, wozu nicht dargestellte Vorrichtungen dienen, und dieser Wert wird in nicht dargestellter Weise mit dem Wert der vorgegebenen Geschwindigkeit und Richtung am nächsten "Richtpunkt" verglichen. Jeglicher Unterschied zwischen diesen beiden Werten dient zur Steuerung der Signale für die Motore 75 und 83. Wenn der Kopf 10 einen Punkt erreicht, der einen eingestellten Abstand zum nächsten "Richtpunkt" hat, so wird der Wert der aktuellen Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung mit dem Wert der gewünschten Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung an dem übernächsten "Richtpunkt" verglichen, so daß die Bewegung des Kopfes 10 kontinuierlich erfolgt. Der Kopf 10 wird in einer geraden Linie von einem "Richtpunkt" zum nächsten mit konstanter Lineargeschwindigkeit bewegt, die von dem geforderten Stichabstand abhängt. Um diesen beizubehalten, sollte die Lineargeschwindigkeit des Kopfes proportional der Stichrate sein, die letztere ist durch die Wechselbewegungsgeschwindigkeit der Nadel 21 bestimmt.

Wenn Δ X der Abstand des Kopfes von dem nächsten "Richtpunkt", η die Anzahl der Stiche auf dieser Länge und N die Stichrate

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ist, so muß die Geschwindigkeit der Querbewegung des Kopfes 10 in der jeweiligen Richtung

ΔΧ-Ν

Ein praktisches Ausführungsbeispiel eines Kopfes 10 ist in Fig. 5 bis 7 dargestellt. Diese Vorrichtung entspricht der in Fig. 1 gezeigten, weshalb Ubereinstinunende Bezugszeichen für einander entsprechende Teile verwendet sind.

Wie aus Fig. 5 bis 7 hervorgeht, wird die Motorwelle 11 durch einen Druckluftmotor 84 angetrieben und trägt einen Nocken 85 mit einer Nut 86. Die Luft für den Druckluftmotor 84 wird über eine Leitung 87 (Fig. 6) zugeführt. Falls erwünscht, kann der Druckluftmotor 84 jedoch auch durch einen Elektromotor (nicht dargestellt) ersetzt sein. Eine Nockenrolle 90 ist in der Nut 86 angeordnet und wird durch einen Schieber 91 gehalten, so daß eine Drehung der Motorwelle 11 eine lineare Wechselbewegung des Schiebers 91 zur Folge hat. Der Schieber 91 trägt ein Drucklager 92, in dem eine Hohlwelle 93 gelagert ist. Die Hohlwelle 93 ist koaxial mit einer Hohlwelle 94 angeordnet und mit dieser verbunden. Das linke Ende der Nadel 21 ist in der Hohlwelle 94 befestigt, die Nadel 21 hat einen Flansch 95, der durch eine Feder 96 in Antriebskontakt mit dem rechten Ende der Hohlwelle 94 gedrückt wird. Somit erzeugt die Drehung der Motorwelle 11 eine Wechselbewegung der Nadel 21, so daß das Tuftgarn 100, welches in noch zu beschreibender Weise an das zugespitzte Ende 22 geführt wird, durch das nicht dargestellte Vorgewebe geführt werden kann, um dort Noppen zu erzeugen.

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Wie bei der in Fig. 1 dargestellten Konstruktion wird die Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 11 durch den optischen Codierer ausgewertet, der die Scheibe 14 umfaßt. Die Verwendung dieses optischen Codierers und der zugeordneten elektronischen Schaltungen ermöglicht die zeitliche Steuerung für das gesamte System. Eine derartige Zeitfunktion ist im Hinblick auf die Änderungen beim Starten und Stillsetzen der Maschine sowie deshalb wichtig, weil nicht dargestellte Vorrichtungen zur Änderung der Nadelgeschwindigkeit verwendet werden können,-wenn die Bewegungsrichtung des Kopfes 10 sich um einen großen Winkel ändert. Somit können die Querbewegungsgeschwindigkeit für die Motore 75, 83 und die Garnführungsgeschwindigkeit für ein gefordertes Noppenintervall und eine geforderte Noppenhöhe berechnet und dann Jede Änderung in der Nadelgeschwindigkeit eingestellt werden, um ein Produkt mit gleichbleibenden Eigenschaften zu erhalten.

Zur Garnführung wird die Luft einer Druckluftquelle 99 einer Leitung 101 zugeführt und gelangt über eine Leitung in eine Kammer 103, durch die die Hohlwelle 93 geführt ist. Die Wand der Hohlwelle 93 ist mit einer öffnung 104 versehen, die bei Anordnung der Teile gemäß Fig. 5 eine Verbindung der Kammer 103 und des Innenraums der Hohlwelle 93 herstellt. Beim Betrieb wird also die Luft von der Kammer 103 in das Innere der Hohlwelle 93 geführt, mit Ausnahme des Falles, daß während jeder Umdrehung der Hohlwelle 93 diese gegenüber der dargestellten Stellung nach links bewegt wird und die öffnung 104 durch eine Büchse 105 verschlossen wird, die im Maschinenrahmen 106 für die Halterung der Hohlwelle 93 befestigt ist.Somit wird die Luft dann gegenüber dem Innenraum der Hohlwelle 93 während mindestens eines Teils der Zeit, während der die Nadel 21 nicht durch das Vorgewebe geführt ist, gesperrt.

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Das Garn 100 läuft durch eine kleine Öffnung 107 in einer im Rahmen 106 befestigten Fadeneintrittskammer. Die Breite der öffnung 107 ist so bemessen, daß das Garn 100 hindurchgeführt werden kann, jedoch ein Luftaustritt minimal ist. Das Garn 100 läuft über eine geriffelte Führungsrolle 111, die in einer Kammer 97 angeordnet ist, und wird dann nacheinander durch die Hohlwellen 93, 94 und durch die hohle Nadel 21 geführt. Dort tritt es durch die Spitze 22 aus und wird dabei durch die Strömung komprimierter Luft durch die Nadel hindurchgestoßen.

Falls erwünscht, kann die zur Führung des Garns verwendete Luft nicht der Kammer 103 und damit dem Innenraum der Hohlwelle 93 über die Öffnung 104, sondern der Kammer 97 zugeführt werden, so daß sie direkt in das linke Ende der Hohlwelle 93 gelangt. Dies kann über ein Ventil (nicht dargestellt) geschehen, welches die Luftströmung zur Nadel 21 so steuert, daß sie während mindestens eines Teils der Zeit, während der die Nadel nicht durch das Vorgewebe geführt ist, gesperrt wird.

Die Länge oder Höhe des Garns pro Noppen wird durch einen Servomotor 112 und einen Tachometer 113 gesteuert. Der Servomotor 112 treibt die Garnführungsrolle 111 und zieht somit das Garn durch die öffnung 107. Der Servomotor 112 empfängt über nicht dargestellte Vorrichtungen Signale vom Informationsspeicher 53 und von der Magnetbandsteuerung, so daß die Garnführungsrolle 111 mit einer solchen Geschwindigkeit gedreht wird, daß sie eine gesteuerte und kontinuierlich variable Noppenhöhe, eine konstante Noppenhöhe oder eine schrittweise veränderbare Noppenhöhe je nach Erfordernis erzeugt. Der Tachometer 113 erfaßt den Wert der aktuellen Geschwindigkeit des Servomotors 112, und dieser Wert wird mit nicht dargestellten Vorrichtungen mit einem voreingestell-

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ten Vert verglichen, um die dem Servomotor 112 zugeführten Signale zu erzeugen.

Die Motorwelle 11 ist mit einem Zahnrad 114 versehen (entsprechend dem Zahnrad 12 in Fig. 1 , jedoch in einer anderen Stellung auf der Motorwelle 11), welches in ein Zahnrad 115 (Fig. 6) eingreift (entsprechend dem Zahnrad 15). Das Zahnrad 115 ist auf einer Welle 116 frei drehbar, kann jedoch mit dieser durch eine Kupplung 117 verkoppelt werden. Die Motorwelle 11 ist ferner mit einem Zahnrad 120 versehen (entsprechend dem Zahnrad 13 in Fig. 1, jedoch an einer anderen Position auf der Motorwelle 11), welches in ein Ritzel 121 (Fig. 6) eingreift. Dieses greift in ein Zahnrad 122 (Fig. 7) ein. Das Zahnrad 122 ist auf der Welle 116 frei drehbar, kann jedoch mit dieser durch eine Kupplung 123 verkoppelt werden.

Auf der Welle 116 ist ein Zahnrad 124 befestigt, das in ein Zahnrad 125 eingreift. Dieses ist an einem zylindrischen Element 126 befestigt, welches im Rahmen 106 mit Lagern 130, 131 drehbar angeordnet ist. Es trägt die Scheibe 26 des optischen Codierers zur Bestimmung der Winkelstellung der Nadel 21. Die Hohlwelle 94 hat an einem Teil ihres Außenumfangs einen quadratischen Querschnitt und ist verschiebbar in einer Hülse 127 mit quadratischem Querschnitt geführt. Die Hülse 127 ist in einer öffnung mit quadratischem Querschnitt im zylindrischen Element 126 befestigt und wirkt auf dieses ein. Die Welle 116 kann mit der Bremse 56 gebremst werden.

Die Anordnung ist so getroffen, daß bei Drehung der Motorwelle 11 im Uhrzeigersinn und eingeschalteter Kupplung 117 die Hohlwelle 94 und damit die Nadel 21 gleichfalls im Uhrzeigersinn gedreht werden, während bei Drehung der Motor welle 11 im Uhrzeigersinn und eingeschalteter Kupplung 123

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die Nadel 21 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.

Beim Betrieb der Maschine wird die Hohlwelle 94, die die Nadel 21 trägt, in der Hülse 127 durch den Antrieb mit dem Nocken 85 in Wechselbewegung verschoben. Wenn Jedoch geeignete Signale an die Kupplungen 117, 123 und die Bremse 56 geliefert werden, so wird das zylindrische Element über den kürzest möglichen Winkelabstand in eine andere Winkelposition gebracht, und diese Drehung des zylindrischen Elements 126 wird auf die Nadel 21 über die Hülse 127 übertragen. Falls erwünscht, kann der Kopf 10 nicht durch einen Querbewegungsmechanismus, sondern von Hand über das Vorgewebe bewegt werden. In diesem Falle ist der Kopf 10 mit einer nicht dargestellten Steuerung versehen, die so programmiert ist, daß die Nadel in vorbestimmte Winkelstellungen gedreht wird. Die Steuerung arbeitet abhängig von der Richtung, in der der Kopf 10 über das Vorgewebe bewegt wird.

Der Kopf 10 kann, falls erwünscht, einer von mehreren Köpfen 10 sein, die jeweils mit unterschiedlichem Garn versorgt werden und/oder unterschiedliche Nadeln haben (die gegebenenfalls um unterschiedliche Beträge bewegt werden). Die Garne können aus unterschiedlichen Materialien bestehen und/oder verschiedene Farbe und/oder verschiedene Dicke und/oder verschiedene Eigenschaften haben. In diesem Fall wird jeder Kopf 10 von einer jeweiligen Ruhe- oder Lagerstellung in eine gemeinsame Betriebsstellung gebracht, in der er zum Tuften in Gang gesetzt wird. Eine nicht dargestellte Verriegelungsvorrichtung kann zur lösbaren Haltung eines jeden Kopfes in der Betriebsstellung vorgesehen sein.

Falls erwünscht, kann die Scheibe 14 eine Anzeige der Stellung der Nadel innerhalb ihres Hubes in jedem Moment

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liefern bzw. anzeigen, wenn die Nadel an einem Ende ihrer Wechselbewegung angekommen ist. Dies kann dadurch ermöglicht werden, daß die Scheibe 14 zusätzlich zu den Schlitzen 43 öffnungen und diesen zugeordnete zusätzliche Elemente 44, 45 aufweist.

Ferner können die Kupplungen 117_f 123 durch einen Schrittmotor ersetzt sein, der entweder direkt oder über ein Getriebe mit dem zylindrischen Element 126 gekoppelt ist. In diesem Fall kann der Schrittmotor entweder durch den optischen Codierer mit der Scheibe 26 oder durch eine andere Vorrichtung gesteuert werden, die auf die Winkelstellung der Nadel 21 anspricht.

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Claims

Patentansprüche

1. Maschine zur Herstellung eines getufteten Gewebes, gekennzeichnet durch eine drehbar angeordnete Nadelträgerachse (20), die in eine Vielzahl vorbestimmter Winkelstellungen bewegbar ist, durch eine Garnführungsvorrichtung (99» 111, 112) zur Führung von Garn (100) zum vorderen Ende (22) einer an der Nadelträgerachse (20) vorgesehenen Nadel (21), durch eine Wechselbewegungsvorrichtung (84, 11, 86, 90, 94) für die Nadelträgerachse (20), so daß das Garn (100) durch ein Vorgewebe führbar ist, und durch eine Steuervorrichtung (42, 55, 17, 25), die gemäß einem vorgegebenen Programm eine Drehung der Nadelträgerachse (20) in die vorbestimmten Winkelstellungen bewirkt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (42, 55, 17, 25) durch die Wechselbewegungsgeschwindigkeit der Nadelträgerachse (20) gesteuert wird.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (42, 55, 17, 25) die jeweils aktuelle Winkelstellung der Nadelträgerachse (20) mit einer vorbestimmten Winkelstellung vergleicht und eine Drehung der Nadelträgerachse (20) bei Auftreten eines Unterschiedes zwischen beiden Winkelstellungen in die vorbestimmte Winkelstellung bewirkt.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektro-optische Vorrichtung (26, 30 - 39) zur Erzeugung von die jeweils aktuelle Winkelstellung der

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ORIGINAL INSPECTED

Nadelträgerachse (20) angebenden Signalen vorgesehen ist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-optische Vorrichtung mindestens eine Lichtquelle (33 - 35) und mindestens einen Lichtdetektor (37 - 39) sowie eine zwischen der Lichtquelle (33 - 35) und dem Lichtdetektor (37 - 39) angeordnete Maske (26) umfaßt, deren Winkelstellung durch diejenige der Nadelträgerachse (20) bestimmt ist und die das Licht jeweils abhängig von ihrer Winkelstellung differentiell unterbricht, so daß der Lichtdetektor (37 - 39) ein oder mehrere die Winkelstellung angebende Signale erzeugt.

6. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste und eine zweite Antriebsvorrichtung (13, 23, 24, 25) zur Drehung der Nadelträgerachse (20) in zueinander entgegengesetzten Winkelrichtungen vorgesehen sind, die eine erste bzw. zweite Kupplung (17, 25) umfassen, welche durch die Steuervorrichtung (42, 55, 17, 25) gesteuert wird.

7. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (42, 55, 17, 25) ferner eine Bremse (56) zur Stillsetzung der Nadelträgerachse (20) steuert.

8. Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und zweite Antriebsvorrichtung (13, 23, 24, 25) ihrerseits über eine gemeinsame Antriebswelle (11) angetrieben werden.

9. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Nadelträ-

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gerachse (20) in einem Kopf (10) angeordnet ist, für den eine Querbewegungsvorrichtung (60, 63, 75 - 78, 82) vorgesehen ist, und daß die Steuervorrichtung (42, 55, 17, 25) die Winkelstellung der Nadelträgerachse (20) abhängig von der Querbewegungsrichtung des Kopfes (10) einstellt.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbewegungsvorrichtung (60, 63, 75 - 78, 82) einen ersten und einen zweiten Querbewegungsmechanismus zur Querbewegung des Kopfes (10) in zueinander senkrechten Richtungen aufweist, daß jeder Querbewegungsmechanismus einen Servomotor (75) mit einer in zwei möglichen Richtungen drehbaren Welle (74), jeweils einen mit dem Kopf (10) verbundenen und geradlinig bewegbaren Schlitten (60) und mindestens jeweils ein Seil (63) oder Band aufweist, welches mit der Motorwelle (74) einerseits und mit dem jeweiligen Schlitten (60) andererseits verbunden ist, so daß eine Drehung der Motorwelle (74) in zwei Richtungen über das jeweilige Seil oder Band eine Querbewegung des jeweiligen Schlittens (60) in zueinander entgegengesetzten Richtungen bewirkt.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten eines der Querbewegungsmechanismen über den Schlitten des anderen Querbewegungsmechanismus hinweg bewegbar ist.

12. Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens einer der Querbewegungsmechanismen zwei Seile oder Bänder oder zwei Teile eines gemeinsamen Seils oder Bandes aufweist, die von der Mo-

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torwelle (74) zu mit Abstand zueinander angeordneten Teilen des Schlittens verlaufen, so daß eine Drehung der Motorwelle (74) in den beiden möglichen Richtungen eine gleichzeitige Bewegung der beiden Seile oder Bänder oder Seil- oder Bandteile in zueinander entgegengesetzten Richtungen bewirkt.

13. Maschine nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Betriebes der Querbewegungsmotore (75, 83) abhängig von der Wechselbewegungsgeschwindigkeit der Nadelträgerachse (20) vorgesehen ist.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß ein elektrischer Servomotor zum Antrieb der Garnführungsvorrichtung vorgesehen ist und daß die Steuervorrichtung den Betrieb dieses Servomotors abhängig von einem vorbestimmten Programm steuert sowie ihrerseits durch die Wechselbewegungsgeschwindigkeit der Nadelträgerachse gesteuert wird.

15. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß die Steuervorrichtung ferner abhängig von dem Betrag arbeitet, um den der Kopf gegenüber einer vorgegebenen Position bewegt wurde.

16. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Nadelträgerachse (93, 94) hohl ist und daß die Garnführungsvorrichtung eine Anordnung zur Leitung eines strömenden Mediums durch das Innere der Nadelträgerachse und zur Mitnahme des Garns aufweist.

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17* Maschine nach Anspruch 16, gekennze lehnet durch eine Kammer, durch die die Nadelträgerachse oder eine mit ihr verbundene Achse geführt ist, durch eine in der Wand der Nadelträgerachse oder der mit ihr verbundenen Achse vorgesehene Öffnung zur Verbindung des Innenraums der Nadelträgerachse oder der mit ihr verbundenen Achse mit der Kammer während eines Teils der Wechselbewegung der Nadelträgerachse und durch eine Vorrichtung zur Versorgung der Kammer mit dem strömenden Medium.

18. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze ichnet , daß die Garnführungsvorrichtung eine Riffelwalze aufweist und daß eine Anordnung zur Führung des Garns in Kontakt mit der Riffelwalze vorgesehen ist.

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