DE2621759C3 - Tuftingvorrichtung - Google Patents
TuftingvorrichtungInfo
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- D—TEXTILES; PAPER
- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05C—EMBROIDERING; TUFTING
- D05C15/00—Making pile fabrics or articles having similar surface features by inserting loops into a base material
- D05C15/04—Tufting
- D05C15/08—Tufting machines
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Description
Die Erfindung betrifft eine Tuftingvorriehtung mit einem mittels einer Querbewegungsvorrichtung über
ein Grundgewebe hinweg bewegbaren Kopf, an dem eine Nadelträgerachse drehbar gehalten und in mehrere
vorbestimmte Winkelstellungen einstellbar ist, in denen die Nadelspitze von dem jeweils eingesetzten Garn
wegweist, mit einer Garnführungsvorrichtung zur Führung eines Garns zu einer an der Nadelträgerachse
gehaltenen Nadel und mit einer Wechselbewegungsvorrichtung zur Hin- und Herbewegung der Nadelträgerachse
und Führung des Garns durch das Grundgewebe.
Eine Vorrichtung dieser Art, die als Handmaschine ausgebildet ist, zeigt beispielsweise das DE-GM
40 533. Diese bekannte Handmaschine bietet die Möglichkeit, die Nadelträgerachse in mehrere vorbestimmte
Winkelstellungen zu bringen, in denen die Nadelspitze von dem jeweils eingesetzten Garn
wegweist. Es ist daher denkbar, mit dieser Maschine nicht nur gerade Stichreihen, sondern auch gekrümmte
oder eckige Stichreihen nach Art eines Musters zu erzeugen. Mit der Bewegung der Maschine über das
Grundgewebe hinweg, deren Richtung dann gemäß dem Muster wechseln müßte, wäre dann eine laufende
Nachstellung der Winkelstellung der Nadelträgerachse
in der angegebenen Weise vorzunehmen. Dies ist
manuell mit der bekannten Handmaschine jedoch kaum möglich, da beispielsweise bei der Herstellung eines
kreisförmigen oder spiralförmigen Musters eine laufende Drehung der Nadelträgerachse über einen Winkel
von 360" und mehr erforderlich wäre, was manuell mit einer gleichzeitigen Querbewegung der Maschine über
das Vorgewebe hinweg kaum zu koordinieren ist
Andererseits ist es möglich, die Arbeitsweise von Maschinen hinsichtlich der Bewegung ihrer Teile durch
elektronisch oder mechanisch gespeicherte Programme zu steuern, so daß sich dadurch wiederholbare
automatische Bewegungsabläufe ergeben. Steuerungen solcher Art sind aber meist sehr kompliziert aufgebaut
und verursachen erhebliche Kosten, die nur bei langzeitigem Dauerbetrieb der Maschine tragbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Möglichkeit zur einfachen und billigen automatischen Steuerung
einer gleichfalls einfach, d.h. nach dem Prinzip der bekannten Handmaschine aufgebauten Maschine anzugeben,
so daß mit vergleichsweise geringem Aufwand die Herstellung beliebiger Muster in einem getufteten
Gewebe möglich wird.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Tuftingvorriehtung erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Tuftingvorriehtung erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.
Bei der Erfindung handelt es sich also um eine Art der Steuerung der Querbewegung hinsichtlich Richtung und
Geschwindigkeit sowie der Hin- und Herbewegung der Nadelträgerachse und der Garnzuführung, die mit sehr
einfach aufgebauten Vorrichtungen durchgeführt werden kann. Die Steuerung arbeitet mit einer minimalen
Zahl auszuwertender Parameter, denn das Programm
J5 muß zur Steuerung der Querbev/egung des Kopfes nicht etwa eine Folge von Positionswerten enthalten, sondern
es sind für jeden Richtungsabschnitt der Querbewegung ein Richtungswert und ein Geschivindigkeitswert als
Programmgrößen zu speichern. Dies iiut den Vorteil, daß für einen Querbewegungsabschnitt nicht der
Anfangs- und der Endpunkt gespeichert werden müssen. Außerdem kann der jeweilige Richtungswert für die
Querbewegung sehr einfach zur Ableitung einer Steuergröße für die jeweils erforderliche Einstellung
v, der Winkelstellung der Nadelträgerachse abgeleitet
werden. Die Steuerung der Querbewegung mit einem Richtungswert und einem Geschwindigkeitswert ist
deshalb möglich, weil die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Nadelträgerachse ausgewertet wird.
>o Dadurch kann die Länge des jeweiligen Querbewegungsabschnitts
durch Verknüpfung mit dem jeweils zugehörigen Richtungswert und Geschwindigkeitswert
automatisch genau bemessen und auch variiert werden.
Im Zuge der kontinuierlichen Herstellung beliebiger
51J Muster nach einem vorgegebenen Programm ist die
Steuerung unter Auswertung der Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit der Nadelträgerachse von erheblicher
Bedeutung. Dadurch wird närnlich gewährleistet, daß die Nadel immer in einer aus dem Grundgewebe
voll herausgezogenen Stellung ist, wenn der Kopf gestartet oder stillgesetzt wird. Die Nadel führt somit
immer einen vollständigen Nadelhub während des ersten und des letzten Stichvorgangs bei einem
Bewegungszyklus des Kopfes durch. Dies bedeutet, daß
*■> auch der erste und der letzte Stich einer Schlingenreihe
eine gleichbleibend gute Qualität haben. Ferner ist es möglich, die Zahl der insgesamt während einer
vorbestimmten Kopfbewegung zu erzeugenden voll-
ständigen Stiche genau zu bestimmen, und bei geeigneter Einstellung der Wechselbewegungsgeschwindigkeit
der Nadel bleibt die Beibehaltung dieser Stichzahl auch für die Herstellung eines ganzen
Gewebes gesichert Diese Genauigkeit ist besonders vorteilhaft, wenn das vorgegebene Muster die Führung
einer Stichreihe unter einer reiativ großen Richtungsänderung, beispielsweise über einen rechten Winkel,
erfordert Hierbei ist es dann nötig, im Sinne einer genauen Musternachbildung die Position der einzelnen
Stiche an der so ausgebildeten Ecke der Stichreihe zu steuern. Dies macht keinerlei Schwierigkeiten, denn
durch die angegebene Art der Steuerung ist es möglich, eine genaue Anzahl von Suchen ausgehend von einem
vorgegebenen Anfangspunkt zu erzeugen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Diese beziehen sich
auf Einzelheiten des Maschinenaufbaus, die im Sinne der gestellten Aufgabe zu einer möglichst einfachen und
kostensparenden mechanischen Verwirklichung der vorstehend beschriebenen Bewegungssteuerungen führen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Es zeigt
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. I,
Fig.3 und 4 perspektivische Darstellungen der verschiedenen Teile eines Querbewegungsmechanismus,
Fig.5 den Querschnitt eines Nadelträgerkopfes gemäß der Linie 5-5 aus F i g. 6,
F i g. 6 den Schnitt 6-6 aus F i g. 5 und
F i g. 7 den Schnitt 7-7 aus F i g. 6.
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 F i g. 5 dargestellt ist und im folgenden noch beschrieben wird. Der Kopf 10 enthält
eine Motorwelle 11, auf der Zahnräder 12,13 sowie eine
Lochscheibe 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 dazy entgegengesetzter Drehung der
Motorwelle 11 gedreht wird. Die Achse 16 treibt eine
Nadelträgerachse 20, die durch die Motorwelle 11 außerdem über eine in Fig. 1 nicht gezeigte Vorrichtung
in ihrer Längsrichtung in eine Hin- und Herbewegung oder Wechselbewegung versetzt wird
und mit einer Tuftnadel 21 versehen ist, die ein zugespitztes vorderes Ende 22 hat. 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. Hierdurch ist die Achse 20 und damit auch die Nadel 21 in eine Vielzahl vorbestirr.mter Winkelstellungen
verdrehbar.
Über dia Achse 20 kann ferner eine metallene Lochscheibe 26 angetrieben werden, die zueinander
konzentrische gebogene Schlitze 30, 31 und 32 mit jeweils zunehmendem Radius aufweist, die hinsichtlich
ihrer Winkelstellung gegeneinander versetzt sind- Der Raum zwischen zwei gegeneinander versetzten Schlitzen
32 ist in radialer Richtung auf Teile der Schlitze 30
ίο 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 Lieh: der Lichtquellen 33,34 und 35 durch die Schlitze 30,31 und
32 auf fotoelektrische Zellen oder andere Lichtdetektoren 37, 38 und 39 fallen kann, die an dem Träger 36
befestigt sind. Die Infrarotlichtquellen 33, 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 F i g 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 Licht durch die Schlitze 31 und 32 geleitet, so
jo daß die Lichtdetektoren 37 und 39 Signale abgeben. Bei
einer Stellung zwischen 90° und 135° wird Lieht durch
den Schlitz 31 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
J5 differentiell abhängig von ihrer Winkelstellung abblendet,
so 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 Code einander
zugeordnet sind und die jeweilige aktuelle Winkelstellung der Achse 20 und damit die Winkelstellung des
zugespitzten vorderen Endes 22 der Tu^tnadel 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
jo Codierer angegeben v-.ird. verbessert werden. Die
Genauigkeit kann ferner dadurch verbessert werden, daß eine größere Anzahl von Schlitzen in der Scheibe 26
mit (.-inei 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 Schütze 43 gezeigt, es kann jedoch auch eine andere
Anzahl vorgesehen sein, beispielsweise acht oder
bo zweiunddreißig Sehlitze. Eine Infrarötliehtquelle 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
b> 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 wiederum die Stichgeschwindigkeit der Nadel 21 an. Die logische Steuerschaltung 47 liefert ein
Signal ein 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 Grundgewebe (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 10 kann, wie noch beschrieben wird, in
zueinander senkrechten Richtungen über das Grundgewebe bewegt werden, so daß durch Verwendung eines
einzigen Kopfes 10 mit einer einzigen Nadel 21 diese in alle Teile des Grundgewebes eingeführt und aus diesem
herausgeführt werden kann.
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 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.
ίο
scheidet, so wird ein Signal zur Lösung der Bremse 56 sowie ein Signal zur Einschaltung einer der Kupplungen
17, 25 abgegeben. Die Nadel 21 dreht 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 Grundgewebe hinein und aus diesem herausbewegt wird, kann die erforderliche Vertikalbewegung
des Kopfes 10 wie in I-ig. 3 gezeigt durchgeführt werden, die erforderliche Horizontalbewegunj
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 74 im Uhrzeigersinn gedreht, so werden die
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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 u.id 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
Grundgewebe mit der Wechselbewegung der Nadel 21 vorliegt und daß die Nadel 21 die geeeignete
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 56 ansteuern, weiche 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 unter-
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 F i g. 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 Motorwelie 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 Informationsspeicher 53 ■>
vorhanden ist, ferner durch das getrennte 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 m 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 π
»Richtpunkte« auf dem Grundgewebe 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 2>
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 in 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 r>
die Lineargeschwindigkeit des Kopfes proportional der Stichrate sein, die letztere ist durch die Wechselbewegungsgeschwindigkeit
der Nadel 21 bestimmt.
Ein praktisches Ausführungsbeispiel eines Kopfes 10 ist in Fig. 5 bis 7 dargestellt. Diese Vorrichtung 4«
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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 102 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.
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
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mende Bezugszeichen für einander entsprechende Teile verwendet sind.
Wie aus F i g. 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 (F i g. 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 gedruckt 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.
Wie bei der in F i g. 1 dargestellten Konstruktion wird die Drehgeschwindigkeit der Motorwelle 11 durch den
_ _ impr 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 Tacho-
meter 113 erfaßt den Wert der aktuellen Geschwindigkeit
des Servomotors 112, und dieser Wert wird mit nicht dargestellten Vorrichtungen mit einem voreingestellten
Wert 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. I, 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
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
Welle !!6 frei drehbar ksnn 'edoch mit dieser durch Β?ΐΓ?.σΡ bPU/pi7t wprrlpn^ Πίρ Cla.rnp linnnpn aus
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 Motorwelle 11 im Uhrzeigersinn und
eingeschalteter Kupplung 123 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,
unterschiedlichen Materialien bestehen und/oder ver-
.'() schiedene 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.
2> 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
in Moment 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.
r> Ferner können die Kupplungen 117, 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
AO 26 oder durch eine andere Vorrichtung gesteuert
werden, die auf die Winkelstellung der Nadel 21 anspricht.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Tuftingvorriehtung mit einem mittels einer
Querbewegungsvorricbtung über ein Grundgewebe
hinweg bewegbaren Kopf, an dem eine Nadelträgerachse drehbar gehalten und in mehrere vorbestimmte
Winkelstellungen einstellbar ist, in denen die Nadelspitze von dem jeweils eingesetzten Garn
wegweist, mit einer Garnführungsvorrichtung zur Führung eines Garns zu einer an der Nadelträgerachse
gehaltenen Nadel und mit einer Wechselbewegungsvorrichtung zur Hin- und Herbewegung der
Nadelträgerachse und Führung des Garns durch das Grjndgewebe, gekennzeichnet durch eine
Steuervorrichtung (17, 25, 26, 42, 55, 14, 52, 53), die gemäß einem eine Folge von Querbewegungsrichtungswerten
und diesen jeweils zugeordneten Querbewegungsgeschwindigkeitswerten vorgebenden
Programm sowie abhängig von der Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung der Nadelträgerachse
(20) Steuersignale abgibt, welche während der Bewegung des Kopfes (10) die Nadelträgerachse
(20) in die jeweils vom Garn wegweisende Winkelstellung einstellen und außerdem die Geschwindigkeit
der Querbewegungsvorrichtung (60, 63,75 bis 78,82) sowie der Garnführungsvorrichtung
(111,112) steuern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der die jeweils aktuelle
Winkelstellung angebenden Signale eine elektro-optische Vorrichtung (26,30 bis 39) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnri, 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. eine zweite Kupplung
(17, 25) umfassen, die durch die Steuervorrichtung (42,55,17,25) steuerbar ist.
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