DE2621759C3

DE2621759C3 - Tuftingvorrichtung

Info

Publication number: DE2621759C3
Application number: DE2621759A
Authority: DE
Inventors: William John Disley Cheshire Barnes; Barry John Burghfield Common Reading Berkshire Belcher; John Kenneth London Harrey
Original assignee: NEWROYD Ltd OLDHAM LANCASHIRE (VER KOENIGREICH)
Current assignee: NEWROYD Ltd OLDHAM LANCASHIRE (VER KOENIGREICH)
Priority date: 1976-03-04
Filing date: 1976-05-15
Publication date: 1980-08-07
Also published as: JPS52123750A; DE2621759A1; DK144920B; FR2343073A1; GB1527652A; AU504012B2; BE852125A; NZ183397A; DK144920C; FR2343073B1; US4109593A; CA1055787A; DE2621759B2; DK93677A; AU2277477A

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.

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« ._r...g gcccr; λ *

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

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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 b^PU/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

Patentansprüche:

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.