DE3002345A1

DE3002345A1 - Nadel fuer tufting-, naeh-, heftmaschinen u.dgl.

Info

Publication number: DE3002345A1
Application number: DE19803002345
Authority: DE
Inventors: Garth Alan Carnaby
Original assignee: Wool Research Organization of New Zealand Inc
Current assignee: Wool Research Organization of New Zealand Inc
Priority date: 1979-01-25
Filing date: 1980-01-23
Publication date: 1980-08-07
Also published as: NZ189480A; DE3002345C2; GB2041021A; DE7923552U1; GB2041021B

Description

Nadel für Tufting-, Näh -, Heftmaschinen u.dgl.

Die Erfindung betrifft eine Nadel für Tufting-, Näh-, Heftmaschinen u.dgl., mit einem Kolben und einem sich daran anschliessenden Schaft, der eine Schaftrinne aufweist und an seinem vorderen Ende in die Nadelspitze übergeht, die mit einem Nadelöhr und auf ihrer der Schaftrinne gegenüberliegenden Seite mit einer auf das Nadelöhr folgenden Kopfrinne versehen ist.

Die gegenwärtig für Maschinen der genannten Art, also beispielsweise Teppich-Tuftingmaschinen , verwendeten Nadeln sind insofern mit Nachteilen behaftet, als sich bei Auftreten von Verbindungsstellen, Knoten, Klumpen und Unregelmässigkeiten im Garn sowie von Verunreinigungen, die beispielsweise durch pflanzliche Stoffe verursacht sein können, das Garn im Nadelöhr festklemmt und dann asrreisst, weswegen die Maschine stillgesetzt werden muss. Unerwünschte Unterbrechungen des Maschinenbetriebs können aber auch bei Garnen auftreten, die frei von solchen Fehlern und Unregelmässigkeiten sind, falls die Garne eine zu geringe Festigkeit und/oder Dehnbarkeit besitzen.

Die bekannten Nadeln der eingangs genannten Art sind nicht in der Lage, den einwandfreien Garnlauf bei Fehlstellen im Garn durch das Nadelöhr hindurch zu gewährleisten. Dies gilt unabhängig davon, ob solche Nadeln zur Verarbeitung von Stapelfaser- oder Endlosgarnen benutzt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Nadel der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Anzahl von Garnrissen durch im Garn unvermeidbar vorhandene Unregelmässigkeiten ganz erheblich vermindert wird.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass
die Schaftrinne im Anschluss an das Nadelöhr eine Vertiefung aufweist, dass die Kopfrinne im Bereich der Nadelspitze vertieft bzw. mit einer Vertiefung versehen ist»
und dass von diesen Vertiefungen ein Pfad für einen nahezu geradlinigen und gegen die Nadel 1ängsachse nur geringfügig geneigten Verlauf des Garns beim Durchgang durch das Nadelöhr bei der Nadelrückbewegung gebildet wird.

Durch diese Konstruktion wird erreicht_s dass das Garn beim Durchgang durch das Nadelöhr in bezug auf die Nadellängsachse einen Winkel einnimmt,, der sehr viel flacher ist als der bisher gemessene Winkels wodurch die Gefahr, dass Garnunregelmässigkeiten im Nadelöhr festklemmen„ wesentlich
vermindert wird. Dadurch wird aber auch die Garnspannung
beim Durchgang solcher Garnunregelmässigkeiten durch das
Nadelöhr herabgesetzt_s wodurch wiederum die Anzahl von
Garnrissen beträchtlich zurückgeht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteraη Sprücheη gekennzeichnet =

Durch diese vorteilhaften Ausgestaltungen wird der Garnlauf durch das Nadelöhr weiter verbessert so dass in jedem Fall gewährleistet ist, dass das Garn beim Durchgang durch das Nadelöhr nur geringfügig von einer geraden Linie abgelenkt wird und der zwischen seiner Längsachse und der Längsachse der Nadel eingeschlossene Winkel sehr viel kleiner ist als bei den bekannten Nadeln der genannten Art₅ und zwar in
jedem Fall weniger als 13° beträgt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellen Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

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Fi	g.	2
Fi	g·	3
Fi	g.	4
Fi	g.	5
Fi	g.	6
Fi	g.	7
Fi	g·.	8
Fi	g.	9

eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Nadel, eine Vorderansicht der Nadel von Fig. 1, eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Nadel , eine Seitenansicht einer weiteren anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Nadel , eine Seitenansicht noch einer weiteren anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Nadel , eine Vorderansicht der Nadel von Fig. 5, eine Ansicht auf das vordere Ende der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Nadel

eine Längsschnittansicht der Nadel von Fig. 6 in Richtung der Pfeile V-V, eine weitere Längsschnittansicht einer erfindungsgemässen Nadel mit mittig angeordneter Spitze.

Zur Erläuterung der Nadel konstruktion wird diese bei ihrer Verwendung an einer Teppich-Tuftingmaschine beschrieben, auf der sich Tufting-Teppiche mit aufgeschnittenen, geschlossenen und teils aufgeschnittenen sowie teils geschlossen Florschleifen herstellen lassen, ohne dass der Verwendungszweck der Nadel hierauf beschränkt sein soll.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Nadel ist mit 1 bezeichnet und weist einen Schaft 2 auf, von dem nur das vordere Ende dargestellt ist und der so geformt ist, dass er sich in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines nicht gezeigten. Nadel -kolbens an einer Tuftingmaschine befestigen lässt, die eine Vielzahl solcher Nadeln aufweist.

Der Schaft 2 geht in einen länglichen Teil 3 über, in dem sich eine Schaftrinne 4 befindet, die in der Zeichnung gestrichelt dargestellt ist, der bis zu dem Nadelöhr 6 führt und zur Aufnahme des Garns 5 dient. An ihrem vorderen, dem

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Nadelöhr 6 zugewandten Ende weist die Schaftrinne 4 im Bereich des Nadelöhrs 6 eine Vertiefung A auf, die von dem Garn 5 bei seinem Durchtritt durch das öhr passiert wird. Die Nadelspitze 10 ist im Bereich B mit einer Kopfrinne versehen, welche sich auf der der Schaftrinne 4 entgegengesetzten Seite der Nadel oberfläche befindet und die auch eine Vertiefung 11 aufweist, welche ebenfalls von dem Garn 5 bei seinem Durchgang durch das Nadelöhr passiert wird. Die Tiefe der Schaftrinne 4 nimmt also zur Nadelspitze 10 hin zu und ist im Bereich dieser Spitze grosser als an irgendeiner anderen Stelle längs der Schaftrinne.

Die beiden Vertiefungen A₀ 11 verleihen dem durch das Nadelöhr 6 hindurchgeführten Garn 5 einen nahezu geradlinigen und gegen die Nadel 1ängsachse nur geringfügig geneigten Verlauf, der durch den Winkel ck gekennzeichnet ist» welcher den Neigungswinkel zwischen Garnlängsachse und Nadellängsachse im Nadelöhr 6 darstellt»

Im Bereich B der Nadelspitze 10 ist somit durch die Vertiefung 11 ein Teil derselben entfernt,, wodurch dort der Nadelquerschnitt entsprechend vermindert ist. Der Bereich B verminderten Querschnitts befindet sich₀ wie oben ausgeführt, auf der gegenüberliegenden Seite der Schaftrinne und ist so gestaltet, dass die Nadel im Bereich B eine nur minimale Querschnittsdicke aufweist₀ die allerdings noch so gross ist, dass die erforderliche Festigkeit und Stabilität unbedingt gewährleistet sind.

Die Querschnittsform im Bereich der Nadelspitze 10 ist besonders gut aus Fig. 9 ersichtlich. Diese Zeichnungsfigur zeigt auch den relativ flachen und geradlinigen Verlauf des Garns 5 durch das Nedelöhr 6„ der durch den Winkel c^ gekennzeichnet ist.

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Ein weiteres Merkmal von wesentlicher Bedeutung ist die gekrümmte Form des an der Stelle D gezeigten oberen Teils der Vertiefung 11. Der gekrümmte obere Teil,der sich in dem Rand des Nadelöhrs 6 befindet, vermeidet somit jede scharfe Kante, die Klumpen, Verbindungsstellen oder grobe Garnfehler einfangen könnte.

Eine andere Ausführungsform der Nadel ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Nadel konstruktion weist im Bereich der Spitze 10 eine leichte Verdickung E an derjenigen Seite der Nadelspitze auf, die der Vertiefung 11 gegenüberliegt, wodurch es möglich wird, die Kopfrinne im Bereich B der Nadelspitze 10 zu vertiefen und dadurch das Entstehen einer scharfen Kante bei D zu vermeiden.

Die Schaftrinne 4 und deren Vertiefung A bilden zusammen mit der Vertiefung 11 der Nadelspitze 10 einen im wesentlichen hindernisfreien Pfad, so dass sich das Garn 5 durch das Nadelöhr 6 auch bei dieser Ausführungsform im wesentlichen geradlinig oder mit einer nur minimalen Ablenkung in den Bereichen A und B hindurchbewegen kann.

Eine weitere andere Ausführungsform der Nadel konstruktion zeigt Fig. 4. Hierbei ist die Spitze 10 aussermittig angeordnet, um eine noch tiefere Kopfrinne im Bereich B zu ermöglichen, wodurch wiederum ein noch kleinerer Winkel o( erreichbar ist.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Nadel konstruktion ist ein weiteres Merkmal eingezeichnet, das den meisten Nadeln der genannten Art eigen ist, nämlich eine Hohlkehle J im Nadelschaft 2 auf der der Schaftrinne 4 gegenüberliegenden Seite der Nadeloberfläche. Obgleich bei den hier beschriebenen diversen Ausführungsformen diese Hohlkehle nicht überall dargestellt ist, versteht es sich,

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dass sie bei allen Ausführungsformen Verwendung finden kann

Die Ablenkung, die das Garn bei seinem Durchgang durch das Nadelöhr erfährt,, wenn die Nadel nach einem Einstich in das auf der Maschine zu verarbeitende Material nach oben zurückgezogen wird_s lässt sich dadurch messen₀ dass ein massiver Metallstab bekannten Durchmessers in dem Nadelöhr angeordnet und in Fluchtungslage mit der Vertiefung der Schaftrinne und der Vertiefung der Kopfrinne gebracht wird. Ein solcher Metallstab ist in Fig. 1 mit gestrichelten Linien 14 . Seine Längsachse,, die im Bereich des Nadelöhrs in etwa mit der Längsachse des durch das Ohr hindurchtretenden Garns I deckungsgleich ist oder zumindest parallel zu dieser verläuft₉ schliesst mit der Längsachse der Nadel 1 den Winkel cK ein _s der im folgenden auch Ablenkungswinkel genannt wird« Dieser Ablenkungswinkel hännt natürlich vom Durchmesser des Metallstabs 14 und der Länge des Nadelöhrs 6 ab. Bei den hier beschriebenen Nadeln wurde eine nur geringfügige oder gar keine Ablenkung des Stabes und damit des Garns beobachtet, wenn beide eine infinitesimale Dicke aufweisen. Zu Messzwecken wurde ein Metallstab ausgewählt, dessen Durchmesser genau dem 0,3-fachen der maximalen Länge des Ohrs entsprach. Mit einem solchen Stab beträgt die minimale Ablenkung_s die sich für die verschiedenen Nadeln erreichen lässt₉ welche die oben beschriebene Ausbildung aufweisen_s zwischen 0 und 13°. Keine der bekannten Nadeln weist Ablenkungen des Stabes von der Nadelachse auf₉ die in diesem Bereich liegen. Nahezu alle bekannten Nadeln und insbesondere jene, die im Handel erhältlich sind_s zeigen Ablenkungen zwischen 20 und 30°, wenn ein solcher Stab als Messelement Verwendung findet.

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Ein Beispiel für die Art und Weise, in der ein solcher Stab als Messelement verwendet wird, ist in Fig. 1 dargestellt. Der dort verwendete Stab 14 ist so angeordnet, dass seine Längsachse mit dem Pfad durch die Vertiefung A der Schaftrinne 4 und die Vertiefung 11 der Kopfrinne fluchtet. Das obere Ende 15 des Stabes wird beim Messvorgang in Richtung des Pfeils 16 gedruckt, so dass die Seitenkanten des Stabes die Oberflächen der Vertiefungen A und 11 berühren. In dieser Lage bildet der Winkel , der zwischen Nadellängsachse und Längsachse des Stabes 14 gemessen wird, den Ablenkungswinkel.

Während der Versuche wurde festgestellt, dass das Vorhanden· sein einer Vertiefung A in der Schaftrinne 4 unmittelbar über dem öhr 6 einer Nadel, also in dem Bereich, wo sonst die Schaftrinne in das Nadelöhr übergeht, zusammen mit einer maximal möglichen Vertiefung 11 der Kopfrinne der Nadel, also im Bereich B, der sich von dem Nadelöhr zur Nadelspitze hin anschliesst, zu einer erheblich geringeren Anzahl von Garnrissen führt, als sie bei den bekannten Nadelkonstruktionen beobachtet werden.

Dies trifft insbesondere auf diejenigen bekannten Nadeln zu, die in dem Bereich, wo die hier beschriebene Konstruktion eine Vertiefung A aufweist, eine Fadenschutzverdickung haben; diese Verdickung ist bei der hier beschriebenen Konstruktion entfernt worden. In der Vergangenheit wurde eine solche Fadenschutzverdickung verwendet, um dadurch das Risiko zu verringern, dass das Garn bei der Vor- bzw. Abwärtsbewegung der Nadel zum Durchtritt durch das Grundmaterial abgeschnitten oder abgerissen wird.

Es wurde nun festgestel11, und zwar durch spezielle fotographische Techniken, dass im Falle eines Garnfehlers

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oder eines anderen Mangels, beispielsweise einer Verb.rdungsstelIe oder eines Knotens₉ das Garn während der Abwärtsbewegung der Nadel gar nicht durch das Nadelöhr hindurchzutretenen braucht,, so dass derartige Fadenschutzverdickungen unnötig sind. Das Garn braucht tatsächlich nur während der Rück- bzw. Aufwärtsbewegung der Nadel durch das Nadelöhr hindurchzulaufen, wobei dann die Schaftrinne bzw. die in ihr befindliche Vertiefung oberhalb des Nadelöhrs zusammen mit der Vertiefung der Kopfrinne unterhalb des Nadelöhrs aine erhebliche Verringerung der Garnrisszahl bewirkt.

In den Fig. 5 bis 8 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der hier beschriebenen Nadel konstruktion dargestellt. Die Nadel 1 weist auch hier eine Schaftrinne 4 als Einführungsnut 12 für das Garn 5 auf₀ die unmittelbar oberhalb des Öhrs 6 eine Vertiefung A besitzt. Unterhalb des Nadelöhrs ist in der Kopfrinne im Bereich B, also an der Austrittsseite 13 der Nadelspitze 10_s eine Vertiefung 11 vorgesehen.

Die relative Garnfehlerrate oder Ausfallrat.. '' r bekannten Nadeln mit relativ grosser Ablenkung des Garns und der Nadeln der hier beschriebenen Art₅ die eine minimale Ablenkung des Garns bewirken., lässt sich durch Zählen der Ausfälle für vergleichsweise herangezogene Nadeltypen bestimmen, wenn den Nadeltypen identische Garne zugeführt werden, die eine bekannte Anzahl identischer Verbindungsstellen aufweisen. Bei einem solchen Versuch wurde eine Anzahl bekannter Nadeln und eine Anzahl erfindungsgemässer Nadeln mit denselben Garnen besdiickt, wobei jedes Garn die gleiche Anzahl Latex-Verbindungsstellen aufwies. Die Ausfallrate pro 1000 Latex-Verbindungsstellen für die Nadeln wurde gemessen. Es ergab sich:

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Nadel 1: bekannte Nadel mit Stabauslenkungswinkel = 22,5° Ausfälle pro 1000 Latex-Verbindungsstellen = 54.

Nadel 2: bekannte Nadel mit Stabauslenkungswinkel = 24°; Ausfälle pro 1000 Latex-Verbindungsstellen = 85.

Nadel 3: erfindungsgemässe Nadel mit einem Stabauslenkungswinkel = 9°; Ausfälle pro 1000 Latex-Verbindungsstellen = 15.

Es versteht sich, dass sich diese Verbesserungen bei einer Vielzahl unterschiedlich bemessener und geformter Nadeln kombinieren lassen. Ihre Wirkung wird noch verstärkt, wenn die Nadel im Bereich des Öhrs seitlich aufgeweitet wird, so dass ein breiteres öhr entsteht, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Die kennzeichnenden Konstruktionsmerkmale der hier beschriebenen Nadeln lassen sich sowohl für Nadeln mit einer Spitzenkonfiguration gemäss den Fig. 3 bis 8 als auch für Nadeln verwenden, die andere Sitzenformen, aussermittige Spitzen und verdrillte oder abgeschrägte (Bias-)Spitzen aufweisen.

Die Nadeln können aber auch andere bekannte Merkmale besitzen, die in den Fig. 1 bis 8 nicht dargestellt sind, so beispielsweise die in Fig. 4 gezeigte Hohlkehle J, durch die eine bessere Wirkung erzielt wird, sobald ein Greifer die Nadel berührt.

Im Betriebszustand werden mehrere Nadeln 1 gemsss einem der Ausführungsbeispiele der Fig. 1-8 und mehrere Greifer an einer Teppich-Tuftingmaschine benutzt. Die Greifer können irgendeiner bekannten oder vorgeschlagenen Konstruktion entsprechen. In die Teppich-Tuftingmaschine werden die einzelnen Nadeln und Greifer so eingebaut, dass während des Betriebs jede Nadel 1 mit dem durch ihr Nadelöhr 6 laufenden Garn 5 durch ein Grundmaterial hindurchgestossen wird, unter dem ein entsprechender Greifer

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eine Garnschleife fängt und festhält₉ wenn die Nadel zurückgezogen wird. Die Schaftrinne 4_S deren Vertiefung A und die Vertiefung 11 der Kopfrinne der Nadel stellen beim in Richtung nach oben erfolgenden Zurückziehen der Nadel eine freie Bewegung des Garns 5 durch das Nadelöhr 6 sicher. Da das Garn 5 sich so bewegen kann₀ dass es im geringst möglichen Masse abgelenkt oder behindert wird, wenn es durch das Nadelöhr 6 hindurch sowie längs der Vertiefungen A und 11 der Nadel 1 gleitete geht es besser durch das öhr hindurch, vor allem wenn Verbindungsstellen oder andere Unregelmäßigkeiten an ihm auftreten.

Da der Garnverlauf im wesentlichen gerade ist_s sobald das Garn 5 vom Greifer gefangen und festgehalten wird₀ wird dann, wenn eine.unbeabsichtigte Spannungsvergrösserung im Garn auftritt, die Tendenz des Greifers,das Garn 5 zu zerschneiden oder zu zerreissen₀ erheblich herabgesetzt.

Wenn also die herkömmlichen Nadeln durch die hier beschriebenen Nadeln ersetzt werden₉ wird eine erhebliche Verkleinerung der Anzahl von Garnrissen beim Auftreten von Fehlstellen und beim Festklemmen an unvarmeidlich im Garn vorhandenen Schwachstellen erreicht. Aufgrund dieses Vorteils lassen sich Garne höherer linearer Dichte auf Tuftingmaschinen mit einer anderen Teilung verarbeiten, als dies mit den bekannten Nadeln möglich ist.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Nadel flir Tufting-_S Nä'h-₉ Heftmaschinen u.dgl., mit einem Kolben und einem sich daran anschliessenden Schaft» der eine Schaftrinne aufweist und an seinem vorderen Ende in die Nadelspitze übergeht₉ die mit einem Nadelöhr und auf ihrer der Schaftrinne gegenüberliegenden Seite mit einer auf das Nadelöhr folgenden Kopfrinne versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftrinne (4) im Anschluss an das Nadelöhr (6) eine Vertiefung (A) aufweist, dass die Kopfrinne im Bereich (B) der Nadelspitze (10) vertieft bzw. mit einer Vertiefung (11) versehen ist, und dass von diesen Vertiefungen (A,11) ein Pfad für einen

nahezu geradlinigen und gegen die Nadel 1ängsachse nur geringfügig geneigten Verlauf des Garns (5) beim Durchgang durch das Nadelöhr (6) bei der Nadelrückbewenunn gebildet wird.

2. Nadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (11) im Bereich (B) der Nadelspitze (10) die Querschnittsdicke der Spitze unmittelbar unterhalb des Nadelöhrs (6) verringert.

3. Nadel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (D) des Nadelöhrs (6) am hinteren Ende der Vertiefung (11) eine gebogene Form aufweist.

4. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelspitze (10) an derjenigen Seite, die der Vertiefung (11) im Bereich (B) gegenüberliegt, eine geringe Verdickung (E) aufweist.

5. Nadel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichet, dass die Verdickung (E) eine grössere Tiefe der Vertiefung (11) ermöglicht.

6. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Nadelöhr (6) quer zur Nadel 1ängsachse in einer zur Schaftrinne (4) parallelen Ebene ausgebaticht ist.

7. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelspitze (10) in bezug auf die Nadellängsachse aussermittig angeordnet ist.

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8. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 7₉ dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) und die Spitze (10) in bezug aufeinander verdreht ausgebildet oder schief zuein· ander angeordnet sind.

9. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 8₀ dadurch gekennzeichnet, dass bei ihrer Rückbewegung der Winkel c^ zwischen der Garnlängsachse und der Nadel 1ängsachse (Ablenkungswinkel) im Bereich des Nadelöhrs (6) zwischen

0 und 13° beträgt.