DE3002345C2 - Nadel für Tuftingmaschinen - Google Patents

Description

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 dieut An ihrem vorderen, dem 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 Schaf irinne 4 entgegengesetzten Seite der Nadeloberfläche befindet und die auch eine Vertiefung 11 aufweist, welche ebenfalls von dem Garn 3 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 größer als an irgendeiner anderen Stelle längs der Schaftrinne.

Die beiden Vertiefungen A, 11 verleihen dem durch das Nadelöhr 6 hindurchgeführten Garn 5 einen nahezu geradlinigen und gegen die Nadellängsachse nur geringfügig geneigten Verlauf, der durch den Winkel oc ge-

den hier beschriebenen diversen Ausiuhrungsformcn diese Hohlkehle nicht überall dargestellt ist, versteht es sich, daß sie bei allen Ausführungs'ormen 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, läßt sich dadurch messen, 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 F i g. ί mit gestrichelten Linien 14. Seine Längsachse, die im Bereich des Nadelöhrs in etwa mit der Längsachse des durch das öhr hindurchtretenden Garns 5 deckungsgleich ist oder zumindest parallel zu dieser verläuft, schließt mit der Längsachse der Nadel 1 den Winkel α ein, der im folgenden auch Ablenkungswinkel genannt wird. Dieser Ablenkungswinkel

kennzeichnet ist, welcher den Neigungswinkel zwischen 20 hängt natürlich vom Durchmesser des Metallstabs 14 Garnlängsachse und Nadellängsachse im Nadelöhr 6 und der Länge des Nadelöhrs 6 ab. Bei den hier bedarstellt, schriebenen Nadeln wurde eine nur geringfügige oder Im Bereich B der Nadelspitze 10 ist somit durch die gar keine Ablenkung des Stabes und damii des Garns Vertiefung 11 ein Teil derselben entfernt, wodurch dort beobachtet, wenn beide eine infinitesimale Dicke aufder Nadelquerschnitt entsprechend vermindert ist. Der 25 weisen. Zu Meßzwecken wurde ein Metallstab ausge-Bereich B verminderten Querschnitts befindet sich, wie wählt, dessen Durchmesser genau dem 0,3fachen der oben ausgeführt, auf der gegenüberliegenden Seite der maximalen Länge des Öhrs entsprach. Mit einem sol-Schaftrinne 4 und ist so gestaltet, daß die Nadel im chen Stab beträgt die minimale Ablenkung, die sich für Bereich B eine nur minimale Querschnittsdicke aui- die verschiedenen Nadeln erreichen läßt, welche die weist, die allerdings noch so groß ist, daß die erforderli- 30 oben beschriebene Ausbildung aufweisen, zwischen 0 ehe Festigkeit und Stabilität unbedingt gewährleistet und 13°. Keine der bekannten Nadeln weist Ablenkunsind. gen des Stabes von der Nadelachse auf, die in diesem Die Querschnittsform im Bereich der Nadelspitze 10 Bereich liegen. Nahezu alle bekannten Nadeln und insist besonders gut aus Fig.9 ersichtlich. Diese Zeich- besondere jene, die im Handel erhältlich sind, zeigen nungsfigur zeigt auch den relativ flachen und geradlini- 35 Ablenkungen zwischen 20 und 30°, wenn ein solcher gen Verlauf des Garns 5 durch das Nadelöhr 6, der Stab als Meßelement Verwendung findet,
durch den Winkel «gekennzeichnet ist. Ein Beispiel für die Art und Weise, in der ein solcher Ein weiteres Merkmal von wesentlicher Bedeutung Stab als Meßelement verwendet wird, ist in Fig. 1 darist die gekrümmte Form des an der Stelle D gezeigten gestellt. Der dort verwendete Stab 14 ist so angeordnet, oberen Teils der Vertiefung 11. Der gekrümmte obere 40 daß seine Längsachse mit dem Pfad durch die Vertie-Teil, der sich an dem Rand des Nadelöhrs 6 befindet, fung A der Schaftrinne 4 und die Vertiefung 11 der vermeidet somit jede scharfe Kante, die Klumpen, Ver- Kopfrinne fluchtet. Das obere Ende 15 des Stabes wird bindungsstellen oder grobe Garnfehler einfangen könn- beim Meßvorgang in Richtung des Pfeils 16 gedruckt, so te. daß die Seitenkanten des Stabes die Oberflächen der Eine andere Ausführungsform der Nadel ist in F i g. 3 45 Vertiefungen A und 11 berühren. In dieser Lage bildet dargestellt. Diese Nadelkonstruktion weist im Bereich der Winkel, der zwischen Nadellängsachse und Längsder Spitze 10 eine leichte Verdickung E an derjenigen achse des Stabes 14 gemessen wird, den Ablenkungs-Seite der Nadelspitze auf, die der Vertiefung 11 gegen- winkel.

überiiegt, wodurch es möglich wird, die Kopfrinne im Während der Versuche wurde festgestellt, daß das

Bereich B der Nadelspitze 10 zu vertiefen und dadurch 50 Vorhandensein einer Vertiefung A in der Schaftrinne 4 das Entstehen einer scharfen Kante bei Dzu vermeiden. unmittelbar über dem Öhr 6 einer Nadel, also in dem Die Schaftrinne 4 und deren Vertiefung A bilden zu- Bereich, wo sonst die Schaftrinne in das Nadelöhr übersammen mit der Vertiefung 11 der Nadelspitze 10 einen geht, zusammen mit einer maximal möglichen Vertieim wesentlichen hindernisfreien Pfad, so daß sich das fung 11 der Kopfrinne der Nadel, also im Bereich B, der Garn 5 durch das Nadelöhr 6 auch bei dieser Ausfüh- 55 sich von dem Nadelöhr zur Nadelspitze hin anschließt, rungsform im wesentlichen geradlinig oder mit einer zu einer erheblich geringeren Anzahl von Garnrissen nur minimalen Ablenkung in den Bereicher. A und B führt, als sie bei den bekannten Nadelkonstruktionen hindurchbewegen kann. beobachtet werden.

Eine weitere andere Ausführungsform der Nadelkon- Dies trifft insbesondere auf diejenigen bekannten Na-

struktion zeigt Fig.4. Hierbei ist die Spitze 10 außer- 60 dein zu, die in dem Bereich, wo die hier beschriebene

mittig angeordnet, um eine noch tiefere Kopfrinne .:n
Bereich B zu ermöglichen, wodurch wiederum ein noch
kleinerer Winkel λ erreichbar ist.

Bei der in F i g. 4 gezeigten Nadelkonstruktion ist ein
weiteres Merkmal eingezeichnet, das den meisten Nadeln der genannten Art eigen ist, nämlich eine Hohlkehle / im Nadelschaft 2 auf der der Schaftrinne 4 gegenüberliegenden Seite der Nadeloberfläche. Obgleich bei

Konstruktion eine Vertiefung A aufweist, eine Fadenschut7verdickung 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 festgestellt, und zwar durch spezielle fotographische Techniken, daß im Falle eines Garnfehlers oder eines anderen Mangeis, beispielsweise einer Verbindungsstelle oder eines Knotens, das Garn während der Abwärtsbewegung der Nadel gar nicht durch das Nadelöhr hindurchzutreten 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 eine erhebliche Verringerung der Garnrißzahi bewirkt.

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

Die relative Garnfehlerrate oder Ausfallrate der bekannten Nadeln mit relativ großer Ablenkung des Garns und der Nadeln der hier beschriebenen Art, 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 beschickt, wobei jedes Garn die gleiche Anzahl Latex-Verbindungsstellen aufwies. Die Ausfallrate pro 1000 Latex-Verbindungsstellen für die Nadein wurde gemessen. Es ergab sich:

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 Stabausienkungswinkel = 9°; Ausfälle pro 1000 Latex-Verbindungsstellen = 15.

Es versteht sich, daß sich diese Verbesserungen bei einer Vielzahl unterschiedlich bemessener und geformici Nadeln kombinieren lassen, ihre Wirkung wird noch 5ö verstärkt, wenn die Nadel im Bereich des Öhrs seitlich aufgeweitet wird, so daß ein breiteres öhr entsteht, wie dies in F i g. 6 gezeigt ist. Die kennzeichnenden Konstruktionsmerkmale der hier beschriebenen Nadeln lassen sich sowohl für Nadeln mit einer Spitzenkonfiguration gemäß den F i g. 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 F i g. 1 bis 8 nicht dargestellt sind, so beispielsweise die in F i g. 4 gezeigte Hohlkehle J. durch die eine bessere Wirkung erzielt wird, sobald ein Greifer die Nadel berührt

Im Betriebszustand werden mehrere Nadeln 1 gemäß einem der Ausführungsbeispiele der Fig. 1—8 und mehrere Greifer an einer Teppich-Tuflingmaschine 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 eine Garnschleife fängt und festhält, wenn die Nadel zurückgezogen wird. Die Schaftrinne 4, 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 kann, daß es im geringst möglichen Maße abgelenkt oder behindert wird, wenn es durch das Nadelöhr 6 hindurch sowie längs der Vertiefungen A und U der Nadel 1 gleitet, geht es bcsscr durch das öhr hindurch, vor allem wenn Verbindungsstellen oder andere Unregelmäßigkeiten an ihm auftreten.

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

Wenn also die herkömmlichen Nadeln durch die hier beschriebenen Nadeln ersetzt werden, wird eine erhebliche Verkleinerung der Anzahl von Garnrissen beim Auftreten von Fehlstellen und beim Festklemmen an unvermeidlich 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.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 besitzea Dies gilt unabhängig davon, ob solche Nadeln Patentansprüche: zur Verarbeitung von Stapelfaser- oder Endlosgarnen benutzt werden.

1. Nadel für Tuftingmaschinen, mit einem Kolben Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde gemäß und einem sich daran anschließenden Schaft, der ei- 5 Hauptpatent vorgeschlagen, die Nadel der gattungsgene Schaftrinne aufweist und an seinem vorderen En- mäßen Art so auszubilden, daß die Schaftrinne im Ande in die Nadelspitze übergeht, die mit einem Nadel- schluß an das Nadelöhr eine Vertiefung aufweist, daß öhr und auf ihrer der Schaftrinne gegenüberliegen- die Kopfrinne im Bereich der Nadelspitze mit einer weiden Seite mit einer auf das Nadelöhr folgenden teren Vertiefung versehen ist, und daß von diesen Ver-Kopfrinne versehen ist (nach Patent 28 34 738), d a - io tiefungen ein Pfad für einen nahezu geradlinigen und durch gekennzeichnet, daß die Schaftrinne gegen die Nadellängsachse nur geringfügig geneigten (4) im Anschluß an das Nadelöhr (6) eine Vertiefung Verlauf des Garns beim Durchgang durch das Nadelöhr

(A) aufweist daß die Kopfrinne im Bereich (B) der bei der Nadelrückbewegung gebildet wird.
Nadelspitze (10) vertieft bzw. mit einer Vertiefung Durch diese Konstruktion wird nun zwar erreicht, (10) versehen ist, daß von diesen Vertiefungen ^4, U) 15 daß das Garn beim Durchgang durch das Nadelöhr in ein Pfad für einen nahezu gradlinigen und gegen die bezug auf die Nadellängsachse einen Winkel einnimmt, Nadellängsachse nur geringfügig geneigten Verlauf der sehr viel flacher ist als der bisher gemessene Winkel, des Garns (5) beim Durchgang durch das Nadelöhr wodurch die Gefahr, daß Garnunregelmäßigkeiten im (6) bei der Nadelrückbewegung gebildet wird, wobei Nadelöhr festklemmen, wesentlich vermindert wird und der Winkel (λ) zwischen der Garnlängsachse und 20 gleichzeitig die Garnspannung beim Durchgang solcher der Nadellängsachse (Ablenkungswinkel) im Be- Garnunregelmäßigkeiten durch das Nadelöhr herabgereich des Nadelöhrs (6) zwischen 0 und 13° beträgt setzt wird, jedoch wurde gefunden, daß für den von der

2. Nadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- Garnlängsachse und der Nadellängsachse eingeschlosnet, daß die Vertiefung (11) im Bereich (B) der Na- senen Winkel ein optimaler Bereich existiert innerhalb delspitze (10) die Querschnittsdicke der Spitze un- 25 dessen rnit Sicherheit die genannten Nachteile beseitigt mittelbar unterhalb des Nadelöhrs (6) verringert werden ikönrien.

3. Nadel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- Die Lösung der Erfindungsaufgabe, nämlich die Nazeichnet, daß der Rand (D) des Nadelöhrs (6) am delkonstruktion gemäß Hauptpatent so zu optimieren hinteren Ende der Vertiefung (11) eine gebogene und somit eine Nadelkonstruktion zu schaffen, die noch Form aufweist 30 bessere Eigenschaften besitzt als diejenige gemäß

4. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- Hauptpatent ist im Anspruch 1 angegeben.

durch gekennzeichnet, daß die Nadelspitze (10) an Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in

derjenigen Seite, die der Vertiefung (11) im Bereich den Unteransprüchen gekennzeichnet die den Unteran-

(B) gegenüberliegt eine geringe Verdickung (E) auf- Sprüchen des Hauptpatents entsprechen.

weist. 35 Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der

5. Nadel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher net, daß die Verdickung (E) eine größere Tiefe der erläutert. In der Zeichnung zeigt

Vertiefung (11) ermöglicht. F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Na-

6. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da- del,

durch gekennzeichnet, daß das Nadelöhr (6) quer zur 40 F i g. 2 eine Vorderansicht der Nadel von F i g. 1,

Nadellängsachse in einer zur Schaftrinne (4) paralle- F i g. 3 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungs-

len Ebene ausgebaucht ist form der erfindungsgemäßen Nadel,

7. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da- Fig.4 eine Seitenansicht einer weiteren anderen durch gekennzeichnet, daß die Nadelspitze (10) in Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nadel,
bezug auf die Nadellängsachse außermittig ange- 45 F i g. 5 eine Seitenansicht noch einer weiteren andeordnet ist. ren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nadel,

8. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da- Fig. 6 eine Vorderansicht der Nadel von Fig. 5,
durch gekennzeichnet daß der Schaft (2) und die F i g. 7 eine Ansicht auf das vordere Ende der in den Spitze (10) in bezug aufeinander verdreht ausgebil- F i g. 5 und 6 gezeigten Nadel,

det oder schief zueinander angeordnet sind. 50 F i g. 8 eine Längsschnittansicht der Nadel von F i g. 6

in Richtung der Pfeile V-V,

Fig.9 eine weitere Längsschnittansicht einer erfin-

^ dungsgemäßen Nadel mit mittig angeordneter Spitze.

i-p Zur Erläuterung der Nadelkonstruktion wird diese

* Die Erfindung betrifft eine Nadel für Tuftingmaschi- 55 bei ihrer Verwendung an einer Teppich-Tuftingmaschi-

L 1 nen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die ge- ne beschrieben, auf der sich Tufting-Teppiche mit aufge-

genwärtig für Tuftingmasciiinen verwendeten Nadeln schnittenen, geschlossenen und teils aufgeschnittenen

der genannten An(DE-OS 17 60 503) sind insofern mit sowie teils geschlossenen Florschleifen herstellen las-

Nachteilen behaftet, als sich beim Auftreten von Ver- sen, ohne daß der Verwendungszweck der Nadel hier-

bindungsstellen, Knoten, Klumpen und Unregelmäßig- 60 auf beschränkt sein soll.

keiten im Garn sowie von Verunreinigungen, die bei- Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Nadel ist mit 1

spielsweise durch pflanzliche Stoffe verursacht sein bezeichnet und weist einen Schaft 2 auf, von dem nur

können, das Garn im Nadelöhr festklemmt und dann das vordere Ende dargestellt ist und der so geformt ist,

: zerreißt, weswegen die Tuftingmaschine stillgesetzt daß er sich in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines

werden muß. Unerwünschte Unterbrechungen des Ma- 65 nicht gezeigten Nadelkolbens an einer Tuflingsmaschi-

'.' schinenbetriebs können aber auch bei Garnen auftreten, ne befestigen läßt, die eine Vielzahl solcher Nadeln aul-

die frei von solchen Unregelmäßigkeiten sind, falls die weist.

Garne eine zu geringe Festigkeit und/oder Dehnbarkeit Der Schaft 2 geht in einen länglichen Teil 3 über, in