DE69131121T2

DE69131121T2 - Tufting machine

Info

Publication number: DE69131121T2
Application number: DE69131121T
Authority: DE
Inventors: Gary Lee Ingram
Original assignee: Tapistron International Inc
Current assignee: Tapistron International Inc
Priority date: 1990-12-11
Filing date: 1991-11-20
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2011-11-21
Also published as: DE69131121D1; KR920012605A; MX9102509A; ATE178959T1; TW221470B

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Maschine zum Herstellen textiler Tuftingerzeugnisse, wie Teppich, Möbelstoff und dergleichen, und spezieller auf eine verbesserte Tuftingmaschine, die geeignet ist, um gemusterte Tuftingerzeugnisse herzustellen.The invention relates generally to a machine for producing tufted textile products such as carpet, upholstery fabric and the like, and more particularly to an improved tufting machine suitable for producing patterned tufted products.

Das US-Patent 4 549 496, das am 29. Oktober 1985 für Kile veröffentlicht wurde, offenbart eine äußerst vorteilhafte Tuftingmaschine für das Herstellen gemusterter Tuftingerzeugnisse unter Verwendung von Garnen verschiedener Farben oder verschiedener Strukturen. Diese Maschine ist in der Lage, Garn in einen Warengrund einzusetzen, um Muster und Gestaltungen zu erzeugen, die früher allgemein lediglich von einem Webstuhl zu erhalten waren oder durch Anwendung von Drucktechniken. Die patentierte Maschine benutzt Vielfachköpfe, die im Abstand über die Breite eines Grundmaterials vorgesehen sind jeder Kopf weist ein hin- und hergehendes Grundöffnerrohr auf, um den Warengrund zu durchdringen und Garnbüschel in den Grund einzusetzen, indem Garn pneumatisch durch das Rohr hindurch zugeführt wird. Der Grundöffner ist mit einem Garnaustauscher verbunden, zu dem eine Mehrzahl von Garnen, beispielsweise von unterschiedlichen Farben, zugeführt wird, und es ist ein Mechanismus vorhanden, der die Auswahl eines oder mehrerer der Garne für das Einsetzen in den Warengrund bei jedem Durchdringen durch den Grundöffner ermöglicht. Die Mehrfachköpfe werden in Synchronisation schrittweise quer zum Warengrund um eine Strecke bewegt, die dem Abstand zwischen den Köpfen entspricht, um eine querverlaufende Reihe von Garnbüscheln einzusetzen. Der Warengrund wird dann zur Position der nächsten Reihe vorgeschoben, und der Prozeß wird wiederholt, um die nächste Reihe einzusetzen. Ein Rechner steuert die Auswahl des von jedem Grundöffner einge setzten Garnes bei Durchdringung des Grundes, um ein gewünschtes Muster in den Fertigerzeugnissen herzustellen.U.S. Patent 4,549,496 issued to Kile on October 29, 1985 discloses a highly advantageous tufting machine for producing patterned tufted products using yarns of different colors or different textures. This machine is capable of inserting yarn into a backing to produce patterns and designs previously generally obtainable only by a loom or by the application of printing techniques. The patented machine uses multiple heads spaced across the width of a backing material, each head having a reciprocating backing opener tube for penetrating the backing and inserting tufts of yarn into the backing by feeding yarn pneumatically through the tube. The backing opener is connected to a yarn exchanger to which a plurality of yarns, for example of different colors, are fed, and a mechanism is provided which enables selection of one or more of the yarns for insertion into the backing with each penetration through the backing opener. The multiple heads are moved in synchronization step by step across the base by a distance equal to the distance between the heads to insert a transverse row of yarn tufts. The base is then advanced to the position of the next row and the process is repeated to insert the next row. A computer controls the selection of the yarn tuft inserted by each base opener. of the yarn penetrating the ground to produce a desired pattern in the finished products.

Die US-A-3 937 157 (Spanel u. a.) offenbart sämtliche der Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1.US-A-3 937 157 (Spanel et al.) discloses all of the features of the preamble of claim 1.

Obgleich die patentierte Maschine einen bemerkenswerten Fortschritt in der Tuftingindustrie darstellt, da sie die Herstellung von mehrfarbigen und gemusterten Tuftingerzeugnissen mit wesentlich verringerten Kosten ermöglicht hat, und in wesentlich kürzerer Zeitdauer als dies mit üblichen Webstühlen möglich ist, ist es wünschenswert, Tuftingmaschinen zu verbessern, die die patentierte Erfindung verkörpern, um die Kosten zu verringern und die Produktionsgeschwindigkeit weiter zu erhöhen. Ein Gebiet, in dem bei der praktischen Ausführung einer Maschine, die die patentierte Erfindung verkörpert, ein verbesserter Wirkungsgrad wünschenswert ist, liegt in dem Mechanismus, der das Garn schneidet, nachdem es in den Warengrund eingesetzt worden ist.While the patented machine represents a notable advance in the tufting industry, having made it possible to produce multi-colored and patterned tufted products at a substantially reduced cost, and in a substantially shorter period of time than is possible with conventional looms, it is desirable to improve tufting machines embodying the patented invention in order to reduce costs and further increase the rate of production. One area in which improved efficiency is desirable in the practical implementation of a machine embodying the patented invention is in the mechanism which cuts the yarn after it has been inserted into the fabric.

Ein wesentlicher Faktor, der die Produktionsgeschwindigkeit praktischer Ausführungen der Maschine, die die Erfindung nach dem Kile-Patent verkörpert, ist die Anzahl von Tuftingköpfen, die in der Maschine eingebaut sind. Je größer die Anzahl der Köpfe, desto geringer ist die Strecke, die jeder Kopf traversieren muß und umso höher ist daher die Geschwindigkeit, mit der eine Reihe von Büscheln in den Warengrund eingesetzt werden kann. Wenn die Anzahl der Köpfe zunimmt, treten jedoch andere Probleme auf. Das erhöhte Gewicht macht es schwieriger, die Köpfe genau zu bewegen und deren Ausrichtung und Positionen relativ zueinander beizubehalten. Daher wird, anstatt die Mehrfachköpfe, welche die Hohlnadel tragen, quer über den Warengrund zu bewegen, der Warengrund in Querrichtung so verschoben, daß im wesentlichen weniger Gewicht in Querrichtung bewegt werden muß, was nicht nur den Querverschiebungsapparat verein facht, sondern auch eine größere Genauigkeit für die Plazierung des Garnes bewirkt.A major factor affecting the rate of production of practical embodiments of the machine embodying the invention of the Kile patent is the number of tufting heads incorporated in the machine. The greater the number of heads, the less distance each head must traverse and, therefore, the greater the speed at which a series of tufts can be inserted into the ground. As the number of heads increases, however, other problems arise. The increased weight makes it more difficult to move the heads accurately and to maintain their alignment and positions relative to one another. Therefore, instead of moving the multiple heads carrying the hollow needle across the ground, the ground is translated transversely so that substantially less weight has to be moved transversely, which not only simplifies the transverse translation apparatus, but also simplifies the transverse translation apparatus. but also allows for greater accuracy in the placement of the yarn.

Ein wesentlicher Faktor, der die Kosten und die Genauigkeit der Tuftingmaschine beeinflußt, welche die Erfindung des Kile-Patentes verkörpert, ist die Steuerung der Zufuhr des Garnes zu der Hohlnadel. Das Zuführen des Garnes muß zwangsmäßig sein, und wenn ein Garnwechsel bei einer speziellen Nadel gemacht werden muß, sollte das Garn, das zuvor durch diese Nadel eingesetzt wurde, zwangsmäßig aus der Nadel zurückgezogen werden, so daß das darauffolgende Garn durch das zuvor vernähte Garn nicht blockiert wird. Falls dieses Zurückziehen des zuvor vernähten Garnes nicht sichergestellt ist, ist ein wesentlich höherer Luftdruck erforderlich, um das nachfolgende Garn durch die Nadel zuzuführen. Erfordernisse für höheren Druck führen natürlich zu größeren Verdichtern und höheren Maschinen- und Herstellungskosten. Darüber hinaus wird, wenn das Garn aus der Nadel zurückgezogen wird und das Zurückziehen des Garne nicht gesteuert wird, nicht sichergestellt, daß beim nächsten Mal, bei dem Garn der Nadel zugeführt werden muß, eine genaue und gleichbleibende Länge des Garnes gewährleistet ist. Dies würde dazu führen, daß zusätzlicher Druck erforderlich ist, um sicherzustellen, daß eine genügende Länge an Garn zugeführt wird. Der Effekt ist, daß ein höherer als der erforderliche Druck zur Anwendung gebracht werden muß, und falls zu viel Garn zur Nadel zugeführt wird, sind zusätzliche Garnscherungsmaßnahmen erforderlich, um ein zufriedenstellendes Erzeugnis herzustellen. Der zusätzliche Druck führt zu erhöhten Kosten, wie dies auch durch die zusätzlichen Scherungstätigkeiten der Fall ist.A major factor affecting the cost and accuracy of the tufting machine embodying the invention of the Kile patent is the control of the feed of the yarn to the hollow needle. The feed of the yarn must be positive, and when a yarn change must be made on a particular needle, the yarn previously inserted through that needle should be positively withdrawn from the needle so that the succeeding yarn is not blocked by the previously sewn yarn. If this withdrawal of the previously sewn yarn is not ensured, a much higher air pressure is required to feed the succeeding yarn through the needle. Requirements for higher pressure naturally lead to larger compressors and higher machine and manufacturing costs. Furthermore, if the yarn is withdrawn from the needle and the withdrawal of the yarn is not controlled, it is not ensured that an accurate and consistent length of yarn is provided the next time yarn is to be fed to the needle. This would result in additional pressure being required to ensure that a sufficient length of yarn is fed. The effect is that more pressure than required must be applied and if too much yarn is fed to the needle, additional yarn shearing operations are required to produce a satisfactory product. The additional pressure results in increased costs, as do the additional shearing operations.

Es ist wünschenswert, eine Tuftingmaschine zur Verfügung zu stellen, die die vorstehenden Probleme vermeidet und die weitere Verbesserungen bei einer Tuftingmaschine des im Kile-Patent offenbarten Typs darstellt, und hierauf richtet sich die vorliegende Erfindung.It is desirable to provide a tufting machine which avoids the foregoing problems and which provides further improvements in a tufting machine of the type disclosed in the Kile patent, and it is to this end that the present invention is directed.

SUMMARY OF THE INVENTION

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Tuftingmaschine zum Herstellen von gemustertem Tuftingstoff zur Verfügung gestellt, mit einem Mittel, um einen Warengrund durch einen stationären Garnbestückungsbereich hindurchzuführen, einer Nadel, die für hin- und hergehende Bewegung an dem genannten Bereich angeordnet ist, um den Warengrund zu durchdringen und Garn darin einzusetzen, und mit einem Garnzuführmittel, um ein Garn von einer Mehrzahl unterschiedlicher Garne zu der genannten Nadel von einem Garnvorrat her zuzuführen, um es in den genannten Warengrund bei Durchdringen desselben mittels des genannten Nadel einzusetzen, wobei das genannte Garnzuführmittel eine angetriebene Rolle, eine Garnzuführrolle, die für eine Bewegung in den und aus dem Umfangseingriff mit der genannten angetriebenen Rolle bewegbar ist, ein Mittel, um das genannte Garn um die genannte Zuführrolle herum zwischen Umfangsflächen der genannten angetriebenen Rolle und der genannten Zuführrolle zu führen, ein Mittel zum wahlweisen Bewegen der genannten Zuführrolle in und aus außer Eingriff mit der genannten angetriebenen Rolle, um das genannte Garn in einer Bahn von der genannten Zuführrolle zu der genannten Nadel hin zuzuführen, wenn die genannten Rollen miteinander in Eingriff sind, sowie einen Garnrückzugsmechanismus aufweist, der zwischen der genannten Zuführrolle und der genannten Nadel angeordnet ist, um zu ermöglichen, daß das genannte Garn zu der genannten Nadel hin zugeführt wird, wenn das genannte Garn durch die genannte Zuführrolle zugeführt wird, wobei genannter Rückzugsmechanismus ein Speichermittel beinhaltet, um zurückgezogenes Garn für eine nachfolgende Verwendung zurückzuhalten, wie sie durch die genannte Nadel erforderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Maschine außerdem ein Mittel beinhaltet, um den genannten Warengrund quer zu dem genannten, stationären Garnbestückungsbereich zu bewegen, um Garn in einer querverlaufenden Reihe bei selektiven aufeinanderfolgenden Durchdringungen durch die genannte Nadel einzusetzen, und daß der genannte Garnrückzugsmechanismus ein Mittel aufweist, das unabhängig von der genannten Zuführrolle bewegbar ist, um Garn von der genannten Nadel zurückzuziehen, nachdem ein Nadelungsvorgang durch die genannte Nadel ausgeführt ist und die genannte Nadel dieses Garn nicht länger benötigt.According to the present invention there is provided a tufting machine for producing patterned tufted fabric, comprising means for passing a backing through a stationary yarn loading region, a needle arranged for reciprocating movement at said region to penetrate the backing and insert yarn therein, and yarn feeding means for feeding one of a plurality of different yarns to said needle from a yarn supply for insertion into said backing upon penetration thereof by said needle, said yarn feeding means comprising a driven roller, a yarn feed roller movable for movement into and out of circumferential engagement with said driven roller, means for guiding said yarn around said feed roller between circumferential surfaces of said driven roller and said feed roller, means for selectively moving said feed roller into and out of engagement with said driven roller to feed said yarn in a path from said feed roller to said needle when said rollers are engaged with one another, and a yarn retraction mechanism disposed between said feed roller and said needle to enable said yarn to be fed toward said needle when said yarn is fed by said feed roller, said retraction mechanism including storage means for retaining retracted yarn for subsequent use as required by said needle, characterized in that said machine further includes means for moving said fabric transversely to said stationary yarn loading area to insert yarn in a transverse row at selective successive penetrations by said needle, and in that said yarn retraction mechanism includes means movable independently of said feed roller is to withdraw yarn from said needle after a needling operation has been performed by said needle and said needle no longer requires that yarn.

Bei der vorliegenden Erfindung stellt der Rückzugsmechanismus sicher, daß ein zuvor zugeführtes Garn um ein gesteuertes Ausmaß von der Hohlnadel oder dem Grundöffnerrohr zurückgezogen wird, um eine Behinderung der Zufuhr eines nachfolgenden Garnes, jedesmal wenn ein Garnwechsel ausgeführt wird, auszuschließen. Zusätzlich stellt die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung sicher, daß, wenn das Garn aus der Hohlnadel zurückgezogen wird, Garn nicht vom Garnvorrat abgezogen wird.In the present invention, the retraction mechanism ensures that a previously fed yarn is retracted from the hollow needle or the base opener tube by a controlled amount to preclude obstruction of the feed of a subsequent yarn each time a yarn change is made. In addition, the arrangement according to the present invention ensures that when the yarn is retracted from the hollow needle, yarn is not withdrawn from the yarn supply.

Zusätzlich kann, um sicherzustellen, daß der Rückzugsmechanismus Garn von der Nadel abzieht und nicht vom Garnvorrat oder der Zuführrolle, eine Klemmvorrichtung zwischen der Garnzuführrolle und dem Rückzugsmechanismus angeordnet sein. Die Klemmvorrichtung klemmt das Garn zwangsmäßig, wenn ein Garnwechsel durchgeführt werden muß. Der Rückzugsmechanismus wird danach aktiviert, und die Garnzuführrolle beendet die zwangsmäßige Zuführung des Garnes. Somit zieht der Garnrückzugsmechanismus eine vorbestimmte Garnmenge von der Nadel und hält sie in Reserve, bis sie wieder benötigt wird. Zusätzlich zieht die Garnzuführrolle, wenn sie die zwangsmäßige Zufuhr einstellt, eine vorgewählte Garnmenge vom Garnvorrat für sofortige anschließende Verwendung ab, wenn diese erforderlich ist. Wenn die Nadel den Nadelungsvorgang mit einem speziellen Garn beginnen soll, wird die Garnzuführrolle aktiviert, und die Garnklemmvorrichtung und der Garnrückzugsmechanismus werden außer Betrieb gesetzt.In addition, to ensure that the retraction mechanism draws yarn from the needle and not from the yarn supply or feed roller, a clamping device may be arranged between the yarn supply roller and the retraction mechanism. The clamping device positively clamps the yarn when a yarn change must be made. The retraction mechanism is then activated and the yarn supply roller stops positively feeding the yarn. Thus, the yarn retraction mechanism draws a predetermined amount of yarn from the needle and holds it in reserve until it is needed again. In addition, when the yarn supply roller stops positively feeding, it draws a preselected amount of yarn from the yarn supply for immediate subsequent use when required. When the needle is to begin the needling process with a specific yarn, the yarn supply roller is activated and the yarn clamping device and yarn retraction mechanism are put out of operation.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die besonderen Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie weitere Ziele werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:The specific features and advantages of the invention, as well as other objects, will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 eine longitudinale Seitenansicht, teilweise im Querschnitt und teilweise schematisiert, einer Tuftingmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;Figure 1 is a longitudinal side view, partly in cross-section and partly schematic, of a tufting machine according to an embodiment of the invention;

Fig. 2 eine transversale Seitenansicht eines Teiles einer Messerblockanordnung der Maschine von Fig. 1 ist;Fig. 2 is a transverse side view of part of a knife block assembly of the machine of Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht der Garnzuführvorrichtung ist, die in Fig. 1 dargestellt ist, in starker Vergrößerung und einschließlich der Garnklemmvorrichtung, wobei die Garnzuführvorrichtung in der nicht zuführenden Betriebsweise dargestellt ist, undFig. 3 is a partial side view of the yarn feeder shown in Fig. 1, greatly enlarged and including the yarn clamping device, the yarn feeder being shown in the non-feeding mode of operation, and

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht ist, die eine ähnliche Garnzuführvorrichtung darstellt, wobei die Bauelemente in der das Garn zuführenden Betriebsweise dargestellt sind und die Vorrichtung von Fig. 4 am hinteren Ende der Tuftingmaschine angeordnet ist, um eine unterschiedliche Nadel zu steuern.Fig. 4 is a view similar to Fig. 3 illustrating a similar yarn feeding device with the components shown in the yarn feeding mode and the device of Fig. 4 located at the rear end of the tufting machine to control a different needle.

DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Wie zuvor angegeben, ist die vorliegende Erfindung speziell für die Verwendung bei einer Maschine zur Herstellung textiler Tuftingerzeugnisse angepaßt, beispielsweise Teppich, Wandverkleidungen oder Polsterstoffe, und stellt eine verbesserte Tuftingmaschine des Typs zur Verfügung, der in dem zuvor angesprochenen US-Patent 4 549 496 von Kile offenbart ist, wobei diese Offenbarung durch Bezugnahme hier eingeschlossen ist. Einzelheiten von Aufbau und Betrieb der verbesserten Tuftingmaschine der vorliegenden Erfindung, welche nicht unmittelbar mit der vorliegenden Erfindung in Beziehung stehen und in dem Kile-Patent beschrieben sind, werden hier nicht wiederholt. Statt dessen wird für die Einzelheiten dieser Bauweise und Betriebsweise auf das Kile-Patent Bezug genommen.As previously indicated, the present invention is especially adapted for use in a machine for producing tufted textile products, such as carpet, wall coverings or upholstery fabrics, and provides an improved tufting machine of the type disclosed in the aforementioned U.S. Patent 4,549,496 to Kile, which disclosure is incorporated herein by reference. Details of construction and operation of the improved tufting machine of the present invention which are not directly related to the present invention and are described in the Kile patent will not be repeated here. Instead, reference is made to the Kile patent for details of such construction and operation.

Fig. 1 ist eine longitudinale Seitenansicht, teilweise im Querschnitt und teilweise schematisiert, die die verbesserte Tuftingmaschine gemäß der Erfindung zeigt. Die Tuftingmaschine von Fig. 1 kann ein hin- und hergehendes Grundöffnerrohr 10 (nachstehend als Grundöffner oder als Nadel bezeichnet, weil es eine Hohlnadel ist) zum Durchdringen eines Primärgrundes 12 aufweisen, um Garnbüschel 14 darin einzusetzen. Der Primärgrund 12, der beispielsweise in Form eines kontinuierlich laufenden Bandes vorgesehen sein kann, kann in Längsrichtung an dem hin- und hergehenden Grundöffner vorbei (in Fig. 1 nach links, wie durch den Pfeil angezeigt) mittels eines Grund-Vorschubsystems vorgeschoben werden, das ein Paar Stiftwalzen 20 und 22 aufweisen kann, die (beispielsweise mittels Elektromotoren, die nicht gezeigt sind) mit leicht unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben sind, um den Grund unter Spannung zu halten, während er am hin- und hergehenden Grundöffner vorbeiläuft. Das Grund-Vorschubsystem kann ferner ein Paar Führungswalzen 24 und 26 aufweisen, die mit den Stiftwalzen 20 bzw. 22 zusammenwirken, um den Grund zu führen. Wie in der Figur gezeigt und aus Gründen, die in näheren Einzelheiten kurz beschrieben werden, kann ein zweites Paar von Stiftwalzen 30 und 32, die kleinere Durchmesse als die Stiftwalzen 20 und 22 haben können, eng benachbart zu dem hin- und hergehenden Grundöffner 10 auf gegenüberliegenden Seiten des Warengrundes angeordnet sein. Die Stiftwalzen 30 und 32 ergeben eine bessere Steuerung des Warengrundes in dem Bereich, wo die Büschel eingesetzt werden. Wie in der Figur gezeigt, kann die Stiftwalze 30 an einer Bettplatte 34 an der Unterseite des Warengrundes gelagert und in der Nähe der Stelle angeordnet sein, an der der Grundöffner den Warengrund durchdringt. Die Stiftwalze 32 kann an einer zweiten Platte 36 gelagert sein, die an der Oberseite des Warengrundes angeordnet und unmittelbar stromabwärts des hin- und hergehenden Grundöffners gelegen ist. Die Platten 34 und 36 sind vorzugsweise aus Gründen, die beschrieben werden, quer verschiebbar.Fig. 1 is a longitudinal side view, partly in cross-section and partially schematic, showing the improved tufting machine according to the invention. The tufting machine of Fig. 1 may include a reciprocating backing opener tube 10 (hereinafter referred to as a backing opener or a needle because it is a hollow needle) for penetrating a primary backing 12 to insert tufts of yarn 14 therein. The primary stock 12, which may be in the form of a continuously running belt, for example, may be advanced longitudinally past the reciprocating stock opener (to the left in Figure 1 as indicated by the arrow) by a stock feed system which may include a pair of pin rollers 20 and 22 driven (for example by electric motors not shown) at slightly different speeds to keep the stock under tension as it passes the reciprocating stock opener. The stock feed system may further include a pair of guide rollers 24 and 26 which cooperate with the pin rollers 20 and 22, respectively, to guide the stock. As shown in the figure and for reasons which will be described in more detail shortly, a second pair of pin rollers 30 and 32, which may have smaller diameters than the pin rollers 20 and 22, may be located closely adjacent the reciprocating base opener 10 on opposite sides of the base. The pin rollers 30 and 32 provide better control of the base in the area where the tufts are inserted. As shown in the figure, the pin roller 30 may be supported on a bed plate 34 on the underside of the base and located near the point where the base opener penetrates the base. The pin roller 32 may be supported on a second plate 36 located on the top of the base and immediately downstream of the reciprocating base opener. The plates 34 and 36 are preferably transversely displaceable for reasons which will be described.

Die Stiftwalzen 20 und 22 können ebenfalls an den verschiebbaren Platten 34 bzw. 36 gelagert sein, wie in der Figur angegeben ist. Um die Bewegung zu ermöglichen, kann jede der Platten 34 und 36 an einem Paar von sich quer erstreckenden Zapfen 40 gelagert sein, die an festen Teilen 42 des Rahmens der Maschine gelagert sind. Die Platten 34 und 36 können mechanisch miteinander und mit einem Mechanismus für Quersteinstellung (nicht dargestellt) verbunden sein, der es ermöglicht, die Platten sowie die Stiftwalzen und ihr zugehöriges Antriebssystem gemeinsam quer zur Vorschubrichtung des Warengrundes zu verschieben. Dies erzeugt eine entsprechende Querverschiebungsbewegung des Warengrundes, was aus Gründen, die in Kürze beschrieben werden, wünschenswert ist. Der Mechanismus zur Quereinstellung kann irgendeine aus der Anzahl handelsüblicher Vorrichtungen sein, wie pneumatische, hydraulische Zylinder oder ein Kugelspindelantrieb, die fähig sind, sehr kleine und genau gesteuerte Bewegungen zu erzeugen. Vorzugsweise ermöglicht der Positioniermechanismus gesteuerte Bewegungen in der Größenordnung eines Zehntel Zoll (0,254 cm) oder weniger. Die Walzen 24 und 26 können auch zusammen mit den Stiftwalzen 20 und 22 quer verschoben werden. Dies kann durch einen zweiten, weniger genauen Verschiebemechanismus bewirkt werden.The pin rollers 20 and 22 may also be supported on the sliding plates 34 and 36 respectively, as indicated in the figure. To enable movement, each of the plates 34 and 36 may be supported on a pair of transversely extending pins 40 supported on fixed parts 42 of the frame of the machine. The plates 34 and 36 may be mechanically connected to each other and to a transverse adjustment mechanism (not shown) which enables the plates as well as the pin rollers and their associated drive system to be translated together transversely to the direction of advance of the fabric. This produces a corresponding transverse translation movement of the fabric, which is desirable for reasons which will be described shortly. The transverse adjustment mechanism may be any of a number of commercially available devices, such as pneumatic, hydraulic cylinders or a ball screw drive, capable of producing very small and precisely controlled movements. Preferably, the positioning mechanism provides controlled movements on the order of a tenth of an inch or less. The rollers 24 and 26 may also be transversely translated along with the pin rollers 20 and 22. This may be accomplished by a second, less precise translation mechanism.

Der Grundöffner 10 kann mittels einer einstellbaren Nockenanordnung 50 hin- und herbewegt werden, die mit dem Grundöffner über eine Verbindungseinheit 52 gekuppelt ist. Die einstellbare Nockenanordnung kann ein kreisrundes Nockenscheibenglied 54 aufweisen, das in Lagern innerhalb eines kreisrunden Teiles eines Jochgliedes 56 drehbar gelagert ist. Das Nokkenscheibenglied kann durch eine sich quer erstreckende, rotierende Welle 58 getragen und von dieser angetrieben sein, welche zum Nockenscheibenglied exzentrisch ist. Die Welle 58 kann durch Lager an einem festen Teil 60 des Rahmens gelagert sein, wie es gezeigt ist. Die Verbindungseinheit kann eine Kupplungsverbindung 62 aufweisen, die schwenkbar mit dem Jochglied 56, wie bei 64 gezeigt, verbunden ist und mit einem Paar sich vertikal erstreckender Verbindungsglieder 66 verbunden ist, die für eine vertikale, hin- und hergehende Bewegung in Längslagern 68 geführt sind, die durch weitere feste Teile 69 des Rahmens abgestützt sind. Die unteren Enden der Verbindungsglieder 66 sind mit einem Garnaustauscher 70 verbunden, der den Grundöffner 10 trägt. Bei Drehung der Welle 58 dreht sich das Nockenscheibenglied 54, um dem Jochglied 56 eine hin- und hergehende Bewegung zu vermitteln und demzufolge eine ähnliche Bewegung dem Grundöffner über die Verbindungseinheit zu vermitteln, um zu bewirken, daß der Grundöffner den Warengrund wiederholt durchdringt.The base opener 10 may be reciprocated by means of an adjustable cam assembly 50 coupled to the base opener by a linkage assembly 52. The adjustable cam assembly may include a circular cam member 54 rotatably supported in bearings within a circular portion of a yoke member 56. The cam member may be supported by and driven by a transversely extending rotating shaft 58 which is eccentric to the cam member. The shaft 58 may be supported by bearings on a fixed portion 60 of the frame as shown. The linkage assembly may include a coupling linkage 62 pivotally connected to the yoke member 56 as shown at 64 and connected to a pair of vertically extending links 66 which are provided for a vertical, reciprocating movement in longitudinal bearings 68 which are supported by further fixed parts 69 of the frame. The lower ends of the connecting members 66 are connected to a yarn exchanger 70 which carries the base opener 10. Upon rotation of the shaft 58, the cam disc member 54 rotates to impart a reciprocating movement to the yoke member 56 and consequently to impart a similar movement to the base opener via the connecting unit to cause the base opener to repeatedly penetrate the fabric base.

Die Tuftingmaschine von Fig. 1 beinhaltet auch Systeme zur Zuführung und Steuerung des Garnes, das in den Warengrund eingesetzt wird. Diese Systeme beinhalten ein Garnzuführsystem für zwangsweise Zufuhr einer vorbestimmten Länge eines ausgewählten Garnes zum Garnaustauscher für jede Nadel. Das Garnzuführsystem weist eine angetriebene Rolle 80 auf, die mit einer Zuführrolle 82 zusammenwirkt, die an einem beweglichen Glied 84 gelagert ist, das an einem Drehlager 86 am Rahmenteil 69 schwenkbar gelagert ist, wobei eine Rolle 82 an je einem Glied 84 für jedes Garn vorhanden ist, das zu jeder Nadel oder jedem Grundöffnerrohr zugeführt wird. Jede angetriebene Rolle 80 kann in Eingriff mit einer betreffenden Zuführrolle 82 gedrängt werden, bei der es sich um eine einzige Rolle für eine Anzahl von Zuführrollen handeln kann, und zwar mittels eines betreffenden pneumatischen Betätigers 90 oder dergleichen, der mit dem schwenkbaren Glied 84 mittels einer Stange 91 verbunden ist, die vom Betätiger ausfahrbar und einfahrbar ist, um das Glied 84 zu schwenken, um die betreffenden Rollen 80 und 82 in Berührung miteinander zu drängen. Garn 92 von einem Garnvorrat, beispielsweise einem Garnkegel 93, der auf einem Spulengestell (nicht gezeigt) angeordnet ist, kann um den Umfang der Rolle 82 herum so geführt werden, daß es sich zwischen den in Eingriff befindlichen Umfangsflächen der Rollen 80 und 82 befindet. Die angetriebene Rolle 80 kann von einer schrittweise rotierenden Antriebswelle 94 getragen sein, so daß bei Drehung der Welle, wenn sich die Rollen 80 und 82 in Eingriff miteinander befinden, Garn zwangsmäßig zum Garnaustau scher 70 über einen Garnrückzugsmechanismus 96 und über eine Garnauswerfvorrichtung 98 zugeführt wird. Somit wird das Garn so geführt, daß es eine gewundene Bahn um die Rolle 82 durchläuft, wodurch bewirkt wird, daß eine vorbestimmte Länge des Garnes von dem Garnvorrat abgezogen ist, wenn das Glied 84 so geschwenkt wird, daß die Rolle 82 außer Eingriff mit der Rolle 80 kommt, wie in Fig. 3 dargestellt. Das so vom Garnvorrat abgezogene Garn ist danach bereit für die Zuführung zur Nadel hin, wenn das Glied 84 wieder geschwenkt wird, um die Rolle 82 mit der Rolle 80 in Eingriff zu bringen, wie in Fig. 4 dargestellt.The tufting machine of Fig. 1 also includes systems for feeding and controlling the yarn inserted into the ground. These systems include a yarn feed system for forcibly feeding a predetermined length of a selected yarn to the yarn exchanger for each needle. The yarn feed system includes a driven roller 80 which cooperates with a feed roller 82 mounted on a movable member 84 which is pivotally mounted on a pivot bearing 86 on the frame member 69, one roller 82 being provided on each member 84 for each yarn fed to each needle or ground opener tube. Each driven roller 80 can be urged into engagement with a respective feed roller 82, which may be a single roller for a number of feed rollers, by means of a respective pneumatic actuator 90 or the like connected to the pivotable member 84 by means of a rod 91 extendable and retractable by the actuator to pivot the member 84 to urge the respective rollers 80 and 82 into contact with each other. Yarn 92 from a yarn supply, such as a yarn cone 93, disposed on a bobbin (not shown) can be guided around the circumference of the roller 82 so as to be located between the engaging peripheral surfaces of the rollers 80 and 82. The driven roller 80 may be carried by a step-rotating drive shaft 94 so that when the shaft rotates when the rollers 80 and 82 are in engagement with each other, yarn is forced to the yarn exchange maker 70 via a yarn retraction mechanism 96 and via a yarn ejector 98. Thus, the yarn is guided to traverse a tortuous path around the roller 82, causing a predetermined length of yarn to be withdrawn from the yarn supply when the member 84 is pivoted to disengage the roller 82 from the roller 80, as shown in Fig. 3. The yarn thus withdrawn from the yarn supply is then ready for feeding to the needle when the member 84 is pivoted again to engage the roller 82 with the roller 80, as shown in Fig. 4.

Der Garnrückzugsmechanismus 96 beinhaltet eine Stange oder einen Plunger 99 mit einer Durchgangsöse 101, die sich relativ zu einem Paar Garnführungen 103, 105 bewegt, die am Rahmen befestigt sind, und der Plunger 99 ist zwischen den Garnführungen 103, 105 angeordnet. Dieser Mechanismus ist, wie nachfolgend beschrieben wird, wirksam, um Garn von der Nadel oder dem Grundöffnerrohr 10 zurückzuziehen, nachdem ein Nadelungsvorgang und der Schnitt durch die Schneidvorrichtung ausgeführt sind, wie sie in der vorgenannten mitanhängigen Anmeldung beschrieben ist, wobei das Garn vorzugsweise in den Garnaustauscher 70 hineingezogen wird. Eine Garnauswerfvorrichtung 98, die jeder Nadel zugeordnet ist, erhält eine Mehrzahl unterschiedlicher Garne (wobei lediglich ein Garn 92 in den Zeichnungen dargestellt ist), von denen jedes Garn einen gesonderten Durchgang besitzt, zusammen mit Preßluft, welche in jeden Durchgang hinein von einer pneumatischen Zuführvorrichtung 100 geblasen wird. Die Zuführvorrichtung 100 liefert Luft hohen Druckes an den Durchgang, welcher Garn enthält, das zum Auswerfen in die Nadel oder das Grundöffnerrohr ausgewählt ist, und liefert Luft niedrigen Drucks an die übrigen Durchgänge, wobei die Druckwahl durch Druckregler und Steuermittel bewirkt wird (nicht dargestellt). Jeder in die Auswerfvorrichtung 98 eintretende Garnstrang wird dem Garnaustauscher 70 über ein gesondertes Zuführrohr 102 zugeführt, das die Auswerfvorrichtung mit dem Garnaustauscher verbindet. Eine gesonderte Luftleitung 108 für jedes Garnrohr 102 ist mit der Auswerfvorrichtung 98 verbunden, um zu ermöglichen, daß Druckluft in jeden Garndurchgang in gesteuerter Weise wahlweise eingeblasen wird, um das ausgewählte Garn pneumatisch unter dem höheren Druck durch das Rohr zu dem Grundöffner zu transportieren. Der niedrige Luftdruck, der dem Auswerfer 98 und damit den anderen Luftzuführrohren zugeführt wird, stellt sicher, daß die übrigen Garne ohne Zeitverzögerung zur Verfügung stehen, nachdem ein weiteres betreffendes Garn ausgewählt ist, um zur Nadel oder dem Grundöffnerrohr hin befördert zu werden. Zusätzlich kann die gleiche oder vorzugsweise eine weitere pneumatische Zufuhr 107 Druckluft zum Betätiger 90 und zum Rückzugsmechanismus 96 zuführen. Die Garnauswerfvorrichtung 98, die Garnzuführrohre 102 und der Garnaustauscher 70 funktionieren zusammen in einer ähnlichen Weise wie der in dem Kile-Patent beschriebene Garnaustauscher und arbeiten in ähnlicher Weise, wobei der Unterschied besteht, daß bei dem Kile-Patent der Garnaustauscher und die Garnauswerfvorrichtung zu einer gemeinsamen Einheit vereinigt sind. Ein spezielles Garn kann für das Einsetzen in den Warengrund ausgewählt werden, indem man in geeigneter Weise die dem betreffenden pneumatischen Betätiger 90 zugeführte Luft steuert, um das dem ausgewählten Garn zugehörige Glied 84 so zu schwenken, daß die betreffende Zuführrolle 82 in Eingriff mit der angetriebenen Rolle 80 bewegt wird; indem die dem Garnrückzugsmechanismus 96 zugeführte Luft so gesteuert wird, um den Plunger 99 auszufahren und das zuvor von dem Garnvorrat abgezogene Garn freizugeben; und durch Steuerung der der Auswerfvorrichtung 98 zugeführten Druckluft, um das ausgewählte Garn zum Garnaustauscher zu transportieren. Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, die ein Garnzuführ- und Steuerungssystem an der Hinterseite bzw. Vorderseite der Tuftingmaschine zeigen und die identisch sind, jedoch zur Steuerung verschiedener Grundöffnerrohre oder Nadeln (in diesen Figuren nicht dargestellt) vorgesehen sind, wird das Glied 84, wie in Fig. 4 dargestellt, geschwenkt, um die Rolle 82 gegen die Rolle 80 zu drücken, so daß das Garn 92, welches das anfänglich in Reserve gehaltene Garn ist, zu der betreffen den Nadel oder dem Grundöffnerrohr zugeführt wird. Zusätzlich wird der Plunger 99 des Rückzugsmechanismus' 96 ausgefahren, so daß die Durchgangsöse 101 ermöglicht, daß das Garn zu der Nadel oder dem Grundöffnerrohr zugeführt wird, wobei das Ausfahren der Stange 91 und des Plungers im wesentlichen gleichzeitig stattfindet. Wenn der Betätiger 90 so gesteuert wird, daß er die Stange 91 zurückzieht, wie in Fig. 3 dargestellt, wird das Glied 84 geschwenkt, um die Rolle 82 außer Eingriff mit der Rolle 80 zu bringen und das Zuführen des zuvor zugeführten Garnes zu beenden. Auch wird der Plunger 99 in den Rückzugsmechanismus zurückgezogen, um das Garn zurückzuziehen, das zugeführt, jedoch nicht von der Nadel verwendet wurde, und es bereitzuhalten, wie in einem Speicherbehälter oder -raum, bis dieses Garn wiederzugeführt wird.The yarn retraction mechanism 96 includes a rod or plunger 99 having a through eye 101 which moves relative to a pair of yarn guides 103, 105 attached to the frame, and the plunger 99 is disposed between the yarn guides 103, 105. This mechanism is operative, as will be described below, to retract yarn from the needle or base opener tube 10 after a needling operation and cut by the cutter as described in the aforementioned copending application, preferably drawing the yarn into the yarn exchanger 70. A yarn ejector 98 associated with each needle receives a plurality of different yarns (only one yarn 92 is shown in the drawings), each yarn having a separate passage, together with compressed air blown into each passage from a pneumatic feeder 100. The feeder 100 supplies high pressure air to the passage containing yarn selected for ejection into the needle or the base opener tube and supplies low pressure air to the remaining passages, the pressure selection being effected by pressure regulators and control means (not shown). Each yarn strand entering the ejector 98 is supplied to the yarn exchanger 70 via a separate feed tube 102 connecting the ejector to the yarn exchanger. A separate air line 108 for each yarn tube 102 is connected to the Ejector 98 to enable compressed air to be selectively injected into each yarn passage in a controlled manner to pneumatically transport the selected yarn through the tube to the base opener at the higher pressure. The low air pressure supplied to ejector 98 and hence to the other air supply tubes ensures that the remaining yarns are available without any time delay after another respective yarn is selected to be transported to the needle or base opener tube. In addition, the same or preferably another pneumatic supply 107 can supply compressed air to actuator 90 and retraction mechanism 96. Yarn ejector 98, yarn supply tubes 102 and yarn exchanger 70 function together in a similar manner to the yarn exchanger described in the Kile patent and operate in a similar manner, the difference being that in the Kile patent the yarn exchanger and yarn ejector are combined into a common unit. A particular yarn can be selected for insertion into the fabric by appropriately controlling the air supplied to the appropriate pneumatic actuator 90 to pivot the member 84 associated with the selected yarn to move the appropriate feed roller 82 into engagement with the driven roller 80; by controlling the air supplied to the yarn retraction mechanism 96 to extend the plunger 99 and release the yarn previously drawn from the yarn supply; and by controlling the compressed air supplied to the ejector 98 to transport the selected yarn to the yarn exchanger. As shown in Figs. 3 and 4, which show a yarn feed and control system at the rear and front of the tufting machine respectively, and which are identical but are designed to control different base opener tubes or needles (not shown in these figures), the member 84 is pivoted as shown in Fig. 4 to press the roller 82 against the roller 80 so that the yarn 92, which is the yarn initially held in reserve, is fed to the respective the needle or the base opener tube. In addition, the plunger 99 of the retraction mechanism 96 is extended so that the through eyelet 101 allows the yarn to be fed to the needle or the base opener tube, the extension of the rod 91 and the plunger occurring substantially simultaneously. When the actuator 90 is controlled to retract the rod 91, as shown in Fig. 3, the member 84 is pivoted to disengage the roller 82 from the roller 80 and terminate the feeding of the previously fed yarn. Also, the plunger 99 is retracted into the retraction mechanism to retract the yarn which has been fed but not used by the needle and hold it ready, such as in a storage bin or space, until such yarn is fed again.

Der Zweck des Rückzugsmechanismus' 96 besteht darin, sicherzustellen, daß ein zuvor zugeführtes Garn in die Nähe des und vorzugsweise in den Garnaustauscher 70 hinein zurückgezogen wird, so daß keine Blockierung innerhalb der Nadel oder des Grundöffnerrohres 10 auftritt, die das Zuführen des nachfolgend zuzuführenden Garnes behindern würde. Dies ermöglicht einen wesentlich geringeren, erforderlichen Luftdruck für die Zuführung des Garnes vom Garnaustauscher zur Nadel oder dem Grundöffnerrohr. Um sicherzustellen, daß der Rückzugsmechanismus Garn von der Nadel zurückzieht und nicht von dem Garnvorrat, und um auszuschließen, daß irgendwelches Garn aus der Reserve abgezogen wird, die entsteht, wenn die Zuführrolle 82 außer Eingriff mit der angetriebenen Rolle 80 bewegt wird, weist die vorliegende Erfindung auch eine Klemmeinrichtung 109 auf. Die Klemmeinrichtung 109 beinhaltet eine Betätigereinheit 111 mit einer Stange 113, an der ein Klemmblock 115 befestigt ist. Der Klemmblock 115 weist einen Vorsprung 117 an seiner oberen Oberfläche auf, wobei der Vorsprung 117, wenn die Stange 113 in die Betätigereinheit 111 hinein zurückgezogen ist, innerhalb einer Vertiefung aufnehmbar ist, die in einer festen Platte 121 ausgebildet ist, wobei die Betätigereinheit 111 an der Platte 121 befestigt ist. Die Betätigereinheit 111 wird mit einer gesteuerten Zufuhr von Luft von der Pneumatikversorgung 107 her gespeist.The purpose of the retraction mechanism 96 is to ensure that a previously fed yarn is retracted near and preferably into the yarn exchanger 70 so that no blockage occurs within the needle or base opener tube 10 which would impede the feeding of the subsequently fed yarn. This allows for a substantially lower air pressure required to feed the yarn from the yarn exchanger to the needle or base opener tube. To ensure that the retraction mechanism retracts yarn from the needle and not from the yarn supply, and to preclude any yarn being drawn from the reserve created when the feed roller 82 is moved out of engagement with the driven roller 80, the present invention also includes a clamping device 109. The clamping device 109 includes an actuator unit 111 having a rod 113 to which a clamping block 115 is attached. The clamping block 115 has a projection 117 on its upper surface, the projection 117 being receivable within a recess formed in a fixed plate 121 when the rod 113 is retracted into the actuator unit 111, the actuator unit 111 being secured to the plate 121. The actuator unit 111 is supplied with a controlled supply of air from the pneumatic supply 107.

Wenn Garn durch das Garnzuführsystem zugeführt wird, wird die Stange 113 der Betätigereinheit 111 im wesentlichen gleichzeitig mit dem Ausfahren des Plungers 99 und der Stange 91 ausgefahren, um zu ermöglichen, daß Garn zur Nadel oder dem Grundöffnerrohr 10 zugeführt wird. Nachdem das Garn, welches zugeführt wurde, einen oder mehrere Nadelungsvorgänge gebildet hat und es gewünscht wird, auf ein anderes Garn überzuwechseln, und bevor das erste Garn durch den Rückzugsmechanismus zurückgezogen wird, wird die Betätigereinheit 111 entaktiviert, um die Stange 113 zurückzuziehen, was dazu führt, daß das Garn zwischen dem Vorsprung 117 und der Vertiefung 119 geklemmt wird, wie in Fig. 3 gezeigt. Ein mechanisches Auslaßventil 123 ist an der Platte 121 angeordnet, und wenn der Klemmblock 115 zur Klemmstellung zurückgezogen wird, nachdem das Garn geklemmt ist, wird das Ventil 123 wirksam, um den Betätiger 90 und den Garnrückzugsmechanismus 96 zu entlüften. Wenn der Plunger 99 des Rückzugsmechanismus danach zurückgezogen wird, kommt sämtliches Garn, das zum Garnaustauscher zurückgezogen wird, von der Nadel oder dem Grundöffnerrohr. Dies stellt nicht nur sicher, daß das Garn nicht von dem Garnvorrat abgezogen wird, ausgenommen dann, wenn die Rolle 82 von der Rolle 80 bewegt wird, und steuert die Garnmenge, die von der Nadel oder dem Grundöffnerrohr abgezogen wird, sondern stellt auch sicher, daß das überschüssige Garn, das durch die Rolle 82, wenn sie von der Rolle 80 bewegt wird, abgezogen wird, für die Zufuhr zur Nadel oder dem Grundöffnerrohr zur Verfügung steht. Dies bildet einen Ausgleich für die Streck- und Elastizitätseigenschaften des Garnes, die dazu führen könnten, daß nicht genügend Garn zur Nadel oder dem Grundöffnerrohr für den mittels dieses Garnes durchgeführten, nachfolgenden Nadelungsvorgang zugeführt wird.When yarn is fed by the yarn feed system, the rod 113 of the actuator unit 111 is extended substantially simultaneously with the extension of the plunger 99 and the rod 91 to allow yarn to be fed to the needle or base opener tube 10. After the yarn being fed has formed one or more needling operations and it is desired to change to another yarn, and before the first yarn is retracted by the retraction mechanism, the actuator unit 111 is deactivated to retract the rod 113, resulting in the yarn being clamped between the projection 117 and the recess 119, as shown in Fig. 3. A mechanical exhaust valve 123 is located on the plate 121, and when the clamp block 115 is retracted to the clamping position after the yarn is clamped, the valve 123 is operative to vent the actuator 90 and the yarn retraction mechanism 96. When the plunger 99 of the retraction mechanism is subsequently retracted, all of the yarn retracted to the yarn exchanger comes from the needle or the base opener tube. This not only ensures that the yarn is not drawn from the yarn supply except when the roller 82 is moved from the roller 80 and controls the amount of yarn drawn from the needle or base opener tube, but also ensures that the excess yarn drawn by the roller 82 as it is moved from the roller 80 is available for supply to the needle or base opener tube. This compensates for the stretch and elasticity properties of the yarn, which could result in insufficient yarn being fed to the needle or the base opener tube for the subsequent needling operation performed using that yarn.

Die in dem Kile-Patent beschriebene Tuftingmaschine benutzt eine Mehrzahl von Tuftingköpfen, die schrittweise synchron quer zum Warengrund bewegt werden. Im Gegensatz hierzu kann die Tuftingmaschine von Fig. 1 eine Mehrzahl von in Querrichtung stationären Grundöffnern aufweisen, die miteinander verbunden sein können, beispielsweise durch eine sich in Querrichtung erstreckende Stange 110. Die Maschine kann mehrere einstellbare Nockenmechanismen 50 benutzen, die in Querrichtung über die Breite des Warengrundes in Abständen voneinander angeordnet sind und mit der Welle 58 verbunden sind, um die Grundöffner synchron hin und her zu bewegen, um den Warengrund zu durchdringen. Jeder Grundöffner setzt eines oder mehrere ausgewählte Garne ein, wie es durch ein Steuersystem, beispielsweise einen Rechner, festgelegt ist, der die Garnzufuhr und die Steuersysteme der Maschine steuert. Um eine querverlaufende Reihe von Büscheln einzusetzen, wird der Warengrund, wie vorstehend beschrieben, in kleinen Schritten quer verschoben, entsprechend dem Abstand zwischen benachbarten Büscheln. Durch Verwendung einer großen Anzahl von Grundöffnern mit einem verhältnismäßig kleinen Zwischenraum zwischen benachbarten Grundöffnern, beispielsweise 2,5 Zoll (6,35 cm), braucht der Warengrund lediglich um diese verhältnismäßig kleine Gesamtstrecke quer verschoben zu werden, um eine vollständige querverlaufende Reihe von Büscheln einzusetzen. Die Kombination aus den verschiebenden Stiftwalzen 20 und 22 großen Durchmessers und den Stiftwalzen 30 und 32 kleinen Durchmessers, die eng benachbart zu dem Bereich der Grundöffner angeordnet sind, gewährleistet eine gute Steuerung des Warengrundes, wenn er quer verschoben wird, und vermeidet jede Neigung des Warengrundes zur Verschränkung. Die Walzen 24 und 26, die den Warengrund zur Stiftwalze 20 bzw. von der Stiftwalze 22 weg führen, können ebenfalls quer mittels eines gesonderten Verschiebemechanismus verschoben werden, wie zuvor angegeben, der nicht so genau gesteuert sein muß wie der Mechanismus, welcher die Platten und Stiftwalzen in der Region verschiebt, wo der Warengrund genadelt wird.The tufting machine described in the Kile patent uses a plurality of tufting heads that are moved incrementally synchronously across the fabric. In contrast, the tufting machine of Fig. 1 may have a plurality of transversely stationary backing openers that may be connected together, for example by a transversely extending rod 110. The machine may use a plurality of adjustable cam mechanisms 50 spaced apart transversely across the width of the fabric and connected to shaft 58 to synchronously move the backing openers back and forth to penetrate the fabric. Each backing opener deploys one or more selected yarns as determined by a control system, for example a computer, that controls the yarn feed and control systems of the machine. To insert a transverse row of tufts, the ground is translated transversely in small increments as described above, corresponding to the distance between adjacent tufts. By using a large number of ground openers with a relatively small gap between adjacent ground openers, for example 2.5 inches (6.35 cm), the ground need only be translated transversely by this relatively small total distance to insert a complete transverse row of tufts. The combination of the large diameter translating pin rollers 20 and 22 and the small diameter pin rollers 30 and 32, located closely adjacent to the area of the ground openers, ensures good control of the ground as it is translated transversely and avoids any tendency of the ground to entangle. The rollers 24 and 26 which guide the fabric to the pin roller 20 and away from the pin roller 22, respectively, may also be displaced transversely by means of a separate displacement mechanism as previously indicated which need not be as precisely controlled as the mechanism which displaces the plates and pin rollers in the region where the fabric is needled.

Ein weiterer bemerkenswerter Aspekt der Maschine von Fig. 1 ist der verbesserte Garn-Schneidmechanismus der Erfindung, welcher dazu führt, daß bei der Herstellung geschnittener Florware wenig oder kein Abfall an Garn entsteht. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, kann die verbesserte Tuftingmaschine einen Schneidmechanismus beinhalten, der ein gesondertes Messerblatt 120 für jede Nadel oder jeden Grundöffner aufweist. Die Blätter sind an der den Garnaustauschern und dem Mechanismus für die hin- und hergehende Bewegung der Grundöffner entgegengesetzten Seite des Warengrundes angeordnet, wie in Fig. 1 angegeben, und so ausgerichtet, daß sie mit den Nadeln oder Grundöffnern zusammenwirken, indem sie über die abgewinkelten Oberflächen, die die spitzen Enden der Hohlnadel oder des Grundöffners bilden, mit einer scherenartigen Wirkung gleiten, um Garn zu schneiden, das aus den Grundöffnern ausgestoßen wird.Another notable aspect of the machine of Fig. 1 is the improved yarn cutting mechanism of the invention which results in little or no yarn waste during the manufacture of cut pile fabrics. As shown in Figs. 1 and 2, the improved tufting machine may include a cutting mechanism having a separate knife blade 120 for each needle or backing opener. The blades are located on the side of the backing opposite the yarn exchangers and the mechanism for reciprocating the backing openers, as indicated in Fig. 1, and are oriented to cooperate with the needles or backing openers by sliding over the angled surfaces forming the pointed ends of the hollow needle or backing opener with a scissor-like action to cut yarn ejected from the backing openers.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, können die Messerblätter 120 einen flachen, langgestreckten Metallstreifen aufweisen, beispielsweise aus Stahl, der in einem Messerblock 122 eingespannt ist, der an einer sich quer erstreckenden Keilwelle 124 angeordnet ist. Wie am besten in Fig. 2 dargestellt ist, kann die Welle 124 durch mehrere sich quer erstreckende Halter 126 getragen sein, die mit einem sich quer erstreckenden Rahmenglied 128 verbunden sind. Die Halter 126 können die Welle 124 fest einspannen, um eine Bewegung der Welle zu verhindern. Das Rahmenglied 128 ist vorzugsweise an einem festen Glied 130 des Maschinenrahmens über mehrere Winden 132 (von denen lediglich eine in den Figuren gezeigt ist) vom Schraubspindeltyp abgestützt, die quer über die Breite der Maschine in Abständen voneinander angeordnet sind. Die Steuerwellen 134 der Winden können miteinander durch Steuerstangen 136 und Muffen 138 verbunden sein, wie es gezeigt ist, so daß die Winden gemeinsam abgesenkt und angehoben werden können, um die Stellungen der Messerblätter relativ zum Warengrund einzustellen. Normalerweise kann die Welle 124 durch die Halter 126 stillstehend gehalten werden. Die Enden der Welle können mit Gewinde versehen und an einem entsprechenden, endseitigen Halter 126 mittels eines Paares von Muttern 140 festgelegt sein, wie es in Fig. 2 für das linke Ende der Welle gezeigt ist. Die Muttern und die tragenden Halter verhindern, daß sich die Welle dreht oder in Querrichtung bewegt, und halten die Welle im Stillstand. Beim Lösen der Halter 126 und der Muttern 140 kann die Welle gedreht werden, um den Winkel zwischen Messerblatt und Grundöffner zu ändern sowie die Kraft, mit der das Messer den Grundöffner berührt, und auch, um die Messerblätter quer um einen kleinen Betrag relativ zu den Grundöffnern zu verschieben. Diese Verschiebung verändert den Bereich des Messerblattes, der durch den Grundöffner kontaktiert wird, um ein Abstumpfen des Messerblattes auszugleichen, wie es durch wiederholte Berührung zwischen Messerblatt und Grundöffner hervorgerufen wird. Obgleich die Messerblätter und Nadeln vorzugsweise aus gehärtetem Stahl oder einem anderen, geeignet behandelten Werkstoff ausgebildet sind, um einen langen verschleißfreien Betrieb zu gewährleisten, können die Schneiden während der Benutzung stumpf werden, und die in Fig. 2 gezeigte Anordnung ermöglicht es, die Messer um einen kleinen Betrag zu verschieben, um ein solches Abstumpfen auszugleichen.As shown in Figures 1 and 2, the knife blades 120 may comprise a flat, elongated strip of metal, such as steel, clamped in a knife block 122 mounted on a transversely extending splined shaft 124. As best shown in Figure 2, the shaft 124 may be supported by a plurality of transversely extending brackets 126 connected to a transversely extending frame member 128. The brackets 126 may firmly clamp the shaft 124 to prevent movement of the shaft. The frame member 128 is preferably supported on a fixed member 130 of the machine frame by a plurality of screw jack type jacks 132 (only one of which is shown in the figures) spaced apart across the width of the machine. The control shafts 134 of the winches may be connected together by control rods 136 and sleeves 138 as shown so that the winches may be lowered and raised together to adjust the positions of the knife blades relative to the fabric base. Normally, the shaft 124 may be held stationary by the brackets 126. The ends of the shaft may be threaded and secured to a corresponding end bracket 126. by a pair of nuts 140 as shown in Fig. 2 for the left hand end of the shaft. The nuts and supporting brackets prevent the shaft from rotating or moving transversely and hold the shaft stationary. By loosening the brackets 126 and nuts 140, the shaft can be rotated to change the angle between the knife blade and the base opener, the force with which the knife contacts the base opener and also to shift the knife blades transversely by a small amount relative to the base openers. This shift changes the area of the knife blade contacted by the base opener to compensate for dulling of the knife blade caused by repeated contact between the knife blade and the base opener. Although the knife blades and needles are preferably formed of hardened steel or other suitably treated material to ensure long wear-free service, the cutting edges may become dull during use and the arrangement shown in Fig. 2 enables the knives to be displaced a small amount to compensate for such dulling.

Claims

1. A tufting machine for producing patterned tufted fabric, comprising: means for passing a backing (20, 22, 24, 26) through a stationary yarn placement area, a needle (10) mounted for reciprocating movement at said area to penetrate the backing and insert yarn (92) therein, and yarn feeding means for feeding one of a plurality of different yarns to said needle from a yarn supply (93) for insertion into said backing upon penetration thereof by said needle, said yarn feeding means comprising a driven roller (80), a yarn feed roller (82) movable for movement into and out of circumferential engagement with said driven roller, means for guiding said yarn around said feed roller between circumferential surfaces of said driven roller and said feed roller, means (84, 90, 91) for selectively moving said feed roller into and out of engagement with said driven roller to feed said yarn in a path from said feed roller to said needle when said rollers are engaged with each other, and a yarn retraction mechanism (96, 99, 101) disposed between said feed roller and said needle to enable said yarn to be fed to said needle as said yarn is fed by said feed roller, said retraction mechanism including storage means (101, 103, 105) for retaining retracted yarn for subsequent use as required by said needle, characterized in that that said machine further includes means for moving said backing transversely of said stationary yarn loading area to load yarn in a transverse row in selective successive penetrations by said needle, and that said yarn retraction mechanism includes means (96, 99) movable independently of said feed roller for retracting yarn from said needle after a needling operation is performed by said needle and said needle no longer requires such yarn.

2. A tufting machine according to claim 1, wherein said retraction mechanism includes a movable passage (101) through which said yarn is passed and means (96, 99) for moving said movable passage to shorten the path of said yarn from said feed roll to said needle when yarn is being fed to said needle and to lengthen said path when said yarn is not being fed to said needle.

3. A tufting machine according to claim 1 or claim 2, comprising a clamping means (109) arranged between said feed roller and said retraction mechanism for clamping said yarn when it is not being fed by said roller and for releasing said yarn when it is being fed by said roller.

4. A tufting machine according to claim 2, comprising a clamping means (109) arranged between said feed roller and said retraction mechanism for selectively clamping the yarn before said movable passage is moved to to lengthen said path, and to terminate the clamping and release said yarn when said path is shortened by said movable passage.

5. A tufting machine according to claim 3 or claim 4, comprising signaling means (123) associated with and operated by said clamping means after said yarn is clamped for generating a signal to move said feed roller out of engagement with said driven roller and for generating a signal for said retraction mechanism to retract yarn from said needle.

6. A tufting machine according to any preceding claim, wherein said means for moving said feed roller into and out of engagement with said driven roller comprises a pivotally mounted lever (84), means for rotatably supporting said feed roller on said lever, and actuator means (90, 91) operatively connected to said lever for selectively pivoting said lever to urge said roller into and out of circumferential engagement with said driven roller.

7. A tufting machine according to any preceding claim, including means (34, 36) for moving said backing transversely of said needle to insert yarn in a transverse row upon selective, sequential penetration by said needle.