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Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf eine
Vorrichtung zum Herstellen von getufteten
Textilerzeugnissen, wie Teppichen, Polstermöbeln und ähnlichem und
insbesondere auf einen Stoffdrückerfuß für die
Tuftingvorrichtung zum Herstellen von gemusterten Textiler-
Zeugnissen.
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Die Kile-US-Patentschrift Nr. 4.549.496, veröffentlicht
am 29. Oktober 1985, offenbart eine sehr vorteilhafte
Tuftingvorrichtung für das Herstellen von gemusterten
getufteten Erzeugnissen unter Verwendung von Garn
unterschiedlicher Farbe oder unterschiedlicher Textur.
Diese Vorrichtung ermöglicht es, Garn in einen Rücken
einzuarbeiten, um Muster und Design zu gestalten, die
herkömmlicher Weise lediglich im wesentlichen durch
einen Webstuhl oder unter Verwendung von Drucktechniken
erhältlich waren. Die patentierte Vorrichtung verwendet
mehrere Köpfe, die über die Breite des Rückenmaterials
von einander beabstandet angeordnet sind. Jeder Kopf
umfaßt eine sich auf- und abbewegende Hohlnadel oder
ein RückenÖffnungsrohr zum Eindringen in den Rücken und
zum festen Einsetzen der Garntufts in den Rücken, indem
Garn mit Druckluft durch die Nadel geführt wird. Die
Nadel ist mit einem Nadelwechsler verbunden, in dem
mehrere Garnsorten von beispielsweise unterschiedlicher
Farbe bereitgestellt werden und der einen Mechanismus
umfaßt, der die Auswahl von einem Garn oder zwischen
mehreren Garnsorten ermöglicht, damit das Garn bei
jeder Durchdringung der Nadel in den Rücken in denselben
eingesetzt werden kann. Die unterschiedlichen Köpfe
werden in Bezug aufeinander jeweils abgestuft über den
Rücken über eine Länge, die den Abstand zwischen den
Köpfen entspricht angeordnet, um eine Querreihe von
Garntufts einzusetzen. Der Rücken wird darin in die
Position der nächsten Reihe vorwärtsbewegt und der Prozeß
wird wiederholt, um die nächste Reihe einzusetzen.
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Ein Computer steuert die Auswahl des Garns, das mittels
des RückenÖffnungsrohres für jedes Durchdringen in den
Rücken eingesetzt wird, um das gewünschte Muster in dem
fertiggestellten Erzeugnis zu erhalten.
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Ein wesentlicher Faktor für die
Herstellungsgeschwindigkeit einer das Kile-Patent anwendenden Vorrichtung
ist die Anzahl der in einer Vorrichtung eingebauten
Tuftingköpfe. Je höher die Anzahl der Köpfe, desto
geringer ist die Distanz, die ein Kopf zu queren hat und
entsprechend schneller kann die Tuftreihe in den Rücken
eingesetzt werden. Mit einer Erhöhung der Kopfanzahl
gehen jedoch andere Probleme einher. Das erhöhte
Gewicht erschwert es, die Köpfe genau zu bewegen und
deren fluchtende Ausrichtung sowie deren Position relativ
zu den anderen Köpfen beizubehalten. Anstelle mehrerer
Köpfe, die die Hohlnadel tragen und die über den Rücken
bewegt wird, veröffentlicht das Ingram-US-Patent Nr.
4.991.523 eine Lösung, bei der eher der Rücken als die
Köpfe quer verschoben werden, um wesentlich weniger
Gewicht quer bewegen zu müssen. Dies vereinfacht nicht
nur die Vorrichtung zum Querverschieben, sondern erhöht
die Geschwindigkeit und Genauigkeit von der
Garnpositionierung.
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Das eben erwähnte Patent Nr. 4.991.523 veröffentlicht
einen verbesserten Garnschneidemechanismus mit
deutlichen Vorteilen gegenüber demjenigen des Kile-Patentes
durch einen Schneidmechanismus, bei dem eine
Schneidklinge mit dem RückenÖffnungsrohr oder der Nadel
zusammenarbeitet und das Garn abschert, wenn sich die
Hohlnadel in Schwerwirkung mit der Klinge auf- und
abbewegt, so daß die Klinge gegen eine Schrägfläche wirkt,
die den Nadelpunkt definiert und daß ein Schlitz in der
Schrägfläche das Garn hält und zentriert. Dies hat ein
verbessertes Schneiden des Garns zur Folge nachdem
selbiges in den Rücken eingesetzt wurde. Darüber hinaus
umfaßt die Schneidvorrichtung einen Mechanismus, der es
ermöglicht, daß das Garn wahlweise wie gewünscht
geschnitten oder nicht geschnitten wird, so daß
Schlingenfaden-, oder Florfadenerzeugnisse und eine
Kombination daraus erzeugt werden können.
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Die Steuerung der Garnzufuhr zur Hohlnadel ist ein
weiterer wichtiger Faktor, der die Kosten und die
Genauigkeit von solchen Tuftingvorrichtungen beeinflußt. Die
Garnzufuhr muß zwangsläufig sein, und wenn ein
Garnwechsel für eine spezielle Nadel durchgeführt werden
muß, sollte das Garn, mit dem die Nadel vorher genäht
hat, zwangsläufig aus der Nadel herausgezogen werden,
so daß das nachfolgende Garn nicht durch das
vorhergehend genähte Garn blockiert wird. Wenn dieses
Herausziehen des vorher genähten Garns nicht sichergestellt
ist, so ist eine wesentlich höherer Luftdruck
erforderlich, um das nachfolgende Garn durch die Nadel zu
führen. Sobald das Garn weiterhin aus der Nadel
herausgezogen wird und vorausgesetzt, daß das Gamherausziehen
gesteuert wird, kann das nächste Mal, wenn Garn durch
die Nadel geführt werden muß, keine genaue und
konsistente Gamlänge gewährleistet werden. Dies würde des
weiteren zur Folge haben, daß zusätzlicher Druck
benötigt wird, um sicherzustellen, daß eine ausreichende
Garnlänge bereitgestellt ist. Das Resultat ist, daß,
wenn der verwendete Druck über dem erforderlichen Druck
liegt, und wenn weiterhin zuviel Garn der Nadel
zugeführt wird, zusätzliche Garnabschervorgänge für das
Herstellen eines zufriedenstellenden Produktes
notwendig sind.
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Dieses Problem wurde durch die Vorrichtung gelöst, die
in dem US-Ingram-Patent Nr. 625.949, eingereicht am 11.
Dezember 1990, veröffentlicht ist.
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Dort ist ein Rückziehmechanismus zwischen der
Garnzuführlaufrolle und der Hohlnadel angeordnet; der
Rückziehmechanismus zieht das Garn aus einer vorher
ausgewählten Menge Nadeln, so daß der Garndurchgang in der
Nadel nicht durch das vorhergehende Garn eingeschränkt
wird, wenn mit nachfolgenden Garn genäht werden muß.
Damit sicher gestellt ist, daß der Rückziehmechanismus
das Garn von der Nadel und nicht vom Garnvorrat oder
von der Zuführlaufrolle zieht, ist zusätzlich eine
Klemmeinrichtung zwischen der Gamzuführlaufrolle und
dem Rückziehmechanismus angeordnet, um das Garn bei
einem Gamwechsel festzuklemmen. Der Rückziehmechanismus
wird nachfolgend aktiviert, und die Gamzuführlaufrolle
hört auf das Garn konstant zuzuführen. Der
Garnrückziehmechanismus zieht somit eine vorbestimmte Menge
Garn aus der Nadel und behält es in Reserve, bis es
wieder benötigt wird. Sobald die Gamzuführlaufrolle
mit der zwangsläufigen Zufuhr aufhört, zieht sie
zusätzlich eine vorbestimmte Menge Garn aus der
Garnversorgung für unmittelbar nachfolgenden Gebrauch, falls
erforderlich. Wenn die Nadel mit einem Garn zu nähen
beginnt, wird die Gamzuführlaufrolle aktiviert und die
Garnfestklemmeinrichtung und der
Garnrückziehmechanismus wird deaktiviert.
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Ein weiterer wichtiger Faktor, der die Effizienz der
vorhergehend beschriebenen Vorrichtung und die
Erscheinung des fertiggestellten Produktes beeinflußt, ist die
Garnverteilung auf der gegenüberliegenden Seite des
Rückens. Durch die Verwendung einer Hohlnadel, den
Gebrauch von Luft, um das Garn zu blasen und um eine
Schlaufe zu bilden, und den Schlitz an der punktförmig
zulaufenden Schrägfläche, der dazu dient das Garn
einzufangen und zum Abschneiden zu halten, wenn die Nadel
aus einer ersten Durchdringung des Rückens
zurückgezogen wird und anschließend beginnt eine zweite
Durchdringung durchzuführen, die quer zur ersten
Durchdringung beabstandet ist, wird die Gamlitze, die sich nach
dem Zurückziehen der Nadel von der ersten Durchdringung
von der ersten Durchdringung in den Hohlraum der Nadel
erstreckt, anfänglich gegen die Seitenwand des
Hohlraums gedrückt und anschließend auf den nachfolgenden
Abwärtshub durch den Schlitz in der Rückseite der Nadel
eingefangen, der ihm gegenüber 90º beträgt. Dies führt
zu einem Garnüberschuß auf dem Rücken, der eine
Schlaufe im Rückstich bildet, die oberhalb der
Oberfläche des Rückens aufsteht, anstatt flach darauf zu
liegen. In herkömmlichen Tuftingmaschinen hält z.B. der
Schlingenkanal oder Haken, der mit der Nadel
zusammenwirkt, die Schlinge fest, um das Garn so zu ziehen, daß
der Rückstich gegen den Rücken gedrückt wird, und bei
herkömmlichen Hohlnadeltuftingmaschinen weist die Nadel
einen Schlitz auf, um beim Abschneiden des Garns
behilflich zu sein. Obwohl diese Schwierigkeiten
überwindet werden können, indem entweder eine größere
Luftmenge der Nadel oder indem man einen höheren Luftdruck
zuführt,
beinhaltet eine solche Lösung andere Probleme,
wie z.B. das Ausfädeln des Garnes aus dem Garnwechsler
der Vorrichtung. Die Erfindung ist deshalb auf eine
effektive und effiziente Lösung dieser Schwierigkeiten
gerichtet.
Zusammenfassung der Erfindung
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Deshalb ist es ein hauptsächliches Ziel der
vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Erzeugen von
getufteten Textilprodukten zur Verfügung zu stellen,
umfassend: eine Hohlnadel, durch die ein Garn, das aus
verschiedenen Garnen ausgewählt wird, pneumatisch gefädelt
wird zum Einsetzen in das Rückenmaterial, nachdem die
Nadel den Rücken durchdrungen hat und weiterhin
Schneidmittel, die in Verbindung mit der Nadel
arbeiten, um so gebildete Garnschlingen zu schneiden, und
weiterhin pneumatische Einrichtungen, um zu vermeiden,
daß der Rückstich zwischen angrenzenden
Nadeldurchdringungen von dem Rücken absteht.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung
eine Vorrichtung zum Erzeugen von getufteten
Textilprodukten zur Verfügung zu stellen, umfassend: eine
Hohlnadel, durch die ein Garn, das aus verschiedenen Garnen
ausgewählt wird, pneumatisch gefädelt wird zum
Einsetzen in das Rückenmaterial, nachdem die Nadel den Rücken
durchdrungen hat und weiterhin Schneidmittel, die in
Verbindung mit der Nadel arbeiten, um so gebildete
Garnschlingen abzuschneiden, und weiterhin einen
Stoffdrückerfuß, der oberhalb des Rückens angeordnet ist,
wobei der Stoffdrückerfuß eine Durchbrechung aufweist,
durch die sich die Nadel auf- und abbewegt, und in die
Druckluft zugeführt wird, um zu vermeiden, daß der
Rückstich zwischen angrenzenden Nadeldurchdringungen
von dem Rücken absteht.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung
eine Vorrichtung zum Erzeugen von getufteten
Textilprodukten zur Verfügung zu stellen, umfassend: eine
Hohlnadel, durch die ein Garn, das aus verschiedenen Garnen
ausgewählt wird, pneumatisch gefädelt wird zum
Einsetzen in das Rückenmaterial, nachdem die Nadel den Rücken
durchdrungen hat, wobei die Nadel eine Schrägfläche
aufweist, die sich auf einen Punkt hin verjüngt mit
einem Schlitz in der Oberfläche zum Festhalten des Garns,
während das Garn mittels eines Messers geschnitten
wird, das in Verbindung mit der Schrägfläche der Nadel
zusammenwirkt, wobei die Vorrichtung einen
Stoffdrükkerfuß umfaßt, der auf dem Rücken angeordnet ist, mit
einer Öffnung, durch die die Nadel sich auf- und
abbewegt und der Druckluft zugeführt wird, um die
abgetrennte Gamlitze nach unten in den Rücken zu blasen,
um den Rückstich zu festigen und um zu verhindern das
selbiger vom Rücken absteht.
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Die vorliegende Erfindung umfaßt somit einen
Stoffdrükkerfuß, der nicht nur herkömmlich einsetzbar ist, um
etwa zu verhindern, daß sich der Rücken anhebt, wenn
die Nadel herausgezogen wird, sondern zusätzlich
eingesetzt werden kann, um zu verhindern, daß der Rückstich
von dem Rücken der Tuftingvorrichtung nach oben
absteht, wobei diese eine Hohlnadel aufweist, durch die
pneumatisch Garn zugeführt wird. Die Erfindung bezieht
sich insbesondere auf eine solche Vorrichtung, bei der
die Hohlnadel einen Schlitz in einer sich auf einen
Punkt hin verjüngenden Schrägfläche beinhaltet, um das
Garn zu fangen und zu zentrieren, während es mittels
des gegen die Schrägfläche arbeitenden Schneidmessers
abgetrennt wird. Der Stoffdrückerfuß beinhaltet eine
Leitung, die vorgesehen ist, um Druckluft auf die
abgetrennte Garnlitze in die Öffnung zu blasen, die durch
die Nadel hervorgerufen worden ist. In der bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung bewegt sich die Nadel
insbesondere durch eine Öffnung im Stoffdrückerfuß auf
und ab, und es wird Luft durch die Bohrung, die in
Verbindung mit der Öffnung steht, zugeführt, wobei die
Bohrung in einem Winkel zur Mittelachse der Öffnung und
somit zur Achse der Nadel steht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegenden Merkmale und Vorteile der Erfindung
sowie weitere Ziele werden durch die folgende
detaillierte Beschreibung erkennbar, die in Verbindung mit
den beiliegenden Zeichnungen zu sehen ist.
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Es zeigt:
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Fig. 1 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt und
teilweise diagrammartig einer Tuftingvorrichtung der
Erfindung;
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Fig. 2 einen Querschnitt in Längsrichtung einer Nadel,
der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;
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Fig. 3 eine Hinteransicht der in Figur 2 dargestellten
Nadel;
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Fig. 4 eine Hinteransicht eines Teiles eines
Stoffdrükkerfußabschnittes, der in Fig. 1 dargestellten
Vorrichtung; und
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Fig. 5 einen Querschnitt der entlang der Linie 5-5 in
Fig. 4 verläuft.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Wie vorstehend angedeutet, wird die vorliegende
Erfindung hauptsächlich in Verbindung mit den Vorrichtungen
angewendet, deren Typ in den oben zitierten U.S.
Patenten Nr. 4.549.496 und 4.991.523 offenbart ist; deren
Veröffentlichung zum Erzeugen von getufteten
Textilerzeugnissen z.B. Teppich, Wandbelege oder Polstermöbel
mittels Zitat hier eingefügt seien. Aufbau- und
Verfahrensdetails der verbesserten Tuftingvorrichtung der
vorliegenden Erfindung, die sich nicht direkt auf die
vorliegende Erfindung beziehen und hier nicht
beschrieben sind, können in den oben erwähnten Patentschriften
nachgelesen werden.
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Die Tuftingvorrichtung in Fig. 1 enthält mehrere sich
auf- und abbewegender RückenÖffnungsrohre oder Nadeln
10 (von denen nur eine dargestellt ist), die - da sie
Hohlnadeln sind - als Rückenöffner oder als Nadeln
gekennzeichnet sind, zum Eindringen in einen ersten
Rükken 12, um Garntufts 14 darin einzusetzen. Der erste
Rücken 12, der in der Form eines kontinuierlich
laufenden Webstoffes vorliegen kann, kann beispielsweise in
Längsrichtung hinter die sich auf- und abbewegenden
Nadeln (zu der linken in Fig. 1, dargestellt durch den
Pfeil) durch ein Rückenvorschub- oder Zuführsystem
vorgeschoben werden, das ein Paar Zylinderlaufrollen 20
und 22 enthält, die mit leicht unterschiedlichen
Drehgeschwindigkeiten angetrieben werden (mittels nicht
dargestellter Elektromotoren), um den Rücken unter
Spannung zu halten, während er die sich auf- und
abbewegenden Nadeln passiert. Das Rückenvorschubsystem kann
weiterhin ein Paar Führungslaufrollen 24 und 26
umfassen, die mit den Zylinderlaufrollen 20 bzw. 22
zusammenwirken, um den Rücken zu führen. Wie in der Figur
gezeigt und aus Gründen, die noch genauer im folgenden
beschrieben werden, kann ein zweites Paar
Zylinderlaufrollen 30 und 32, die im Durchmesser etwas kleiner als
die Zylinderlaufrollen 20 und 22 sein können, dicht
angrenzend an die auf- und abbewegenden Nadeln 10 an den
gegenüberliegenden Seiten des Rückens positioniert
werden. Die Zylinderlaufrollen 30 und 32 gewähren eine
bessere Steuerung des Rückens in dem Bereich, in dem
die Tufts eingesetzt werden. Wie in der Figur gezeigt,
kann die Zylinderlaufrolle 30 auf einer Auflagerplatte
34 an der unteren Seite des Rückens gelagert werden,
und an die Stelle angrenzend angeordnet werden, an der
die Nadeln den Rücken durchdringen. Die
Zylinderlaufrolle 32 kann an einer zweiten Platte 36 gelagert
werden, die an der Oberseite des Rückens angeordnet ist
und von den auf- und abbewegenden Nadeln gerade in
Abwärtsrichtung plaziert werden. Die Platten 34 und 36
sind relativ zur Rückenvorschubrichtung quer
verschiebbar, aus Gründen, die noch beschrieben werden.
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Die Zylinderlaufrollen 20 und 22 können ebenfalls wie,
in der Figur gezeigt, an den verschiebbaren Platten 34
bzw. 36 gelagert werden. Um die Querbewegung zu
ermöglichen, kann jede der Platten 34 und 36 auf einem Paar
sich quer erstreckender Bolzen 40 gelagert werden, die
durch feststehende Abschnitte 42 am Rahmen der
Vorrichtung
gehalten werden. Die Platten 34 und 36 können
mechanisch miteinander und an einer
Querpositioniereinrichtung (nicht gezeigt) verbunden sein, die es den
Platten sowie den Zylinderlaufrollen und dessen
Antriebssystem ermöglicht, gemeinsam quer zur
Längsrichtung des Rückenvorschubs verschoben zu werden.
Hierdurch wird eine Querverschiebungsbewegung des Rückens
erzeugt, so daß jede Nadel Garn in eine Anzahl von
Querpositionen in den Rücken einführen kann. Dieser
Querpositioniermechanismus kann einer von vielen
handelsüblich erhältlichen Vorrichtungen sein, wie z.B.
pneumatisch oder hydraulisch angetriebene Zylinder oder
ein Kugelgewindeantrieb, die in der Lage sind,
Bewegungen zu erzeugen, die sehr klein und präzise gesteuert
werden. Bevorzugterweise ermöglicht der
Positioniermechanismus präzise gesteuerte Bewegungen in der
Größenordnung von einem zehntel Inch (2,56 mm) oder darunter.
Die Führungslaufrollen 24 und 26 können ebenfalls quer
zusammen mit den Zylinderlaufrollen 20 und 22 durch
einen zweiten weniger präzisen Verschiebungsmechanismus
verschoben werden.
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Die Nadeln 10 können durch eine einstellbare
Nockenanordnung 50, die mit den Nadeln durch eine
Verbindungsanordnung 52 verbunden ist, auf- und abbewegt werden.
Die einstellbare Nockenanordnung kann ein kreisförmiges
Nockenelement 54 umfassen, das drehbar durch Lager
innerhalb eines kreisförmigen Abschnittes eines
Jochelementes 56 gehalten wird. Das Nockenelement wird durch
eine sich quer erstreckende Antriebswelle 58 gehalten
und angetrieben, wobei deren Mittelachse versetzt zur
Mittelachse des Nockenelementes ist, bevorzugterweise
durch Lager auf einem feststehenden Abschnitt 60 des
Rahmens, wie gezeigt. Die Verbindungsanordnung 52 kann
einen Verbindungshebel 62 umfassen, der drehbar mit dem
Jochelement 56 an der Stelle 64 verbunden ist, wie
gezeigt, und der mit einem Paar sich vertikal
erstreckender Verbindungselemente 66 verbunden ist, die für eine
vertikale Auf- und Abbewegung durch Linearlager 68
geführt werden, die durch andere feststehende Abschnitte
69 des Rahmens gehalten werden. Die unteren Enden der
Verbindungselemente 66 sind mit Garnwechslern 70
verbunden, wobei jeder Garnwechsler jeweils eine der
Nadeln 10 trägt. Nach einer Drehung der Welle 58 dreht
sich das Nockenelement 54, um eine Auf- und Abbewegung
auf das Jochelement 56 zu übertragen, und im Wechsel
die gleiche Bewegung auf die Nadeln über die
Verbindungsanordnung zu übertragen, um die Nadeln zum
Durchdringen und Zurückziehen aus dem Rücken wiederholt zu
veranlassen.
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Die Tuftingvorrichtung der Figur 1 beinhaltet ebenfalls
Systeme zum Zuführen und Steuern des Garns, das in den
Rücken eingebracht wird. Diese Systeme beinhalten ein
Garnzuführsystem, um eine bestimmte vorbestimmte Länge
eines ausgewählten Garns zum Garnwechsler für jede
Nadel zuzuführen. Das Garnzuführsystem umfaßt eine
Antriebslaufrolle 80, die mit einer Zuführlaufrolle 82
zusammenarbeitet, die an einem beweglichen Bauteil 84
gelagert ist, das drehbar an einem Lagerzapfenelement
86 an dem Rahmenabschnitt 69 gehalten wird, wobei
hierbei eine Laufrolle 82 an einem Bauteil 84 für jedes
Garn getragen wird, das zu jeder Nadel oder jedem
RükkenÖffnungsrohr 10 zugeführt wird. Jede Zuführlaufrolle
82 kann in Eingriff mit einer entsprechenden
Antriebslaufrolle 80 gebracht werden, die aus einer einzelnen
Laufrolle für mehrere Zuführlaufrollen bestehen kann,
mittels eines entsprechenden pneumatischen
Betätigungsorganes
90 oder ähnlichem, das mit dem drehbaren
Bauteil 84 mittels einer Stange 91 verbunden ist, die
aus- und einfahrbar mittels des Betätigungsorganes 90 ist,
um das Bauteil 84 zu drehen, um die einzelnen
Laufrollen 80 und 82 in Kontakt miteinander zu zwingen. Ein
Garn 92, das von einer Garnzufuhr zugeführt wird, wie
z.B. einer Garnkegelhülse 93, die an einem Gatter
(nicht gezeigt) befestigt ist, kann so um den Umfang
der Laufrolle 82 herumgeführt werden, daß es sich
zwischen den in Eingriff befindlichen Umfangsflächen der
Laufrollen 80 und 82 befindet. Die Antriebslaufrolle 80
kann an einer inkremental angetriebenen Antriebswelle
94 gelagert sein, so daß, nachdem die Welle mit den in
Eingriff befindlichen Laufrollen 80 und 82 gedreht
wurde, eine bestimmte Menge Garn zum Garnwechsler 70
über einen Garnrückziehmechanismus 96 und eine
Garnauswerfereinrichtung 98 zugeführt wird. Somit wird das
Garn so geführt, daß es einen kurvenreichen Weg um die
Laufrolle 82 macht, wobei eine vorbestimmte Länge des
Garns erzielt wird, das aus der Garnzufuhr gezogen
wird, wenn das Bauteil 84 gedreht wird, um die
Laufrolle 82 von der Laufrolle 80 zu entkoppeln. Das so aus
der Zufuhr gezogene Garn ist somit vorbereitet, um in
die entsprechende Nadel eingeführt zu werden, sobald
das Bauteil 84 erneut gedreht wird, um die Laufrolle 82
mit der Laufrolle 80 in Eingriff zu bringen.
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Der Garnrückziehmechanismus 96 jeder Nadel beinhaltet
eine Stange oder einen Kolben 99, der einen Durchgang
oder eine Öse aufweist, der sich relativ längs ein Paar
Garnführungen 103, 105 bewegt, die an dem Rahmen
befestigt sind, wobei der Kolben 99 zwischen den
Garnführungen 103, 105 angeordnet ist. Dieser Mechanismus
dient zum Zurückziehen des Garns aus der Nadel 10,
nachdem ein Stich gemacht und durch eine nachfolgend
beschriebene Trennvorrichtung abgeschnitten wurde
- diese Vorrichtung ist im Detail in dem U.S. Patent Nr.
4.991.523 beschrieben - wobei das Garn bevorzugterweise
in den Garnwechsler 70 gezogen wird. Eine
Garnauswerfereinrichtung 98, die mit jeder Nadel verbunden ist,
nimmt eine Vielzahl von verschiedenen Garnen auf
(obwohl nur ein Garn 92 in der Zeichnung
veranschaulicht wurde), wobei jedem Garn ein separater Durchgang
zugeordnet ist, wobei in jeden von diesen Druckluft von
einer Pneumatikversorgungseinrichtung 100 geblasen
wird. Die Versorgungseinrichtung 100 versorgt die
Durchgänge mit hohen Luftdruck, die das Garn aufweisen,
das zum Auswerfen in die Nadel oder in das
Rückenöffnungsrohr ausgewählt wurde und versorgt die anderen
Durchgänge mit niedrigen Luftdruck, wobei die
Druckauswahl bei den Reglern und Steuermitteln (nicht gezeigt)
liegt. Jede Gamlitze, die in die Auswerfereinrichtung
98 gelangt, wird durch ein getrenntes Zuführrohr 102
dem Garnwechsler 70 zugeführt, das die
Auswerfereinrichtung mit dem Garnwechsler verbindet. Eine getrennte
Luftleitung 104 für jedes Garnzuführrohr 102 ist mit
der Auswerfereinrichtung 98 verbunden, um es zu
ermöglichen, daß in jeden einzelnen Garndurchgang auf
gesteuerte Weise Druckluft geblasen wird, um das
jeweilige Garn pneumatisch unter dem hohen Druck durch das
Rohr zum Rückenöffner zu transportieren. Der niedrige
Luftdruck, der den Auswerfer 98 versorgt und somit die
anderen Luftversorgungs leitungen, gewährleistet, das
die anderen Garne ohne Verzögerung nacheinander
verfügbar sind, wobei ein entsprechendes Garn ausgewählt
worden ist, um zur Nadel oder zum RückenÖffnungsrohr
transportiert zu werden. Zusätzlich kann die selbe oder
bevorzugterweise eine Pneumatikversorgung 107 das
Betätigungsorgan
90 und das Rückziehmechanismus 96 mit
Druckluft versorgen.
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Die Garnauswerfereinrichtung 98, Garnzuführrohre 102
und Garnwechsler 70 wirken in einer ähnlichen Weise
zusammen, wie der Garnwechsler, der im U.S. Patent Nr.
4.549.496 beschrieben ist und werden auf eine ähnliche
Weise betrieben, der Unterschied besteht darin, das in
dem zuvor genannten Patent der Garnwechsler und die
Garnauswerfereinrichtung in einer gemeinsamen Einheit
untergebracht sind. Ein bestimmtes Garn kann zum Zwecke
des Einsetzens in den Rücken durch eine geeignete
Steuerung der Luftzufuhr ausgewählt werden, die an dem
entsprechenden pneumatischen Betätigungsorgan zugeführt
wird, um das Bauteil 84 zu drehen, das mit dem
ausgewählten Garn verbunden ist, so daß die entsprechende
Zuführlaufrolle 82 in Eingriff mit der
Antriebslaufrolle 80 bewegt wird; durch Steuern der Luftzufuhr, die
an dem Garnrückziehmechanismus 96 anliegt, um den
Kolben 99 auszufahren und vorheriges Loslassen des Garnes
an der Garnzufuhr; und durch Steuern der
Druckluftzufuhr, die an der Auswerfereinrichtung 98 anliegt, um
das ausgewählte Garn zum Garnwechsler zu
transportieren, wenn das Betätigungsorgan 90 aktiviert wird, um
die Stange 91 auszufahren, wobei das Bauteil 84 gedreht
wird, um die Laufrolle 82 gegen die Laufrolle 80 zu
drängen, so daß das Garn 92, das ursprünglich das Garn
ist, welches in Reserve gehalten wird, in Richtung der
entsprechenden Nadel oder des RückenÖffnungsrohres
zugeführt wird. Der Kolben 99 wird zusätzlich vom
Rückziehmechanismus 96 ausgefahren, so daß die darin
befindliche Öse oder der Durchgang mittels der Führungen
103, 105 ausgerichtet wird, um es zu ermöglichen, daß
das Garn in Richtung der Nadel zugeführt wird, wobei
das Ausfahren der Stange 91, des Bauteils und des
Kolbens im wesentlichen gleichzeitig auftreten. Wenn das
Betätigungsorgan 90 gesteuert wird, um die Stange 91
einzufahren, wird das Bauteil 84 gedreht, um die
Laufrolle 82 von der Laufrolle 80 zu entkoppeln und beendet
das Zuführen des vorher zugeführten Garnes. Der Kolben
99 wird ebenfalls in den Rückziehmechanismus
zurückgezogen, um das Garn zurückzuziehen, das zur Nadel
zugeführt aber nicht verwendet wurde, und bereitzuhalten,
wie z.B. in einen Vorratsbehälter oder einem
Druckluftkanal, bis das Garn erneut zugeführt wird. Der
Rückziehmechanismus 96 gewährleistet somit, das ein zuvor
zugeführtes Garn angrenzend an oder bevorzugterweise in
den Garnwechsler 70 zurückgezogen wird, so daß keine
Blockierung innerhalb der Nadel 10 auftritt, die die
Zufuhr des nachfolgend zugeführten Garns einschränken
würde. Dies ermöglicht es im wesentlichen mit weniger
Luftdruck zu arbeiten, der erforderlich ist, um das
Garn aus dem Garnwechsler in die Nadel zuzuführen. Eine
Klemmvorrichtung (nicht gezeigt) zwischen dem
Rückziehmechanismus und der Zuführlaufrolle 82 gewährleistet,
daß das Garn eher aus der Nadel als aus der
Garnversorgung gezogen wird und um auszuschließen, daß Garn aus
der Reserve gezogen wird, was auftritt, wenn die
Zuführlaufrolle 82 aus dem Eingriff mit der Antriebsrolle
80 bewegt wird, und gewährleistet ebenfalls, daß das
zusätzliche Garn, das aus der Laufrolle 82 gezogen
wird, wenn diese von der Laufrolle 80 bewegt wird,
verfügbar ist, um zur Nadel zugeführt zu werden.
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Die Tuftingvorrichtung in Fig. 1 arbeitet mit mehreren
quer ausgerichteten stationären Nadeln, die über einen
sich quer erstreckenden Stab 110 miteinander verbunden
sind. Die Vorrichtung kann mit mehreren einstellbaren
Nockenanordnungen 50 arbeiten, die quer über die Breite
des Rückens angeordnet und mit der Antriebswelle 58
verbunden sind, um die Nadeln zum Eindringen in den
Rücken synchron auf- und abzubewegen. Jede Nadel setzt
ein oder mehrere ausgewählte Garne ein, die durch das
Steuerungssystem bestimmt werden, wie z.B. von einem
Computer, der die Garnzufuhr und andere Systeme der
Vorrichtung steuert.
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Um eine Querreihe von Tufts einzusetzen, wird der
Rükken, wie vorhergehend beschrieben, in kleinen Schritten
entsprechend dem Abstand zwischen angrenzenden Tufts
quer verschoben. Durch Verwendung einer großen Anzahl
von einander beabstandeter Nadeln durch relativ kleine
Abstände, z.B. 2,5 Inch (63,5 mm) braucht der Rücken
nur die sehr schmale Gesamtentfernung verschoben zu
werden, um eine vollständige Querreihe von Tufts
einzusetzen. Die Kombination aus dem Verschieben großer
Durchmesser der Zylinderlaufrollen 20 und 22 und der
kleinen Durchmesser der Zylinderlaufrollen 30 und 32,
die nahe an die den Nadelbereich angrenzen, erfordert
eine gute Steuerung des Rückens, wenn dieser quer
verschoben wird und vermeidet jede Neigung des Rückens zum
Verklemmen. Die Laufrollen 24 und 26, die den Rücken
auf den Zylinderlaufrollen 20 und von der
Zylinderlaufrolle 22 entsprechend führen, können ebenfalls durch
einen separaten Verschiebungsmechanismus, wie zuvor
angedeutet, quer verschoben werden.
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Wie in Figur 1 gezeigt und im Detail in dem
vorherstehend genannten U.S. Patent Nr. 4.991.523 beschrieben,
beinhalten die Tuftingvorrichtung einen
Trennmechanismus, der ein separates Schneidmesser 120 für jede Nadel
umfaßt. Die Schneidmesser sind auf der
gegenüberliegenden
Seite des Rückens von den Nadeln und des
Nadelmechanismus zum Auf- und Abbewegen angeordnet, wie in
Fig. 1 gezeigt, und sind so angeordnet, um mit den
Nadeln durch Verschieben über die entsprechende
Schrägfläche 111 zusammenzuwirken, die die scharfe Spitze 113
der Hohlnadel bildet, wie in den Figuren 2 und 3
gezeigt, in einer scherartigen Aktion, um das Garn
abzuschneiden, das von den Nadeln ausgeworfen wird. Wie in
Fig. 1 gezeigt, kann das Schneidmesser 120 einen
flachen verlängerten Metallstreifen umfassen, wie z.B. aus
Stahl, der festklemmend in einem Messerblock 122
gehalten wird, der sich auf einer quer erstreckenden, hohlen
Welle 124 angeordnet ist, die die durch mehrere quer
von einander beabstandete Träger 126 gelagert wird
(wobei nur eines dieser veranschaulicht ist), die mit
einem sich quer erstreckenden Rahmenelement 128
verbunden sind. Die Träger 126 können sehr eng auf die Welle
124 geklemmt werden, um normalerweise die Welle
stationär festzuhalten, und es können Einrichtungen
vorgesehen werden, die es ermöglichen, daß die Welle gedreht
wird, um den Winkel zwischen dem Schneidmesser und der
Nadel zu verändern und um die Schneidmesser so weit wie
erforderlich quer zu verschieben. Das Rahmenelement 128
wird bevorzugterweise von einem feststehenden Bauteil
130 des Vorrichtungsrahmens durch mehrere schraubartige
Hubelemente 132 gehalten (obwohl nur einer gezeigt
ist), die in der Vorrichtung quer voneinander
beabstandet sind. Die Steuerwelle 134 der Hubelemente können
zusammen mit Steuerstangen verbunden sein, so daß die
Hubelemente gemeinsam abgesenkt und ausgefahren werden
können, um die Position der Schneidmesser relativ zum
Rücken einstellen zu können.
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Wie es am besten in den Figuren 2 und 3 zu sehen ist,
umfaßt die Nadel oder das RückenÖffnungsrohr 10 ein
hohles Rohr 136, das eine Bohrung 138 aufweist, die
eine Achse 140 aufweist, die bevorzugterweise versetzt
in der Vorderseite gegenüber der Rückrichtung der Achse
142 des Rohres ist, d.h. gegenüber dem äußeren des
Rohres 136, so daß die Rückwand 144 des Rohres relativ im
Vergleich zur Vorderwand 146 dicker ist. Da die
Schrägfläche 111 relativ zur Bohrung 138 geneigt ist, weist
die Öffnung 148 der Bohrung 138 in der Schrägfläche 111
eine elliptische Form auf, wobei ein Schlitz 150 in dem
oberen Bereich der Öffnung gebildet wird. Die untere
Wand des Schlitzes 150 dient dazu, um Garn einzufangen
und zu zentrieren, das aus der Öffnung 148 austritt und
das Garn zu halten, während es durch das Schneidmesser
120 abgeschnitten wird, wobei die erhöhte Dicke der
Wand 144 eine erhöhte Länge für den Schlitz ermöglicht,
die in dieser Funktion hilfreich ist. Wie jedoch zuvor
erwähnt, ist der Schlitz 150 während der Schneidephase
hilfreich, angesichts einer vorliegenden Schwierigkeit,
da nachfolgend auf einen Abwärtshub bis zu einer ersten
Durchdringung und quer dazu beabstandeter weiterer,
sich das Garn von der ersten Eindringung um 90º
versetzt von der Seitenwand der Nadel zu dem Schlitz
erstreckt, wenn es durch den Schlitz eingefangen wird, so
daß überschüssiges Garn auf der Rückseite des Rückens
entsteht, so daß der Rückstich, der anschließend
gebildet wird, oberhalb der Oberfläche vorsteht.
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Um die oben genannten Schwierigkeiten des Rückstichs zu
überwinden, der oberhalb der Oberfläche des Rückens
vorsteht, stellt die vorliegende Erfindung eine
verbesserte Stoffdrückerfußkonstruktion zur Verfügung, wobei
jeder Fuß 152 eine im wesentlichen rechteckige Platte
umfaßt. Es gibt eine Vielzahl solcher Füße, die quer
über die Maschine satzweise angeordnet sind, wie in der
Figur 4 gezeigt, und jeder Fuß ist mit einem
verlängerten Schienenelement. 154 mittels Zylinderkopfschrauben
155, 156 verbunden, wobei die Schrauben
bevorzugterweise gestaffelt oder versetzt in zwei Reihen
angeordnet sind. Das Schienenelement 154 ist ebenfalls durch
Schrauben 157 an eine Vielzahl von Basiselementfüßen
158 verbunden, die an den jeweiligen freien Enden einer
Vielzahl verlängerter Arme 160 angeordnet sind, wobei
die anderen Enden der Arme fest mit dem Rahmen der
Tuftingvorrichtung wie in Figur 1 gezeigt, verbunden sind.
Ein herkömmlicher Stoffdrückerfuß besteht aus einer
Platte, die an die Nadel angrenzend leicht oberhalb des
Rückenmaterials so angeordnet ist, daß der Rücken nicht
angehoben wird, wenn die Nadeln aus dem Rücken
austreten oder zurückgezogen werden. Demzufolge ist der Arm
154 so angeordnet, daß jeder Stoffdrückerfuß 152 sich
leicht oberhalb des Rückenmaterials 12 befindet und
sich in Richtung der Nadeln erstreckt. In der
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich jeder
Stoffdrückerfuß unterhalb zweier angrenzenden Nadeln
und beinhaltet eine Bohrung 162, die mit jeder Nadel
fluchtet und durch die die jeweilige Nadel sich frei
auf- und abbewegen kann. Bezüglich jeder Bohrung 162
gibt es eine kleinere Bohrung, die einen Kanal 164
definiert. Falls natürlich der Stoffdrückerfuß einen
Schlitz oder einen anderen Zwischenraum für die Nadel
anstelle der Bohrung aufweist, durch die die Nadel sich
auf- und abbewegt, kann der Kanal 164 sich außerhalb
des Stoffdrückerfußes befinden und würde lediglich so
angeordnet, daß seine Achse in Richtung des
Zwischenraumes und der Achse der Nadelbahnen geneigt ist. Ein
Hülsennippel oder Fitting 166 ist innerhalb einer
kleinen
Ausnehmung 168 angeordnet, die in dem
Stoffdrückerfuß ausgebildet ist, und weist eine Ende auf, das
innerhalb des äußeren Endes jedes Kanals angeordnet und
befestigt ist, d.h. an dem von der Bohrung 162
entfernten Ende. Eine Luftleitung 170 ist an jedem äußeren
Ende von jedem Fitting 166 montiert und führt Luft vom
Druckregler 172 zu, der mit Luft von einer
Druckversorgung 174 versorgt wird. Somit kann Luft durch den Kanal
164 mit geregelten Druck zur Bohrung 162 zugeführt
werden und in die Öffnung links von der Nadel geleitet
werden, wenn die Nadel aus dieser zurückgezogen wird.
Hierdurch wird sichtbar die abgetrennte Gamlitze, d.h.
die Litze bildet den letzten Rückstich und ist nicht
länger mit der Nadel verbunden, in die Öffnung nach
unten gezwungen, bevor die Nadel in ein nachfolgendes
Öffnen übergeht, um das überflüssige Garn auf der
Rückseite des Rückens zu entfernen, um so zu verhindern,
daß das Garn einen Rückstich bildet, der oberhalb der
Oberfläche des Rückenmaterials vorsteht. Wie in der
Zeichnung dargestellt, ist die Bohrung, die den Kanal
164 bildet, relativ zur Achse der Nadel 10 in einem
Winkel angeordnet, wobei der Winkel, bei dem die besten
Resultate erzeugt werden, bei ungefähr 45º liegt.