EP1424426A2 - Tuftingmaschine - Google Patents

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EP1424426A2
EP1424426A2 EP03025528A EP03025528A EP1424426A2 EP 1424426 A2 EP1424426 A2 EP 1424426A2 EP 03025528 A EP03025528 A EP 03025528A EP 03025528 A EP03025528 A EP 03025528A EP 1424426 A2 EP1424426 A2 EP 1424426A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
needle bar
tufting machine
machine according
bearing
composite material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP03025528A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1424426A3 (de
EP1424426B1 (de
Inventor
Dirk Hanuschik
Martin Solowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Teppich-Forschungsinstitut eV
Original Assignee
Deutsches Teppich-Forschungsinstitut eV
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Publication date
Application filed by Deutsches Teppich-Forschungsinstitut eV filed Critical Deutsches Teppich-Forschungsinstitut eV
Publication of EP1424426A2 publication Critical patent/EP1424426A2/de
Publication of EP1424426A3 publication Critical patent/EP1424426A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1424426B1 publication Critical patent/EP1424426B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C—EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C15/00—Making pile fabrics or articles having similar surface features by inserting loops into a base material
    • D05C15/04—Tufting
    • D05C15/08—Tufting machines
    • D05C15/10—Tufting machines operating with a plurality of needles, e.g. in one row
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C—EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C15/00—Making pile fabrics or articles having similar surface features by inserting loops into a base material
    • D05C15/04—Tufting
    • D05C15/08—Tufting machines
    • D05C15/16—Arrangements or devices for manipulating threads
    • D05C15/20—Arrangements or devices, e.g. needles, for inserting loops; Driving mechanisms therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05D—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES D05B AND D05C, RELATING TO SEWING, EMBROIDERING AND TUFTING
    • D05D2209/00—Use of special materials
    • D05D2209/10—Particular use of plastics

Definitions

  • the invention relates to a tufting machine with a needle bar for receiving Needle modules and with bearing blocks for guiding the needle bar carrying parallel guide rods, with the bearing blocks for guidance each guide rod has at least one bearing element.
  • each Needle module carries several needles lying next to each other.
  • the needle bar extends spread over the entire production range of the tufting machine, so that everyone Needle modules of a row are attached to a needle bar.
  • the needle bar is releasably attached to bearing blocks, which are each mounted on guide rods so that the needle bar has a Offset device can be moved transversely to the tuft direction.
  • the guide rods themselves are moved up and down perpendicular to the carrier material, so that these Movement over the bearing blocks and the needle bar onto the needle modules and ultimately is transferred to the needles, so that they are known in the carrier material can stab.
  • the needle bar and the bearing blocks are made of known tufting machines metallic materials.
  • the second problem is that due to the high accelerations Vibrations of the needle bar occur, which affect the needle modules and the needles transferred and thus to imprecise punctures of the needles in the carrier material to lead. This has a negative impact on the quality of the tufted product. To this To counteract vibrations, the aim is to make the needle bar as rigid as possible.
  • the third problem arising from the use of metal as a material is positive coefficient of thermal expansion of the metal. This leads to the fact that Heating the needle bar the positions of needles and associated grippers or Knives on the other side of the carrier material no longer fit together, as soon as after starting the machines the needle bar due to the frictional heat is heated between needles and carrier material.
  • the object of the present invention is therefore a tufting machine of the beginning to propose the type mentioned in which the aforementioned problems are minimized.
  • This task is achieved in a tufting machine of the aforementioned type solved that the needle bar and / or the bearing blocks at least partially Fiber composite material are formed and that the needle bar and the bearing blocks are formed in one piece.
  • Carbon in particular can advantageously be used as the fiber material of the Fiber composite material are used because most types of carbon one have negative coefficients of thermal expansion. Accordingly, the Fiber composite material consisting of the fiber material and the plastic matrix with one there is a positive coefficient of thermal expansion, in total one Thermal expansion coefficient of almost zero. Another property of Compared to other fiber materials, carbon is very high strength with low Weight. This leads to the components manufactured with this fiber material have a low weight and very high rigidity.
  • the tufting machine can also be advantageously developed in that the guide rods are arranged at different altitudes. So can be used in tufting machines with multiple rows of needles in the tuft direction are arranged one behind the other, for example so-called double-sliding needles Tufting machines, the guide rods arranged vertically one above the other be so that the bearing blocks are narrow in the tuft direction and accordingly the Rows of needles can be placed close together.
  • the tufting machine can also be developed in that the bearing blocks each box-shaped, at least partially filled with a dimensionally stable filler and have the bearing elements receiving hollow profile, which of one or several layers of the fiber composite material completely or at least predominantly is enveloped.
  • This design of the bearing blocks has advantages in the manufacture of Bearing blocks on, because on the one hand the box-shaped hollow profile is easy to create and on the other hand, the production can take place in several steps in succession. So can, for example, the box-shaped hollow profiles in a first step are created, in which the bearing elements with the Filler can be glued in.
  • the bearing blocks consist of at least a layer surrounding the bearing elements are formed from composite material, so that the bearing elements are directly surrounded by the fiber composite material and are held by this.
  • the layers of the bearing blocks protrude from them in the form of a web and form the needle bar, so that the needle bar and the bearing blocks are continuous layers of the Have fiber composite material. This is especially for the strength of the Connection between needle bar and bearing blocks advantageous.
  • At least one layer of the Fiber composite material from its beginning to its end without interruption Bearing block, adjacent to this, bypasses and in one opposite the Bearing block protruding area forms the needle bar.
  • Such a continuous one Location of the fiber composite material is with regard to the strength of the bearing blocks as well the adjoining needle bar advantageous, so that with it the same Strength fiber composite material can be saved.
  • Such an arrangement of bearing blocks and needle bar can be advantageous be further developed in that the needle bar protrudes centrally on the bearing block and thus a needle bar with a T-shaped cross section is created.
  • such an arrangement of bearing blocks and needle bar can be further developed so that the needle bar protrudes laterally on the bearing block and thus a L-shaped needle bar is created in its cross section.
  • the tufting machine can also be developed in that the lower end of the needle bar at least one of the layers of the Fiber composite material as an angular protruding perforated strip for thread guidance is trained.
  • a perforated strip is integrated into the needle bar, on the other hand, the perforated strip contributes to the stability of the needle bar.
  • the tufting machine can advantageously be developed by that the needle bar in its area intended for fastening the needle modules Has holes in which the needle modules are attached in a known manner can, so that commercially available needle modules can be used.
  • This needle bar can advantageously be developed in that Thread inserts are embedded in the holes, as it has been shown that the in Fiber composite cut threads quickly compared to metal threads pull out and the known laws for metal threads during assembly the needle modules are advantageous.
  • the tufting machine can also be advantageously developed in that perforated strips made of fiber composite material on the needle bar and / or the bearing blocks are supported, which the previously known perforated strips made of metallic materials replace and to further reduce the weight of the moving machine parts contribute.
  • these perforated strips made of fiber composite material be further developed in that the fiber composite material of the perforated strips carbon has as fiber material.
  • carbon offers as a fiber material with regard to the coefficient of thermal expansion and the strength other fiber materials have significant advantages.
  • perforated strips can advantageously be further developed in that the Holes of the perforated strips are used ceramic inserts, which for a special smooth surface of the holes and thus ensure optimized thread guidance.
  • the tufting machine can also be developed in that the bearing elements of the bearing blocks are ceramic bearing sleeves, which due to their Material properties are particularly light and low wear.
  • the tufting machine can also be further developed in that the bearing elements of the bearing blocks are each roller bearings, which are for a special low-resistance and low-wear sliding of the bearing blocks on the guide rods to care.
  • the tufting machine can also be developed in that the needle bar as Exchange for a conventional needle bar the same geometric Connected values like this one, so that the one made of fiber composite material Needle bar including bearing blocks without further changes on the machine side can be used.
  • Figure 1 shows a cross section through a bearing block 1 with a box-shaped Hollow profile, on one side of which the material layers of the fiber composite material protrude and form the needle bar 2.
  • the box-shaped hollow profile of the Bearing block 1 is partially filled with filler 3, in the two horizontally next to each other horizontal bearing elements 4, in this case bearing sleeves, are embedded.
  • the box-shaped hollow profile is one of the three material layers 5a, 5b, 5c Fiber composite material formed. Of these, the material layers 5a, 5b form the Needle bar 2, which protrudes as a web from the hollow profile in the extension of one side.
  • the needle bar 2 has a bore into which a threaded insert 6 is inserted, which is used to attach the needle modules, not shown.
  • On the box-shaped Hollow profile of the bearing block support the perforated strips 8 directly or via Intermediate piece 7 from.
  • Figure 2 shows a section through this needle bar 2 in the area between two Bearing blocks 1. Both legs of the needle bar 2 are each of the Material layers 5a, 5b formed so that they each consist of a double material layer of the fiber composite material are formed. The upper of the perforated strips 8 is between the bearing blocks 2 self-supporting, whereas the lower perforated strip 8 over the entire Length is connected to the long leg of the L-shaped needle bar 2.
  • Figure 3 shows a cross section through a bearing block 1 with an L-shaped Needle bar 2, but the needle bar 2 and the bearing block 1 from one continuous material layer of the fiber composite material are formed, the throughout the needle bar and all sides of the box-shaped hollow profile of the Bearing blocks 1 forms.
  • FIG. 4 shows a section through one made of only one material layer 5a Fiber composite material formed L-shaped needle bar 2 between two Bearing blocks 1, the material layer 5a at one end of the L-shaped profile folded and returned over both legs, so that this from one double material layer of the fiber composite material 5a is formed.
  • Figure 5 shows a cross section through a bearing block 1 with a box-shaped hollow profile and a T-shaped needle bar 2.
  • the box-shaped hollow profile is one Material layer 5a of the fiber composite material is formed and encloses the needle bar 2, only the area of the web of the needle bar 2 being left out.
  • the one in her Cross-section T-shaped needle bar 2 itself can consist of several layers of material Fiber composite material to be made. In the area between the bearing blocks 1 the needle bar continued unchanged and both perforated strips 8 are based only on the Bearing blocks.
  • Figure 6 shows a cross section through a bearing block 1 and a T-shaped Needle bar 2, here the box-shaped hollow profile and the needle bar 2 from one continuous material layer of the fiber composite material are formed.
  • the footbridge of the T-shaped needle bar 2 to which the needle modules, not shown here, are attached is the overlap of the material layer at the beginning or at the end the material layer, so that the web is formed from a double material layer is.
  • a section through such a needle bar 2 in the area between two bearing blocks 1 shows Figure 7, with the material layers at the ends of the crossbar of the T-profile are turned over so that it consists of a triple layer of material Fiber composite material is formed.
  • Figure 8 shows a cross section through a bearing block 1 with one another vertically arranged guide rods 9 and a needle bar 2.
  • the needle bar 2 and the Bearing block 1 are made of a continuous layer of material Fiber composite formed the bearing elements 4, in this case Bearing sleeves, immediately encloses.
  • the web of the needle bar 2, on which the Needle modules 10 are attached is from the overlap of the material layer on Formed beginning and end, so that the web is made of a double layer of material is formed.
  • One of these material layers extends beyond the web and forms one Perforated strip 8 protruding from the needle bar 2 at an angle.
  • the course of the thread 11 is indicated as a dashed line.
  • Figure 9 shows a plan view of this needle bar 2 with bearing blocks 1, which on the vertically one above the other guide rods 9 are attached.
  • the guide rods 9 are tufted up and down by the lifting mechanism 12 moved, as indicated by arrow 15. This movement is about the Transfer bearing blocks 1 to the needle bar 2 and the perforated strips 8.
  • the area of the needle bar 2 is a plurality of needle modules 10 lying side by side attached, the needles 13 according to the movement of the lifting mechanism 12 in the Pierce carrier material, not shown.
  • the bearing elements 4 of the bearing blocks 1 still allow the movement of the needle bar across the tuft direction, as through the Arrows 14 indicated, so that with the help of an offset device, not shown Needle bar 2 can be moved transversely to the tuft direction.

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Abstract

Bei einer Tuftingmaschine mit einer Nadelbarre (2) zur Aufnahme von Nadelmodulen (10) und mit Lagerblöcken (1) zur Führung von die Nadelbarre (2) tragenden, parallel zueinander verlaufenden Führungsstangen (9) sind die Nadelbarre (2) und die Lagerblöcke (1) bislang aus Metall gefertigt. Nachteilig an einer Nadelbarre (2) und Lagerblöcken (1) aus Metall sind das hohe Gewicht, das Schwingungsverhalten während des Tuftens und der Temperaturausdehnungskoeffizient. Diese Nachteile führen zum einen bei schnellen Tuftgeschwindigkeiten zu hohen Belastungen, unpräzisen Einstichen der Tuftingnadeln und andererseits zu unpräzisen Maschineneinstellungen bei Erwärmung. Diese Probleme werden dadurch gelöst, dass die Nadelbarre (2) und/oder die Lagerblöcke (1) zumindest teilweise aus Faserverbundwerkstoff gebildet sind und dass die Nadelbarre (2) und die Lagerblöcke (1) einstückig ausgebildet sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Tuftingmaschine mit einer Nadelbarre zur Aufnahme von Nadelmodulen und mit Lagerblöcken zur Führung von die Nadelbarre tragenden, parallel zueinander verlaufenden Führungsstangen, wobei die Lagerblöcke zur Führung jeder Führungsstange mindestens ein Lagerelement aufweist.
An der Nadelbarre einer Tuftingmaschine sind die Nadelmodule befestigt, wobei jedes Nadelmodul mehrere nebeneinander liegende Nadeln trägt. Die Nadelbarre erstreckt sich über die gesamte Produktionsbreite der Tuftingmaschine, so dass alle Nadelmodule einer Reihe an einer Nadelbarre befestigt sind.
Bei bekannten Tuftingmaschinen ist die Nadelbarre lösbar an Lagerblöcken befestigt, die jeweils auf Führungsstangen gelagert sind, so dass die Nadelbarre über eine Versatzeinrichtung quer zur Tuftrichtung bewegt werden kann. Die Führungsstangen selbst werden senkrecht zum Trägermaterial auf und ab bewegt, so dass diese Bewegung über die Lagerblöcke und die Nadelbarre auf die Nadelmodule und letztlich auf die Nadeln übertragen wird, so dass diese in bekannter Weise in das Trägermaterial einstechen können.
Die Nadelbarre und die Lagerblöcke sind bei bekannten Tuftingmaschinen aus metallischen Werkstoffen.
Die Verwendung von Metall für die bewegten Maschinenteile führt hier zu drei Problemen.
Zum einen bedingt die Verwendung von Metall eine hohe Masse der Maschinenelemente. Dementsprechend werden beim Tuftvorgang recht hohe Massen in bekannter Weise schnell auf und ab bewegt. Da an den Umkehrpunkten der Nadelbewegung sehr hohe Beschleunigungen auftreten, führt die hohe Masse der bewegten Maschinenelemente dazu, dass für die Tuftbewegung recht hohe Kräfte aufgebracht werden müssen, die die beteiligten Maschinenkomponenten entsprechend belasten.
Das zweite Problem besteht darin, dass aufgrund der hohen Beschleunigungen Schwingungen der Nadelbarre auftreten, die sich auf die Nadelmodule und die Nadeln übertragen und damit zu unpräzisen Einstichen der Nadeln in das Trägermaterial führen. Dies wirkt sich negativ auf die Qualität des getufteten Produkts aus. Um diesen Schwingungen entgegen zu wirken, wird eine möglichst steife Nadelbarre angestrebt.
Das dritte durch die Verwendung von Metall als Werkstoff auftretende Problem ist der positive Temperaturausdehnungskoeffizient des Metalls. Dieser führt dazu, dass bei Erwärmung der Nadelbarre die Positionen von Nadeln und zugehörigen Greifern bzw. Messern auf der anderen Seite des Trägermaterials nicht mehr zueinander passen, sobald nach dem Anlaufen der Maschinen die Nadelbarre aufgrund der Reibungswärme zwischen Nadeln und Trägermaterial erwärmt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Tuftingmaschine der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der die vorgenannten Probleme minimiert werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Tuftingmaschine der vorgenannten Gattung dadurch gelöst, dass die Nadelbarre und/oder die Lagerblöcke zumindest teilweise aus Faserverbundwerkstoff gebildet sind und dass die Nadelbarre und die Lagerblöcke einstückig ausgebildet sind.
Durch den Einsatz von Faserverbundwerkstoff als Material für die Nadelbarre und/oder die Lagerblöcke besitzen diese eine erheblich geringere Masse als vergleichbare Elemente aus Metall, und durch die einstückige Ausbildung von Nadelbarre und Lagerblöcken wird weiteres Gewicht eingespart. Hinsichtlich der Festigkeit der Elemente wirkt sich die Verwendung vorteilhaft aus, da hier durch gezielte Ausrichtung der Fasern des Faserverbundwerkstoffes das Schwingungsverhalten der Nadelbarre positiv beeinflusst werden kann. Weiterhin ist der Temperaturausdehnungskoeffizient des Faserverbundwerkstoffs und damit der daraus gefertigten Elemente erheblich geringer als der von Metall, so dass dementsprechend die aus Faserverbundwerkstoff hergestellten Elemente eine erheblich geringere Temperaturausdehnung aufweisen als vergleichbare Maschinenelemente aus Metall.
Insbesondere Karbon kann in vorteilhafter Weise als Fasermaterial des Faserverbundwerkstoffs verwendet werden, da die meisten Karbontypen einen negativen Temperaturausdehnungskoeffizienten aufweisen. Demzufolge besitzt der Faserverbundwerkstoff, der aus dem Fasermaterial und der Kunststoffmatrix mit einem positiven Temperaturausdehnungskoeffizienten besteht, in Summe einen Temperaturausdehnungskoeffizienten von nahezu Null. Eine weitere Eigenschaft von Karbon ist die gegenüber anderen Fasermaterialien sehr hohe Festigkeit bei geringem Gewicht. Dies führt dazu, dass die mit diesem Fasermaterial hergestellten Bauelemente ein geringes Gewicht bei sehr hoher Steifigkeit aufweisen.
Die Tuftingmaschine kann in vorteilhafter Weise auch dadurch weitergebildet sein, dass die Führungsstangen in voneinander abweichenden Höhenlagen angeordnet sind. So können bei Tuftingmaschinen, bei denen in Tuftrichtung mehrere Nadelreihen hintereinander angeordnet sind, also beispielsweise so genannten double-slidingneedlebar Tuftingmaschinen, die Führungsstangen vertikal übereinander angeordnet werden, so dass die Lagerblöcke in Tuftrichtung schmal sind und dementsprechend die Nadelreihen dicht hintereinander platziert werden können.
Die Tuftingmaschine kann auch dadurch weitergebildet sein, dass die Lagerblöcke jeweils ein kastenförmiges, zumindest zum Teil mit einem formstabilen Füllstoff gefülltes und die Lagerelemente aufnehmendes Hohlprofil aufweisen, das von einer oder mehreren Lagen des Faserverbundwerkstoffes ganz oder zumindest überwiegend umhüllt ist. Diese Gestaltung der Lagerblöcke weist Vorteile bei der Herstellung der Lagerblöcke auf, da zum einen das kastenförmige Hohlprofil einfach zu erstellen ist und zum anderen die Fertigung in mehreren Schritten nacheinander erfolgen kann. So können in einem ersten Arbeitsschritt beispielsweise die kastenförmigen Hohlprofile erstellt werden, in die dann in weiteren Arbeitsschritten die Lagerelemente mit dem Füllstoff eingeklebt werden.
Demgegenüber kann es auch vorteilhaft sein, dass die Lagerblöcke aus mindestens einer die Lagerelemente umschließenden Lage aus Verbundwerkstoff gebildet sind, so dass die Lagerelemente unmittelbar von dem Faserverbundwerkstoff umschlossen und von diesem gehalten sind.
Bei beiden vorgenannten Varianten der Lagerblöcke kann es auch vorteilhaft sein, dass die Lagen der Lagerblöcke von diesen stegförmig abstehen und die Nadelbarre bilden, so dass die Nadelbarre und die Lagerblöcke durchgehende Lagen des Faserverbundwerkstoffes aufweisen. Dies ist insbesondere für die Festigkeit der Verbindung zwischen Nadelbarre und Lagerblöcken vorteilhaft.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass zumindest eine Lage des Faserverbundwerkstoffes von ihrem Anfang bis zu ihrem Ende ohne Unterbrechung den Lagerblock, an diesem anliegend, umfährt und dabei in einem gegenüber dem Lagerblock vorstehenden Bereich die Nadelbarre bildet. Eine derartig durchgehende Lage des Faserverbundwerkstoffes ist hinsichtlich der Festigkeit der Lagerblöcke sowie der sich daran anschließenden Nadelbarre vorteilhaft, so dass damit bei gleicher Festigkeit Faserverbundmaterial eingespart werden kann.
Eine solche Anordnung von Lagerblöcken und Nadelbarre kann in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass die Nadelbarre mittig am Lagerblock vorsteht und somit eine in ihrem Querschnitt T-förmige Nadelbarre entsteht.
Ebenso kann eine solche Anordnung von Lagerblöcken und Nadelbarre dadurch weitergebildet sein, dass die Nadelbarre seitlich am Lagerblock vorsteht und somit eine in ihrem Querschnitt L-förmige Nadelbarre entsteht.
Vorteilhafterweise kann die Tuftingmaschine auch dadurch weitergebildet sein, dass an dem unteren Ende der Nadelbarre zumindest eine der Lagen des Faserverbundwerkstoffes als winklig hervorstehende Lochleiste zur Fadenführung ausgebildet ist. Damit wird einerseits eine Lochleiste in die Nadelbarre integriert, andererseits trägt die Lochleiste zur Stabilität der Nadelbarre bei.
Weiterhin kann die Tuftingmaschine in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass die Nadelbarre in ihrem zur Befestigung der Nadelmodule vorgesehenen Bereich Bohrungen aufweist, an denen die Nadelmodule in bekannter Weise befestigt werden können, so dass handelsübliche Nadelmodule verwendbar sind.
Diese Nadelbarre kann in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet sein, dass Gewindeeinsätze in die Bohrungen eingelassen sind, da es sich gezeigt hat, dass die in Faserverbundwerkstoff geschnittenen Gewinde im Vergleich zu Metallgewinden schnell ausreißen und die für Metallgewinde bekannten Gesetzmäßigkeiten bei der Montage der Nadelmodule vorteilhaft sind.
Die Tuftingmaschine kann in vorteilhafter Weise auch dadurch weitergebildet sein, dass an der Nadelbarre und/oder den Lagerblöcken Lochleisten aus Faserverbundwerkstoff abgestützt sind, welche die bisher bekannten Lochleisten aus metallischen Werkstoffen ersetzen und zu einer weiteren Gewichtseinsparung der bewegten Maschinenteile beitragen.
In besonders vorteilhafter Weise können diese Lochleisten aus Faserverbundwerkstoff dadurch weitergebildet sein, dass der Faserverbundwerkstoff der Lochleisten Karbon als Fasermaterial aufweist. Wie bereits oben erläutert bietet Karbon als Fasermaterial hinsichtlich des Temperaturausdehnungskoeffizienten und der Festigkeit gegenüber anderen Fasermaterialien erhebliche Vorteile.
Diese Lochleisten können weiterhin dadurch vorteilhaft weitergebildet sein, dass in die Löcher der Lochleisten Keramikeinsätze eingesetzt sind, welche für eine besonders glatte Oberfläche der Löcher und damit für eine optimierte Fadenführung sorgen.
Die Tuftingmaschine kann auch dadurch weitergebildet sein, dass die Lagerelemente der Lagerblöcke jeweils Lagerhülsen aus Keramik sind, die aufgrund ihrer Materialeigenschaften besonders leicht und verschleißarm sind.
Im Gegensatz dazu kann die Tuftingmaschine auch dadurch weitergebildet sein, dass die Lagerelemente der Lagerblöcke jeweils Rollenlager sind, die für ein besonders widerstands- und verschleißarmes Gleiten der Lagerblöcke auf den Führungsstangen sorgen.
Die Tuftingmaschine kann auch dadurch weitergebildet sein, dass die Nadelbarre als Austausch für eine herkömmliche Nadelbarre die gleichen geometrischen Anschlusswerte wie diese aufweist, so dass die aus Faserverbundwerkstoff gefertigte Nadelbarre samt Lagerblöcken ohne weitere Änderungen auf der Maschinenseite eingesetzt werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1:
einen Querschnitt durch einen Lagerblock mit L-förmiger Nadelbarre aus mehreren Werkstofflagen eines Faserverbundwerkstoffes
Fig. 2:
einen Querschnitt durch eine L-förmige Nadelbarre aus mehreren Werkstofflagen eines Faserverbundwerkstoffes
Fig. 3:
einen Querschnitt durch einen Lagerblock mit L-förmiger Nadelbarre aus einer Werkstofflage eines Faserverbundwerkstoffes
Fig. 4:
einen Querschnitt durch eine L-förmige Nadelbarre aus einer Werkstofflage eines Faserverbundwerkstoffes
Fig. 5:
einen Querschnitt durch einen Lagerblock mit T-förmiger Nadelbarre aus mehreren Werkstofflagen eines Faserverbundwerkstoffes
Fig. 6:
einen Querschnitt durch einen Lagerblock mit T-förmiger Nadelbarre aus einer Werkstofflage eines Faserverbundwerkstoffes
Fig. 7:
einen Querschnitt durch eine T-förmige Nadelbarre aus einer Werkstofflage eines Faserverbundwerkstoffes
Fig. 8:
einen Querschnitt durch einen Lagerblock mit vertikal übereinander angeordneten Führungsstangen und Nadelbarre
Fig. 9:
eine Aufsicht auf einen Lagerblock mit vertikal übereinander angeordneten Führungsstangen und Nadelbarre.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Lagerblock 1 mit einem kastenförmigen Hohlprofil, an dessen einer Seite die Werkstofflagen des Faserverbundwerkstoffs hervorstehen und die Nadelbarre 2 bilden. Das kastenförmige Hohlprofil des Lagerblocks 1 ist teilweise mit Füllstoff 3 gefüllt, in den zwei horizontal nebeneinander liegende Lagerelemente 4, in diesem Fall Lagerhülsen, eingebettet sind. Das kastenförmige Hohlprofil ist aus den drei Werkstofflagen 5a, 5b, 5c eines Faserverbundwerkstoffes gebildet. Von diesen bilden die Werkstofflagen 5a, 5b die Nadelbarre 2, die als Steg von dem Hohlprofil in Verlängerung einer Seite hervorsteht. Die Nadelbarre 2 weist eine Bohrung auf, in die ein Gewindeeinsatz 6 eingelassen ist, der zur Befestigung der nicht dargestellten Nadelmodule dient. An dem kastenförmigen Hohlprofil des Lagerblocks stützen sich die Lochleisten 8 direkt oder über ein Zwischenstück 7 ab.
Figur 2 zeigt einen Schnitt durch diese Nadelbarre 2 im Bereich zwischen zwei Lagerblöcken 1. Beide Schenkel der Nadelbarre 2 werden hier jeweils von den Werkstofflagen 5a, 5b gebildet, so dass diese jeweils aus einer doppelten Werkstofflage des Faserverbundwerkstoffes gebildet sind. Die obere der Lochleisten 8 ist zwischen den Lagerblöcken 2 frei tragend, wohingegen die untere Lochleiste 8 über die gesamte Länge mit dem langen Schenkel der L-förmigen Nadelbarre 2 verbunden ist.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Lagerblock 1 mit ebenfalls L-förmiger Nadelbarre 2, wobei jedoch die Nadelbarre 2 sowie der Lagerblock 1 aus einer durchgehenden Werkstofflage des Faserverbundwerkstoffs gebildet sind, die durchgehend die Nadelbarre sowie alle Seiten des kastenförmigen Hohlprofils des Lagerblocks 1 bildet.
Figur 4 zeigt einen Schnitt durch eine solche aus nur einer Werkstofflage 5a eines Faserverbundwerkstoffes gebildeten L-förmigen Nadelbarre 2 zwischen zwei Lagerblöcken 1, wobei die Werkstofflage 5a an einem Ende des L-förmigen Profils umgeschlagen und über beide Schenkel zurückgeführt ist, so dass diese aus einer doppelten Werkstofflage des Faserverbundwerkstoffes 5a gebildet ist.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Lagerblock 1 mit kastenförmigem Hohlprofil und einer T-förmigen Nadelbarre 2. Das kastenförmige Hohlprofil ist von einer Werkstofflage 5a des Faserverbundwerkstoffes gebildet und umschließt die Nadelbarre 2, wobei lediglich der Bereich des Stegs der Nadelbarre 2 ausgespart ist. Die in ihrem Querschnitt T-förmige Nadelbarre 2 selbst kann aus mehreren Werkstofflagen des Faserverbundwerkstoffs gefertigt sein. Im Bereich zwischen den Lagerblöcken 1 wird die Nadelbarre unverändert fortgeführt und beide Lochleisten 8 stützen sich nur auf den Lagerblöcken ab.
Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Lagerblock 1 und eine T-förmige Nadelbarre 2, wobei hier das kastenförmige Hohlprofil und die Nadelbarre 2 aus einer durchgehenden Werkstofflage des Faserverbundwerkstoffes gebildet sind. Der Steg der T-förmigen Nadelbarre 2, an dem die hier nicht dargestellten Nadelmodule befestigt werden, ist dabei aus der Überlappung der Werkstofflage zum Beginn bzw. am Ende der Werkstofflage gebildet, so dass der Steg aus einer doppelten Werkstofflage gebildet ist.
Ein Schnitt durch eine solche Nadelbarre 2 im Bereich zwischen zwei Lagerblöcken 1 zeigt Figur 7, wobei die Werkstofflagen an den Enden des Querstegs des T-Profils umgeschlagen sind, so dass dieser aus einer dreifachen Werkstofflage des Faserverbundwerkstoffes gebildet ist.
Figur 8 zeigt einen Querschnitt durch einen Lagerblock 1 mit vertikal übereinander angeordneten Führungsstangen 9 und einer Nadelbarre 2. Die Nadelbarre 2 sowie der Lagerblock 1 sind aus einer durchgehenden Werkstofflage des Faserverbundwerkstoffes gebildet, die die Lagerelemente 4, in diesem Fall Lagerhülsen, unmittelbar umschließt. Der Steg der Nadelbarre 2, an dem die Nadelmodule 10 befestigt werden, ist aus der Überlappung der Werkstofflage am Anfang bzw. Ende gebildet, so dass der Steg aus einer doppelten Werkstofflage gebildet ist. Eine dieser Werkstofflagen geht über den Steg hinaus und bildet eine winklig von der Nadelbarre 2 abstehende Lochleiste 8. Der Verlauf des Fadens 11 ist als gestrichelte Linie angedeutet.
Figur 9 zeigt eine Aufsicht auf diese Nadelbarre 2 mit Lagerblöcken 1, die an den vertikal übereinander angeordneten Führungsstangen 9 angebracht sind. Während des Tuftvorgangs werden die Führungsstangen 9 von der Hubmechanik 12 auf und ab bewegt, wie durch den Pfeil 15 angedeutet. Diese Bewegung wird über die Lagerblöcke 1 auf die Nadelbarre 2 und die Lochleisten 8 übertragen. Im unteren Bereich der Nadelbarre 2 sind mehrere nebeneinander liegende Nadelmodule 10 angebracht, deren Nadeln 13 entsprechend der Bewegung der Hubmechanik 12 in das nicht dargestellte Trägermaterial einstechen. Die Lagerelemente 4 der Lagerblöcke 1 erlauben weiterhin die Bewegung der Nadelbarre quer zur Tuftrichtung, wie durch die Pfeile 14 angedeutet, so dass mit Hilfe einer nicht dargestellten Versatzvorrichtung die Nadelbarre 2 quer zur Tuftrichtung bewegt werden kann.
Bezugszeichenliste
1
Lagerblock
2
Nadelbarre
3
Füllstoff
4
Lagerelemente
5a - c
Werkstofflagen des Faserverbundwerkstoffs
6
Gewindeeinsatz
7
Zwischenstück
8
Lochleiste
9
Führungsstange
10
Nadelmodul
11
Faden
12
Hubmechanik
13
Nadeln
14
Pfeil
15
Pfeil

Claims (18)

  1. Tuftingmaschine mit einer Nadelbarre (2) zur Aufnahme von Nadelmodulen (10) und mit Lagerblöcken (1) zur Führung von die Nadelbarre (2) tragenden, parallel zueinander verlaufenden Führungsstangen (9),
    wobei die Lagerblöcke (1) zur Führung jeder Führungsstange (9) mindestens ein Lagerelement (4) aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelbarre (2) und/oder die Lagerblöcke (1) zumindest teilweise aus Faserverbundwerkstoff gebildet sind und
    dass die Nadelbarre (2) und die Lagerblöcke (1) einstückig ausgebildet sind.
  2. Tuftingmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff Karbon als Fasermaterial aufweist.
  3. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstangen (9) in voneinander abweichenden Höhenlagen angeordnet sind.
  4. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerblöcke (1) jeweils ein kastenförmiges, zumindest zum Teil mit einem formstabilen Füllstoff (3) gefülltes und die Lagerelemente (4) aufnehmendes Hohlprofil aufweisen, das von einer oder mehreren Lagen (5) des Faserverbundwerkstoffes ganz oder zumindest überwiegend umhüllt ist.
  5. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerblöcke (1) aus mindestens einer die Lagerelemente (4) umschließenden Lage (5) aus Faserverbundwerkstoff gebildet sind.
  6. Tuftingmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen (5) der Lagerblöcke (1) von diesen stegförmig abstehen und die Nadelbarre (2) bilden.
  7. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lage (5) des Faserverbundwerkstoffes von ihrem Anfang bis zu ihrem Ende ohne Unterbrechung den Lagerblock (1), an diesem anliegend, umfährt und dabei in einem gegenüber dem Lagerblock (1) vorstehenden Bereich die Nadelbarre (2) bildet.
  8. Tuftingmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelbarre (2) mittig am Lagerblock (1) vorsteht.
  9. Tuftingmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelbarre (2) seitlich am Lagerblock (1) vorsteht.
  10. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem unteren Ende der Nadelbarre (2) zumindest eine der Lagen (5) des Faserverbundwerkstoffes als winklig hervorstehende Lochleiste (8) zur Fadenführung ausgebildet ist.
  11. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelbarre (2) in ihrem zur Befestigung der Nadelmodule (10) vorgesehenen Bereich Bohrungen aufweist.
  12. Tuftingmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Gewindeeinsätze (6) in die Bohrungen eingelassen sind.
  13. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nadelbarre (2) und/oder den Lagerblöcken (1) Lochleisten (8) aus Faserverbundwerkstoff abgestützt sind.
  14. Tuftingmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff der Lochleisten (8) Karbon als Fasermaterial aufweist.
  15. Tuftingmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die Löcher der Lochleisten (8) Keramikeinsätze eingesetzt sind.
  16. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (4) der Lagerblöcke (1) jeweils Lagerhülsen aus Keramik sind.
  17. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, das die Lagerelemente (4) der Lagerblöcke (1) jeweils Rollenlager sind.
  18. Tuftingmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelbarre (2) als Austausch für eine herkömmliche Nadelbarre die gleichen geometrischen Anschlusswerte wie diese aufweist.
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