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Die Erfindung betrifft eine Tafteinheit für eine Taftmaschine sowie ein Verfahren zum Einsetzen von Garnabschnitten in einen Untergrund.
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Taftmaschinen werden typischerweise verwendet, um Garnabschnitte in einen Untergrund einzusetzen. Insbesondere kann dies verwendet werden, um einen Kunstrasen herzustellen oder um einen natürlichen Rasen mit Garnabschnitten zu verstärken. Die Garnabschnitte werden dabei typischerweise so eingesetzt, dass sie teilweise im Untergrund versenkt sind und teilweise aus diesem hervorstehen. Insbesondere kann dabei jeder Garnabschnitt eine zumindest im Wesentlichen U-förmige Form haben. Taftmaschinen weisen zu diesem Zweck typischerweise Tafteinheiten auf, von welchen unterschiedliche Formen bekannt sind.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Tafteinheit bereitzustellen, welche im Vergleich zu bekannten Ausführungen alternativ oder besser ausgeführt ist, beispielsweise kürzere Garnabschnitte einsetzen kann. Es ist des Weiteren eine Aufgabe, ein zugehöriges Verfahren bereitzustellen. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Tafteinheit sowie ein Verfahren gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
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Die Erfindung betrifft eine Tafteinheit für eine Taftmaschine. Die Tafteinheit weist eine Garnzuführeinrichtung zum simultanen und parallelen Zuführen mehrerer Garnstränge auf. Die Tafteinheit weist mehrere Einsetzelemente auf. Die Tafteinheit weist einen Garntransportgreifer auf, welcher dazu ausgebildet ist, ein jeweiliges freies Ende der Garnstränge von der Garnzuführeinrichtung weg zu transportieren, so dass jedem Einsetzelement jeweils ein Garnstrang zugeordnet ist. Die Tafteinheit weist eine Schneideinheit auf, welche dazu ausgebildet ist, die Garnstränge zu zerschneiden, so dass von jedem einem Einsetzelement zugeordneten Garnstrang ein dem jeweiligen Einsetzelement zugeordneter Garnabschnitt verbleibt. Die Tafteinheit weist vorteilhaft eine Garnhalteeinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, unter jedem Einsetzelement den zugehörigen Garnstrang oder Garnabschnitt eigenständig zu halten. Jedes Einsetzelement ist vorteilhaft dazu ausgebildet, den jeweils zugeordneten Garnabschnitt in einen unter der Tafteinheit befindlichen Untergrund einzusetzen.
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Mittels einer solchen Tafteinheit können Garnabschnitte durch die Garnhalteeinheit eigenständig gehalten werden. Dies bedeutet, dass eine Haltemöglichkeit für Garnabschnitte besteht, welche über dem Untergrund angeordnet sein kann, wodurch ein Herabfallen des jeweiligen Garnabschnitts verhindert wird. Der Garnabschnitt kann somit während seines Vorbereitens zum Einsetzen seine tiefste Stelle auf einer Höhe haben, welche deutlich über derjenigen Höhe liegt, welche bei Ausführungen ohne Garnhalteeinheit zu erreichen ist. Dies ermöglicht somit insgesamt die Verwendung von kürzeren Garnabschnitten im Vergleich zu bekannten Ausführungen.
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Unter einer Tafteinheit wird insbesondere eine Einheit verstanden, welche in einer Taftmaschine verwendet werden kann und welche insbesondere dafür ausgebildet ist, einen oder mehrere Garnabschnitte gleichzeitig in einen Untergrund einzusetzen. Bei dem Untergrund handelt es sich dabei typischerweise um eine Kunstrasenfläche oder eine Naturrasenfläche. Insbesondere kann der Untergrund im Wesentlichen aus Erde ausgebildet sein, oder es kann ein künstliches Füllmaterial für Kunstrasen verwendet werden. Die Garnzuführeinrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die Garnstränge aktiv zuzuführen, d.h. beispielsweise für einen bestimmten Vorschub der Garnstränge zu sorgen. Dies kann beispielsweise gleichzeitig damit erfolgen, dass die Garnstränge von jeweiligen Spulen abgewickelt werden. Beispielsweise kann die Garnzuführeinrichtung mehrere Greifelemente aufweisen, welche insbesondere rotierbar gelagert sein können. Durch eine Rotation kann ein jeweiliger Vorschub der Garnstränge erfolgen. Wenn der Garntransportgreifer ein freies Ende der Garnstränge von der Garnzuführeinrichtung wegtransportiert, wird die Garnzuführeinrichtung typischerweise derart geschaltet, dass ein freies Durchlaufen der Garnstränge möglich ist. Dies ermöglicht es, dass der Garntransportgreifer die Garnstränge von der Garnzuführeinrichtung wegzieht und damit auch typischerweise für ein Abwickeln von jeweiligen Spulen sorgt.
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Die Einsetzelemente sind typischerweise als vertikal bewegliche Taftnadeln ausgebildet. Diese können typischerweise einen Garnabschnitt von oben greifen und gezielt nach unten einsetzen. Die Schneideinheit kann beispielsweise als bewegliches Messer oder als Kombination mehrerer beweglicher Messer ausgeführt sein. Sie kann beispielsweise auch eine oder mehrere rotierende Trennscheiben aufweisen, welche zum Abschneiden eindimensional oder zweidimensional beweglich sein können. Die Garnhalteeinheit dient insbesondere dazu, zu verhindern, dass Garnstränge oder Garnabschnitte herabfallen. Sie können somit auf einer Höhe über dem Untergrund gehalten werden, welche ohne Garnhalteeinheit nicht möglich wäre. Dies erlaubt insgesamt eine Verwendung von deutlich kürzeren Garnsträngen im Vergleich zu Ausführungen, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind.
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Die Garnhalteeinheit kann insbesondere einen betätigbaren ersten Greifer aufweisen, welcher dazu ausgebildet ist, die Garnstränge oder Garnabschnitte an einer Stelle zwischen Einsetzelementen und Garnzuführeinrichtung zu halten. Ein solcher erster Greifer kann insbesondere ein Herabfallen an dieser Stelle verhindern. Er kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die Garnstränge oder Garnabschnitte unbeweglich zu fixieren. In diesem Fall ist weder eine Bewegung des jeweiligen Garnstrangs in seiner Längsrichtung noch in einer Ebene quer dazu möglich, und zwar insbesondere am Ort, welcher von dem ersten Greifer vorgegeben wird. Dies erlaubt ein vollständiges Halten und Befestigen des jeweiligen Garnstrangs.
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Die Tafteinheit kann insbesondere eine Betätigungseinheit aufweisen, welche insbesondere dazu ausgebildet sein kann, den ersten Greifer während einer vertikalen Bewegung der Einsetzelemente nach unten zunächst zu schließen und dann zu öffnen, wenn die Garnabschnitte beidseits des jeweiligen Einsetzelements gleich lang sind. Dadurch kann in einfacher Weise sichergestellt werden, dass die Garnabschnitte beidseits des Einsetzelements gleich lang sind, was zu einer gleichmäßigen Ausbildung eines Kunstrasen bzw. eines verstärkten Naturrasens führt. Insbesondere werden dann die Teile beidseits der Tafteinheit so eingesetzt, dass sie gleich lang aus dem Untergrund nach oben hervorstehen.
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Die Garnhalteeinheit kann insbesondere einen betätigbaren zweiten Greifer aufweisen, welcher dazu ausgebildet ist, die Garnabschnitte an einer Stelle zu halten, welche auf einer der Garnzuführeinrichtung entgegengesetzten Seite der Einsetzelemente liegt. Dadurch kann auch an dieser Stelle ein Herabfallen der Garnabschnitte gezielt verhindert werden. Der zweite Greifer kann insbesondere die Garnabschnitte derart halten, dass sie entlang ihrer Längsrichtung durch den zweiten Greifer beweglich bleiben. Dies ermöglicht es, dass die Garnabschnitte zwar vor einem Herabfallen bewahrt werden, dass sie jedoch entlang der Längsrichtung durch den zweiten Greifer beweglich sind und somit bei einem Einsetzvorgang den aufgrund einer vertikal abwärts gerichteten Bewegung eines Einsetzelements erhöhten Bedarf an Länge benachbart zum Einsetzelement erfüllen können. Dies gilt insbesondere im Zusammenhang damit, dass der erste Greifer die Garnabschnitte vollständig unbeweglich hält, wie bereits weiter oben beschrieben wurde.
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Die Tafteinheit kann insbesondere eine Betätigungseinheit aufweisen, welche insbesondere dazu ausgebildet sein kann, den zweiten Greifer während einer vertikalen Bewegung der Garnhalteeinheit nach unten zunächst zu öffnen und dann zu schließen, wenn der zweite Greifer in Eingriff mit den Garnabschnitten kommt. Dadurch können die Garnabschnitte zunächst über dem ersten Greifer gehalten werden, und können durch die vertikale Bewegung der Garnhalteeinheit weiter nach unten verlagert werden. Sobald sie mit dem zweiten Greifer in Eingriff kommen, kann dieser schließen, so dass die Haltewirkung realisiert wird.
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Die Garnhalteeinheit kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die Garnstränge oder Garnabschnitte vertikal beabstandet zu weiteren, vertikal darunter angeordneten Komponenten der Tafteinheit zu halten. Insbesondere kann es sich bei einer solchen Komponente um eine Taftplatte handeln, in welcher typischerweise mehrere Löcher ausgebildet sind, durch welche die Einsetzelemente die Garnabschnitte hindurch in den Untergrund einsetzen. Die Garnhalteeinheit sorgt dabei dafür, dass die Garnabschnitte nicht herunterfallen, was wie bereits erwähnt die Möglichkeit einer Verwendung kürzerer Garnabschnitte bietet.
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Die Garnhalteeinheit kann insbesondere vertikal beweglich ausgebildet sein. Dies kann insbesondere relativ zum Rest der Tafteinheit gesehen werden. Durch eine solche vertikale Beweglichkeit kann die Garnhalteeinheit eine Bewegung der Einsetzelemente nach unten zumindest teilweise mitgehen und damit für eine verbesserte Führung sorgen.
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Insbesondere kann die Tafteinheit eine Antriebseinheit aufweisen, welche insbesondere dazu ausgebildet sein kann, bei einer vertikalen Bewegung der Einsetzelemente nach unten die Garnhalteeinheit teilweise mit nach unten zu bewegen. Dadurch kann eine bessere Führung der Garnabschnitte während der Einsetzbewegung erreicht werden. Insbesondere kann eine Bewegung der Garnhalteeinheit eine Bewegung der erwähnten Greifer der Garnhalteeinheit bedeuten.
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Insbesondere kann die Tafteinheit untenseitig eine Taftplatte aufweisen. In dieser kann insbesondere zumindest eine Öffnung, bevorzugt mehrere Öffnungen, zur Führung des jeweiligen Garnabschnitts beim Einsetzen ausgebildet sein, wobei die Betätigungseinheit dazu ausgebildet sein kann, die Garnhalteeinheit bis zur Taftplatte nach unten zu bewegen. Dadurch kann eine Führung der Garnabschnitte durch die Garnhalteeinheit bis zur Taftplatte nach unten erreicht werden.
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Die Tafteinheit kann insbesondere zum Einsetzen von Garnabschnitten mit einer Länge von höchstens 24 cm ausgebildet sein. Dies entspricht einer kürzeren Länge als es bei bekannten Ausführungen typischerweise möglich ist. Insbesondere können die entsprechenden Dimensionen der Tafteinheit für eine solche Länge geeignet sein.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Einsetzen von Garnabschnitten in einen Untergrund, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- - Zuführen mehrerer paralleler Garnstränge mittels einer Garnzuführeinrichtung,
- - Transportieren der Garnstränge unter jeweilige Einsetzelemente mittels eines Garntransportgreifers,
- - Halten der Garnstränge unter den Einsetzelementen mittels einer Garnhalteeinheit,
- - Zerschneiden der Garnstränge, so dass von jedem einem Einsetzelement zugeordneten Garnstrang ein dem jeweiligen Einsetzelement zugeordneter Garnabschnitt verbleibt, und
- - Einsetzen der Garnabschnitte in den Untergrund mittels der Einsetzelemente.
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Damit kann in vorteilhafter Weise ein Einsetzvorgang durchgeführt werden, insbesondere mit geringeren Längen von Garnabschnitten, als dies bei Ausführungen gemäß dem Stand der Technik möglich ist. Bezüglich der einzelnen Merkmale sei auf die weiter oben bereits gegebene Beschreibung verwiesen.
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Unter einem Garnabschnitt wird insbesondere ein Teil eines Garnstrangs nach dem Abschneiden verstanden.
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Vor dem Zerschneiden und zumindest teilweise während des Einsetzens können insbesondere die Garnstränge an einer Stelle zwischen Einsetzelementen und Garnzuführeinrichtungen unbeweglich gehalten werden. Dies entspricht der Funktionalität des weiter oben beschriebenen ersten Greifers. Auf die obigen Ausführungen sei verwiesen.
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Die Garnstränge können insbesondere an der Stelle zwischen Einsetzelementen und Garnzuführeinrichtung während des Einsetzens nur so lange unbeweglich gehalten werden, bis die Garnstränge beidseits der Einsetzelemente gleich lang sind. Dadurch wird eine einfache Längensteuerung erreicht.
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Insbesondere können während des Einsetzens die Garnabschnitte an einer Stelle, welche auf einer der Garnzuführeinrichtung entgegengesetzten Seite der Einsetzelemente liegt, derart gehalten werden, dass sie entlang ihrer Längsachse beweglich sind. Dies entspricht der bereits weiter oben beschriebenen Funktionalität des zweiten Greifers. Auf die obigen Ausführungen sei verwiesen.
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Das Verfahren kann insbesondere mittels einer Tafteinheit wie hierin beschrieben ausgeführt werden. Bezüglich der Tafteinheit kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Alle mit Bezug auf die Tafteinheit beschriebenen Aspekte sind ebenso auf das Verfahren anwendbar. Alle mit Bezug auf das Verfahren beschriebenen Aspekte sind ebenso auf die Tafteinheit anwendbar.
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Der erste Greifer kann insbesondere als Doppelgreifer ausgeführt sein. Dies kann insbesondere bei glatten bzw. schlüpfrigen Fäden für die gewünschte vollständige Haltewirkung sorgen. Die Ausführung als Doppelgreifer kann insbesondere bedeuten, dass zwei gleich oder ähnlich wirkende Halteelemente gleichzeitig verwendet werden.
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Insbesondere kann nach einem Hochfahren der Einsetzelemente der Garntransportgreifer unter den Einsetzelementen hindurch zur Garnzuführeinrichtung hin schwenken, wo Garnstränge bereitgehalten werden. Der Garntransportgreifer kann dann zurückschwenken und dabei die Garnstränge insbesondere von einer jeweiligen Spule abwickeln. Insbesondere kann dabei die Garnhalteeinheit so angeordnet sein, dass sich der Garnstrang nur in den ersten Greifer legt, wohingegen der zweite Greifer zunächst leer bleibt. Dann kann die Garnhalteeinheit etwas nach unten bewegt werden, bis sich der jeweilige Garnstrang auch in den zweiten Greifer einlegt. Die Greifer können dann geschlossen werden. Beim ersten Greifer ist der Garnstrang vollständig fixiert. Beim zweiten Greifer wird der Garnstrang gleitgeführt gehalten. Die Schneidvorrichtung schwenkt ein und schneidet die Garnstränge ab, so dass Garnabschnitte verbleiben. Die Garnhalteeinheit kann dann weiter nach unten fahren, wobei das an dem zweiten Greifer vorhandene jeweilige Garnstrangende in dem zweiten Greifer nachrutschen kann. Dies sorgt dafür, dass der Garnstrang bzw. Garnabschnitt V-förmig vor dem jeweiligen Einsetzelement liegt, wobei die Abschnitte bzw. Enden auf beiden Seiten bzw. rechts und links gleich lang sind. Sensoren wie beispielsweise Drehgeber können die Position aller bewegten Bauteile wie beispielsweise Garntransportgreifer, Garnzuführeinrichtung, Schneideinheit, Garnhalteeinrichtung erfassen, so dass eine Steuerung stets weiß, welches Bauteil sich wo befindet.
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Bei einer Tafteinheit kann es sich insbesondere um denjenigen Teil einer Taftmaschine handeln, welcher spezifisch für das Bereitstellen und Einsetzen von Garnabschnitten zuständig ist.
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Beispielsweise kann dies der hierin beschriebenen Funktionalität entsprechen. Eine Taftmaschine beinhaltet typischerweise eine solche Tafteinheit und weist beispielsweise weitere Komponenten wie Fahrwerk, Antrieb, Kupplung, Steuerung und/oder andere unterstützende Systeme auf. Des Weiteren weist eine Taftmaschine typischerweise auch Mittel zum Bevorraten von Garnen auf, welche dann mittels der Tafteinheit eingesetzt werden können.
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Unter einem parallelen Zuführen kann beispielsweise verstanden werden, dass die Garnstränge parallel zueinander verlaufen. Unter einem simultanen Zuführen kann insbesondere verstanden werden, dass die Garnstränge, insbesondere parallel liegende Garnstränge, gleichartig bewegt werden. Dies hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, insbesondere wenn besonders viele Garnstränge gleichzeitig verarbeitet werden sollen, um die notwendige Bearbeitungszeit zu verkürzen.
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Unter einem Einsetzelement kann insbesondere dasjenige Element verstanden werden, welches dafür sorgt, dass Garnabschnitte in den Untergrund eingebracht werden. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Taftnadel handeln, wie dies weiter unten genauer beschrieben werden wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass genauso viele Einsetzelemente wie Garnstränge verwendet werden, so dass jedem Garnstrang ein jeweiliges Einsetzelement zugeordnet ist, welches Garnabschnitte des jeweiligen Garnstrangs in den Untergrund einsetzt.
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Ein Garnstrang, welcher einem jeweiligen Einsetzelement zugeordnet ist, kann beispielsweise unterhalb dieses Einsetzelements angeordnet sein. Dies erlaubt ein einfaches Einsetzen in den Untergrund. Hierunter sei insbesondere verstanden, dass ein tiefster Punkt des jeweiligen Garnstrangs unmittelbar unterhalb des Einsetzelements angeordnet ist. Weitere Teile des Garnstrangs können insbesondere nach oben stehen, beispielsweise V-förmig.
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Die Garnzuführeinrichtung kann insbesondere eine Mehrzahl von rotierenden Garnhaltern aufweisen. Dabei kann typischerweise ein jeweiliger Garnhalter die Garnstränge halten und freigeben. Durch eine rotierende Anordnung kann ein besonders einfacher Betrieb gewährleistet werden, da zum Vorschub ein Rotieren um eine Achse genügt. Die Garnhalter können dabei beispielsweise jeweils paarweise zusammenwirkend ausgebildet sein, so dass jeder Garnstrang vor dem Zerschneiden von zwei Garnhaltern eines Paars gehalten wird. Dadurch kann ein gewisser Abschnitt in den Garnsträngen definiert werden, welcher zwischen zwei jeweils paarweise zusammenwirkenden Garnhaltern liegt. Beispielsweise können die Garnstränge zwischen den Garnhaltern eines jeweiligen Paars zerschnitten werden.
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Gemäß einer möglichen Ausführung weist die Garnzuführeinrichtung drei Paare von Garnhaltern auf. Gemäß einer weiteren möglichen Ausführung weist die Garnzuführeinrichtung vier Paare von Garnhaltern auf. Derartige Ausführungen haben sich als vorteilhaft erwiesen, da eine Anzahl von drei oder vier Garnhalterpaaren einen laufenden Betrieb gewährleistet und einfach handzuhaben ist. Es kann jedoch grundsätzlich auch jede andere Anzahl von Paaren von Garnhaltern verwendet werden. Ebenso sei erwähnt, dass die Garnhalter nicht zwingend zu Paaren zusammengefasst werden müssen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist der Garntransportgreifer dazu ausgebildet, zum Greifen der freien Enden der Garnstränge jeweilige Endabschnitte der Garnstränge zu greifen, welche zwischen zwei Garnhaltern eines Paars eingespannt sind. Durch das Greifen am Endabschnitt kann der jeweilige Garnstrang an einem Abschnitt gegriffen werden, an welchem er vorteilhaft gehalten wird. Dies vermeidet Fehler beim Greifen. Beispielsweise kann mittels des Garntransportgreifers der jeweilige Garnstrang auch weitergezogen werden, wobei beispielsweise auch ein Abrollen von einer Spule vorgesehen sein kann.
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Die Garnzuführeinrichtung kann bevorzugt dazu ausgebildet sein, vor jedem Taftvorgang die Garnhalter weiterzudrehen und/oder weiterzuführen. Dabei können beispielsweise neue Endabschnitte der Garnstränge zum Greifen durch die Garntransportgreifer bereitgestellt werden. Durch das Weiterdrehen oder Weiterführen erfolgt in einfacher Weise ein Vorschub der jeweiligen Garnstränge.
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Bevorzugt sind die Garnhalter um eine jeweilige gemeinsame Achse rotierbar angeordnet. Dies erlaubt eine besonders einfache Rotation der Garnhalter.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist jeder Garnhalter eine erste Garnhalterplatte und eine zweite Garnhalterplatte auf, welche zum Halten und Lösen der Garnstränge gegeneinander verschiebbar sind. Beispielsweise können Garne zwischen diesen beiden Garnhalterplatten geklemmt werden. Garnhalter können auch Garnhalterplatten gemeinsam verwenden, beispielsweise Garnhalter eines Paars von Garnhaltern.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist jeder Garnhalter mindestens eine obere, eine mittlere und eine untere Garnhalterplatte auf. Die mittlere Garnhalterplatte ist dabei bevorzugt durch einen Antrieb, insbesondere einen hydraulischen Antrieb, gegen die beiden anderen Garnhalterplatten zum Halten und Lösen der Garnstränge verschiebbar. Damit können beispielsweise Garnstränge zwischen der mittleren und der oberen Garnhalterplatte sowie zwischen der mittleren und der unteren Garnhalterplatte eingeklemmt werden. Durch ein Verschieben können diese entsprechend wieder freigegeben werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist jeder Garnhalter mindestens eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Garnhalterplatte auf. Bevorzugt sind dabei die zweite und vierte Garnhalterplatte durch einen Antrieb, insbesondere einen hydraulischen Antrieb, gegen die beiden anderen Garnhalterplatten zum Halten und Lösen der Garnstränge verschiebbar. Dies ermöglicht ein Einklemmen zwischen zwei Plattenpaaren, was eine besonders zuverlässige Klemmung der Garnstränge ermöglicht.
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Bevorzugt wird zumindest eine Garnhalterplatte mittels einer bevorzugt je durch einen Antrieb, insbesondere durch einen hydraulischen Antrieb, bewegbaren Schließkurve und einer Öffnerkurve relativ zur anderen Garnhalterplatte verschoben. Mittels jeweiliger Öffner- und Schließkurven kann erreicht werden, dass eine jeweilige Garnhalterplatte allein durch eine Bewegung entlang einer Bahn, beispielsweise entlang einer Kreisbahn bei rotierendem Umlauf, verschoben wird und dadurch an vorgegebenen Stellen Garnstränge klemmt oder freigibt. Dies erfordert keine weiteren aktiven Elemente, so dass das Verklemmen bzw. Freigeben automatisch erfolgt. Zusätzlich kann durch einen Antrieb, insbesondere durch einen hydraulischen Antrieb, ein Bewegen von Schließkurve und/oder Öffnerkurve ermöglicht werden, was beispielsweise eine Betätigung unabhängig von einer Bewegung entlang der Bahn erlaubt. Damit kann beispielsweise erreicht werden, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt Garnstränge freigegeben werden, ohne dass hierzu die Garnhalterplatte weiterbewegt werden muss.
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Die Garnzuführeinrichtung ist bevorzugt dazu ausgebildet, während des Transportierens die Garnstränge freizugeben. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Ausgestaltung von Öffner- und/oder Schließkurven oder auch durch Betätigung mittels eines Antriebs erfolgen. Bevorzugt zieht der Garntransportgreifer während des Transportierens die Garnstränge durch die Garnzuführeinrichtung. Dadurch kann mittels des Garntransportgreifers ein entsprechender Vorschub erreicht werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Garntransportgreifer während des Transportierens die Garnstränge von jeweiligen Garnspulen abwickelt. Dadurch kann eine jeweilige weitere Zuführung von Garn von den dafür vorgesehenen Garnspulen mittels des Garntransportgreifers erreicht werden. Auf zusätzliche Elemente zum Abwickeln bzw. für einen entsprechenden Vorschub kann dabei vorzugsweise verzichtet werden. Es sei jedoch verstanden, dass alternativ oder zusätzlich auch ein aktives Abwickeln von Garnspulen vorgesehen sein kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist die Tafteinheit eine eingangsseitige Umlenkung zum Führen der Garnstränge vor der Garnzuführeinrichtung auf. Dadurch kann eine zuverlässige Bereitstellung der Garnstränge vor der Garnzuführeinrichtung erreicht werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist die Schneideinheit ein Schneidmesser und ein Gegenmesser auf, welche zum Abschneiden der Garnabschnitte gegeneinander verschiebbar sind. Dadurch kann die Schneideinheit in einfacher Weise realisiert werden, wobei insbesondere eine hohe Skalierbarkeit möglich ist, d.h. es können unter Verwendung nur eines Schneidmessers und nur eines Gegenmessers sehr viele Garnstränge gleichzeitig geschnitten werden. Alternativ können jedoch auch separate Schneidwerkzeuge für die jeweiligen Garnstränge vorhanden sein.
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Bevorzugt ist das Schneidmesser mittels eines Antriebs, insbesondere eines Hydraulikzylinders, relativ zum Gegenmesser verschiebbar. Damit kann in einfacher Weise eine Betätigung des Schneidmessers realisiert werden. Auch andere Möglichkeiten zur Betätigung des Schneidmessers sind jedoch möglich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist jedes Einsetzelement eine Taftnadel auf, welche zum Greifen und Einsetzen des jeweiligen Garnabschnitts in den Untergrund ausgebildet ist. Mittels einer solchen Taftnadel ist ein einfaches Einsetzen des jeweiligen Garnabschnitts möglich, wobei die Taftnadel typischerweise vertikal angeordnet ist und sich lediglich eindimensional, insbesondere in vertikaler Richtung, bewegt. Dies ermöglicht eine sehr einfache Ausführung. Die Taftnadel kann so weit in den Untergrund eindringen, wie dies erforderlich ist, und dann wieder zurückgezogen werden. Dabei kann auch in einfacher Weise eine Einsteilbarkeit der gewünschten Tiefe realisiert werden. Die jeweilige Taftnadel ist dabei bevorzugt vertikal und/oder senkrecht zum Untergrund bewegbar. Dies ermöglicht eine einfache Einsetzbewegung. Die Richtungsangabe kann sich dabei insbesondere auf einen typischen Einbauzustand in einer auf einer Oberfläche fahrenden Taftmaschine beziehen. Dies gilt auch für andere Richtungs- oder Lageangaben. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass alle Taftnadeln der Tafteinheit zusammen bzw. gleichförmig bewegbar sind.
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Bevorzugt weist die Tafteinheit untenseitig eine Taftplatte auf, in welcher zumindest eine Öffnung zur Führung des Garnabschnitts ausgebildet ist. Mittels einer solchen Öffnung kann sichergestellt werden, dass der Garnabschnitt während des Einsetzens in Position bleibt und gegebenenfalls auch umgebogen wird. Außerdem kann eine Führung der jeweiligen Taftnadel bzw. des Einsetzelements erreicht werden.
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Bevorzugt weist die Tafteinheit zumindest eine Nadelführung zur Führung der Taftnadeln oder zur Führung einer jeweiligen Taftnadel auf, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführung jede Nadelführung mit den Taftnadeln partiell bewegbar ist, bevorzugt bis vor den Untergrund oder bis vor die Taftplatte. Mittels einer solchen Nadelführung können die Taftnadeln in bevorzugter Weise stabilisiert und geführt werden, so dass Fehlfunktionen und damit verbundene Ausfallzeiten wirkungsvoll verhindert werden können. Die Nadelführung kann beispielsweise so ausgeführt sein, dass jede Taftnadel umschlossen wird, beispielsweise mit einem nur geringen Spielraum, so dass eine Bewegung der jeweiligen Taftnadel quer zur jeweiligen Längsrichtung verhindert wird.
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Durch die Bewegung der Einsetzelemente bzw. der Taftnadeln können beispielsweise gleich lange Abschnittshälften erzeugt werden.
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Der Garntransportgreifer kann beispielsweise an einem Drehpunkt schwenkbar gelagert sein. Dadurch kann eine einfache Betätigung des Garntransportgreifers ermöglicht werden., beispielsweise kann die Betätigung mittels eines bewegbaren Elements erfolgen, welches an einem Punkt angreift, welcher vom Drehpunkt verschieden ist. Der Garntransportgreifer kann damit geschwenkt werden und somit eine lediglich eindimensionale Bewegung ausführen, welche einfach zu realisieren ist. Bei einer solchen Schwenkbewegung kann beispielsweise die Funktionalität eines Transportierens von Garnsträngen oder auch eines Abwickelns der Garnstränge von Spulen realisiert werden.
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Die Tafteinheit kann beispielsweise einen betätigbaren Stab zum Verschwenken der Garntransportgreifer aufweisen. Der Stab kann beispielsweise hydraulisch oder durch einen Kurbelantrieb betätigbar sein. Mittels dieses Stabs und/oder des zugehörigen Antriebs kann die bereits erwähnte Verschwenkbewegung des Garntransportgreifers in vorteilhafter Weise realisiert werden.
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Der Garntransportgreifer kann insbesondere einen Transportgreifer zum Greifen der freien Enden der Garnstränge aufweisen. Der Transportgreifer kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die Garnstränge bzw. deren freie Enden festzuhalten und freizugeben, um die gewünschte Funktion zu realisieren. Beispielsweise kann zum Transportieren ein jeweiliger Garnstrang festgehalten werden, wobei er beispielsweise zum Einsetzen freigegeben werden kann.
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Der Transportgreifer kann beispielsweise eine erste Transportgreiferplatte und eine zweite Transportgreiferplatte aufweisen, welche zum Greifen und Lösen der freien Enden gegeneinander, insbesondere durch einen hydraulischen Antrieb, verschiebbar sind. Dadurch kann ein einfaches Einklemmen bzw. Freigeben der Garnstränge realisiert werden.
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Der Garntransportgreifer kann insbesondere dazu ausgebildet sein, die Garnabschnitte während des Einsetzens freizugeben. Dies ermöglicht eine freie Bewegung der Garnabschnitte, während sie eingesetzt werden.
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Die Schneideinheit kann gemäß einer bevorzugten Ausführung schwenkbar gelagert sein. Dies ermöglicht es, sie in eine entsprechende Position zu bringen, wenn dies erforderlich ist. Bezüglich der Realisierung und der Vorteile einer Verschwenkung sei auf die obigen Ausführungen zum Garntransportgreifer verwiesen.
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Die Schneideinheit kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, dass sie vor einem jeweiligen Schneidvorgang zu den Garnsträngen hingeschwenkt wird und nach dem Schneidvorgang von den Garnsträngen weggeschwenkt wird. Dadurch kann erreicht werden, dass die Garnstränge sich unabhängig von der Schneideinheit bewegen bzw. weitergezogen werden können, während die Schneideinheit nur dann in der entsprechenden Position ist, wenn tatsächlich ein Schneidvorgang auszuführen ist.
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Bevorzugt weist die Tafteinheit eine Einstellvorrichtung für die Endlage des Garntransportgreifers und/oder die Lage der Schneideinrichtung auf. Dadurch kann beispielsweise festgelegt werden, wie weit die jeweiligen Garnstränge durch den Garntransportgreifer gezogen werden. Es kann auch festgelegt werden, in welcher Lage die Schneideinrichtung die Garnstränge schneiden soll. Dies erlaubt beispielsweise eine Anpassung an unterschiedliche Verwendungszwecke, beispielsweise unterschiedliche Einsetztiefen oder unterschiedliche Garne. Die jeweilige Einstellvorrichtung kann beispielsweise mechanisch realisiert sein. Sie kann beispielsweise manuell oder auch elektrisch betätigbar sein.
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Bevorzugt weist die Tafteinheit eine Tiefeneinstellvorrichtung für die Einstechtiefe der Taftnadeln in den Untergrund auf. Damit kann in einfacher Weise eingestellt werden, wie weit sich die Taftnadeln beim Einsetzen nach unten bewegen sollen und somit kann auch festgelegt werden, wie weit jeweilige Garnstränge in den Untergrund eingebracht werden sollen. Dies ermöglicht die Adaption an unterschiedliche Anforderungen bezüglich der Tiefe, mit welcher die Garnabschnitte dann letztlich auch im Untergrund verbleiben sollen. Je nachdem, wie die Garnstränge abgeschnitten werden, kann damit auch eingestellt werden, wie weit die Garnabschnitte nach Beendigung des jeweiligen Einsetzvorgangs aus dem Untergrund herausstehen. Die Tiefeneinstellvorrichtung kann beispielsweise als mechanische Höhenverstellung realisiert sein. Sie kann beispielsweise manuell oder elektrisch betätigbar sein.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Taftmaschine für das Einsetzen von jeweils von je einem Garnstrang durch eine Tafteinheit gemäß der Erfindung positionierten und abgeschnittenen Garnabschnitt in einen unter der Tafteinheit befindlichen Untergrund. Die Taftmaschine weist insbesondere eine Tafteinheit auf, wobei es sich dabei insbesondere um eine Tafteinheit gemäß der Erfindung handeln kann. Dabei kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
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Die Taftmaschine kann insbesondere zusätzlich zur Tafteinheit weitere Komponenten wie beispielsweise einen Rahmen, ein Fahrwerk, einen Antrieb, eine Kupplung zum Anhängen an ein Zugfahrzeug, eine Steuerung, eine Bedieneinheit, Garnrollen zum Aufbewahren und Abspulen von Garnsträngen sowie andere Komponenten aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass die Garntransportgreifer jeweils die von der Garnzuführeinrichtung vorgehaltenen Endabschnitte der Garne von der Garnzuführeinrichtung, vorzugsweise in einer alternierenden Schwenkbewegung, wegtransportieren. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass die Garntransportgreifer den jeweiligen Garnstrang je einem Einsetzelement zuordnen und entsprechend positionieren. Nachdem die Schneideinheit die jeweiligen Garnabschnitte von den jeweiligen Garnsträngen abgeschnitten hat, kann das Einsetzelement die jeweiligen Garnabschnitte in den Untergrund einsetzen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Daei stellen die 1 bis 16 eine Tafteinheit gemäß dem Stand der Technik dar. Die 17 bis 20 zeigen eine Tafteinheit gemäß der Erfindung. Es zeigen:
- 1 : eine Tafteinheit in einem ersten Zustand,
- 2: die Tafteinheit in einem zweiten Zustand,
- 3: die Tafteinheit in einem dritten Zustand,
- 4: die Tafteinheit in einem vierten Zustand,
- 5: die Tafteinheit in einem fünften Zustand,
- 6: einen Teil einer Garnzuführeinrichtung,
- 7: einen anderen Teil einer Garnzuführeinrichtung,
- 8: Garnhalter einer Garnzuführeinrichtung gemäß einer ersten Ausführung,
- 9: Garnhalter einer Garnzuführeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführung,
- 10: einen Querschnitt durch Teile einer Garnzuführeinrichtung,
- 11 : eine alternative Ausführung eines Garnhalters in einem ersten Zustand,
- 12: den Garnhalter von 11 in einem zweiten Zustand,
- 13: einen Transportgreifer in einem ersten Zustand,
- 14: den Transportgreifer von 13 in einem zweiten Zustand,
- 15: eine Schneideinheit mit Betätigungskomponenten,
- 16: die Schneideinheit mit Betätigungskomponenten von 15 mit weiteren Komponenten,
- 17: eine erfindungsgemäße Tafteinheit,
- 18: die Tafteinheit von 17 in einem weiteren Zustand,
- 19: die Tafteinheit von 17 in einem weiteren Zustand, und
- 20: die Tafteinheit von 17 in einem weiteren Zustand.
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In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
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1 zeigt eine Tafteinheit 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel des Stands der Technik. Die Tafteinheit 10 ist dabei in 1 in einem ersten Zustand dargestellt. Die Tafteinheit 10 ist auch in den 2 bis 5 dargestellt, wobei die Figuren jeweils unterschiedliche Zustände zeigen. Insgesamt wird in den 1 bis 5 ein typischer Verfahrensablauf zur Verwendung der Tafteinheit 10 dargestellt, welcher mit dem Bereitstellen von entsprechenden Garnsträngen beginnt und mit dem Einsetzen von Garnabschnitten in einen Untergrund 12 endet. Es sei verstanden, dass der dargestellte Verfahrensablauf auch als eigenständiger Erfindungsaspekt betrachtet werden kann.
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Die Tafteinheit 10 weist eine Garnzuführeinrichtung 20 auf. Die Garnzuführeinrichtung weist insgesamt sechs Garnhalter 22 auf, welche zu drei Paaren von je zwei Garnhaltern 22 gruppiert sind. Jeweils zwei Garnhalter 22 eines Paars sind dabei in einer etwa U-förmigen Konfiguration angeordnet. Die Paare sind mit Ziffern 1 , 2, 3 bezeichnet.
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Die Garnzuführeinrichtung 20 ist so ausgebildet, dass sie um eine mittige Achse rotieren kann. Hierzu dient ein nicht dargestellter Antrieb, welcher beispielsweise elektrisch oder mechanisch ausgeführt sein kann. Bei einer solchen Drehung der Garnzuführeinrichtung 20 drehen sich entsprechend die Garnhalter 22 mit.
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Der Tafteinheit 10 wird eine Mehrzahl von Garnsträngen 30 zugeführt. Diese Garnstränge 30 sind nicht Teil der Tafteinheit 10, sondern werden von der Tafteinheit 10 verwendet, also zerschnitten und eingesetzt. Zur Zuführung der Garnstränge 30 dient dabei insbesondere eine Umlenkung 37, welche dafür sorgt, dass die Garnstränge 30 entlang einer vorgegebenen Kurve zugeführt werden.
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Die Garnstränge 30 sind dabei parallel zueinander verlaufend, wobei in der Ansicht von 1 und auch den weiteren Figuren jeweils nur ein Garnstrang 30 zu sehen ist. Die weiteren Garnstränge 30 verlaufen dabei parallel zu dem sichtbaren Garnstrang 30 hinter der Papierebene.
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Die Garnhalter 22 sind jeweils dazu ausgebildet, die Garnstränge 30 entweder zu greifen oder freizugeben. Wenn die Garnstränge 30 von einem jeweiligen Garnhalter 22 gegriffen werden, bedeutet dies, dass durch eine Bewegung des jeweiligen Garnhalters 22, insbesondere im Rahmen der bereits beschriebenen Drehung der Garnzuführeinrichtung 20, die Garnstränge 30 mitgenommen werden. Dadurch kann beispielsweise zusätzliches Garn zugeführt werden, wobei es beispielsweise von entsprechenden, nicht gezeigten Spulen abgewickelt werden kann.
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Die Tafteinheit 10 weist vorliegend eine Mehrzahl von Einsetzelementen 40 auf. Ein jeweiliges Einsetzelement 40 ist dabei als Taftnadel 42 ausgebildet. Die Taftnadel 42 ist, wie gezeigt, vertikal ausgerichtet. Sie kann in vertikaler Richtung, also eindimensional, bewegt werden, was einer Auf- und Ab-Bewegung entspricht.
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Die Tafteinheit 10 weist genauso viele Taftnadeln 42 auf, wie sie Garnstränge 30 verarbeitet. Jedem Garnstrang 30 ist somit eine jeweilige Taftnadel 42 zugeordnet. Jede Taftnadel 42 dient dabei grundsätzlich dazu, einen jeweiligen Garnabschnitt in den Untergrund 12 unter der Tafteinheit 10 einzusetzen. Auf die genaue Funktionsweise wird weiter unten noch detaillierter eingegangen werden.
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Die Tafteinheit 10 weist ferner eine Nadelführung 44 auf, welche so angeordnet ist, dass sich die Taftnadeln 42 durch die Nadelführung 44 erstrecken. Durch die Nadelführung 44 werden die Taftnadeln 42 stabilisiert. Dies bedeutet insbesondere, dass sie sich im Wesentlichen nur entsprechend der vorgesehenen Auf- und Ab-Bewegung bewegen können. Ein zeitliches Ausbrechen und damit eventuell verbundene Fehlfunktionen werden dadurch zuverlässig verhindert.
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Die Tafteinheit 10 weist einen Garntransportgreifer 50 auf. Der Garntransportgreifer 50 ist um einen Drehpunkt 52 schwenkbar gelagert. Zur Betätigung des Garntransportgreifers 50 weist die Tafteinheit 10 einen betätigbaren Stab 54 auf, welcher vorliegend hydraulisch betätigbar ausgeführt ist. Der betätigbare Stab 54 ist mit dem Garntransportgreifer 50 an einer Stelle verbunden, welche verschieden zum Drehpunkt 52 ist. Dadurch kann mittels des betätigbaren Stabs 54 eine Schwenkbewegung des Garntransportgreifers 50 induziert werden.
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Der Garntransportgreifer 50 weist einen Transportgreifer 56 auf. Der Transportgreifer 56 ist dazu ausgebildet, die Garnstränge 30 festzuklemmen oder auch freizugeben. Wenn der Transportgreifer 56 die Garnstränge 30 festklemmt, können diese insbesondere mittels der gerade beschriebenen Schwenkbewegung transportiert und beispielsweise auch weitergezogen werden. Auch dadurch kann beispielsweise ein Abrollen der Garnstränge 30 von jeweiligen Spulen induziert werden. Auf die genaue Funktionalität wird weiter unten näher eingegangen werden.
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Die Tafteinheit 10 weist eine Schneideinheit 60 auf. Die Schneideinheit 60 ist wie gezeigt ebenfalls schwenkbar ausgebildet, und zwar um eine Schwenkachse 62. Die Schneideinheit 60 ist dazu ausgebildet, die Garnstränge 30 abzuschneiden. Dies kann insbesondere in einem Zustand erfolgen, welcher in 3 dargestellt ist. Dabei verlaufen die Garnstränge 30 wie gezeigt durch die Schneideinheit 60 hindurch, weshalb die Schneideinheit 60 diese einfach abschneiden kann. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen werden. Für weitere Verfahrensschritte kann die Schneideinheit 60 dann verschwenkt werden, so dass die Garnstränge 30 unabhängig von der Schneideinheit 60 transportiert werden können bzw. entsprechende Stellungen im Raum einnehmen können.
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Unterhalb der Nadelführung 44 weist die Tafteinheit 10 eine Taftplatte 70 auf. In dieser sind jeweilige Öffnungen 75 ausgebildet. Dabei ist jeder Taftnadel 42 eine jeweilige Öffnung 75 zugeordnet, wobei die jeweilige Taftnadel 42 durch die jeweilige Öffnung 75 hindurchgeht, wenn die jeweilige Taftnadel 42 nach unten verschoben wird. Hierauf wird weiter unten näher eingegangen werden.
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Mittels der Taftplatte 70 können die Taftnadeln 42 kurz vor dem Einführen in den Untergrund 12 zusätzlich stabilisiert werden. Ein seitliches Ausbrechen oder andere Fehlfunktionen werden dadurch in zuverlässiger Weise verhindert.
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2 zeigt die Tafteinheit 10 in einem Zustand, in welchem ausgehend von dem in 1 dargestellten Zustand Verfahrensschritte durchgeführt wurden.
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Dabei wurde insbesondere der Garntransportgreifer 50 nach rechts verschwenkt, was durch ein Ausfahren des betätigbaren Stabs 54 erfolgte. Durch diese Verschwenkbewegung kommt nunmehr der Transportgreifer 56 mit den Garnsträngen 30 in Eingriff, und zwar an einer Stelle zwischen zwei paarweise zugeordneten Garnhaltern 22. Der Transportgreifer 56 kann dann die Garnstränge 30 greifen, was insbesondere durch das Verschieben einer ersten Transportgreiferplatte gegen eine zweite Transportgreiferplatte erfolgen kann, wobei die Garnstränge 30 typischerweise zwischen den beiden Transportgreiferplatten verklemmt werden können. Es können jedoch beispielsweise auch mehr als zwei Transportgreiferplatten verwendet werden, welche zumindest teilweise gegeneinander verschoben werden können.
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Es sei verstanden, dass der Drehpunkt 52 in den Figuren nur zufällig über den Taftnadeln 42 zu liegen scheint. Hier besteht keine mechanische Verbindung.
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3 zeigt die Tafteinheit 10 in einem weiteren Zustand nach einem weiteren Verfahrensschritt, welcher insbesondere in dem Verschwenken des Garntransportgreifers 50 nach links besteht. Dabei wurden, wie bereits erwähnt, die Garnstränge 30 vorher mittels des Transportgreifers 56 gegriffen. Die Garnstränge 30 werden dabei von den Garnhaltern 22 freigegeben, so dass der Garntransportgreifer 50 die Garnstränge 30 aus nicht dargestellten Spulen nachziehen kann. Die Garnstränge 30 befinden sich nunmehr zumindest teilweise unterhalb der Nadelführung 44. Dabei ist nunmehr jeweils ein Garnstrang 30 einer Taftnadel 42 dergestalt zugeordnet, dass sich unterhalb der jeweiligen Taftnadel 42 ein Garnstrang 30 befindet. Linksseitig werden die Garnstränge 30 nunmehr von dem Garntransportgreifer 50 gehalten. Rechtsseitig werden sie von der Garnzuführeinrichtung 20 gehalten.
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Zum Erreichen des Zustands, welcher in 3 dargestellt ist, wurden die Garnstränge 30 von dem Garntransportgreifer 50 durch eine Verschwenkbewegung unter der jeweils zugeordneten Taftnadel 42 hindurchgezogen, so dass die Garnstränge 30 nunmehr von dem Transportgreifer 56 gehalten werden und unmittelbar unter einer jeweils zugeordneten Taftnadel 42 an der Nadelführung 44 anliegen.
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4 zeigt die Tafteinheit 10 in noch einem weiteren Zustand. Dabei wurden die Taftnadeln 42 nach unten verfahren, und mit diesen wurde auch die Nadelführung 44 nach unten verfahren. Die Nadelführung 44 grenzt nun unmittelbar an die Taftplatte 70 an. Wie gezeigt steht dabei die jeweilige Taftnadel 42 über die Nadelführung 44 unten hervor, so dass der jeweils darunterliegende Garnstrang 30 gegriffen und nach unten gedrückt wird. Dies führt zu der Spitze des Garnstrangs 30, welche in 4 unmittelbar unterhalb der Taftnadel 42 zu sehen ist. Die Garnstränge 30 werden dabei noch ein Stück weiter nachgezogen. Anschließend werden die Garnstränge 30 von der Schneideinheit 60 zerschnitten, so dass zu dem in 5 dargestellten Zustand übergegangen werden kann.
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Dabei wurden die Taftnadeln 42 so weit nach unten gefahren, dass diese in den Untergrund 12 eindringen. Rechtsseitig wurden die Bereiche der Garnstränge 30, welche unter den Taftnadeln 42 hindurchgehen, dabei von der Schneideinheit 60 zerschnitten. Linksseitig wurden die jeweiligen freien Enden von dem Transportgreifer 56 freigegeben. Somit ist jeder Taftnadel 42 ein jeweiliger Garnabschnitt 35 zugeordnet, welcher nicht mehr mit dem Rest des jeweiligen Garnstrangs 30 verbunden ist. Durch die nach unten gerichtete Bewegung der jeweiligen Taftnadel 42 wird der jeweilige Garnabschnitt 35 mit nach unten in den Untergrund 12 genommen. Dabei wird er derart eingesetzt, dass ein Teil des Garnabschnitts 35 sich im Untergrund 12 befindet, ein Teil davon jedoch nach oben hervorsteht. Somit ist der jeweilige Garnabschnitt 35 einerseits im Untergrund 12 verankert, hat jedoch andererseits auch nach oben hervorstehende Abschnitte. Diese können beispielsweise 20 mm über den Untergrund 12 hervorstehen, wobei erwähnt sei, dass auch andere Werte möglich sind. Dies entspricht einer typischen Ausführung eines Kunstrasens, wobei die nach oben hervorstehenden Abschnitte den sichtbaren und wahrnehmbaren Teil des Kunstrasens bilden.
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Bei dem Übergang von dem in 4 dargestellten Zustand zu dem in 5 dargestellten Zustand wurde des Weiteren die Garnzuführeinrichtung 20 um 120° nach links weitergedreht. Dadurch befinden sich nunmehr wieder Garnstränge 30 zwischen Garnhaltern 22, so dass der Transportgreifer 56 wie bereits weiter oben beschrieben diese ergreifen und nach links ziehen kann. Der hierin beschriebene Verfahrensablauf kann dann von neuem beginnen.
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6 zeigt einen Teil der Garnzuführeinrichtung 20.
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Die Garnzuführeinrichtung 20 ist um eine Achse 21 drehbar. Die Garnzuführeinrichtung 20 weist eine Welle 23 auf, auf welcher die bereits beschriebenen Garnhalter 22 befestigt sind.
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Wie bereits mit Bezug auf 1 erwähnt wurde sind die Garnhalter 22 dabei vorliegend paarweise angeordnet, nämlich vorliegend in drei Paaren. Die Garnhalter 22 sind mit der Welle 23 drehfest verbunden.
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Zum Antrieb der Welle 23 dient ein Motor 84. Dieser dient gleichzeitig auch als linksseitige Lagerung der Welle 23. Rechtsseitig ist die Welle 23 in einem Kugellager 88 gelagert.
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Links vom Motor 84 befinden sich ein Taktgeberrad 86 und ein darüber angeordneter Sensor 87. Damit kann die Drehung der Welle 23 überwacht werden.
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Unmittelbar über der Welle 23 ist in 6 schematisch ein Teil eines Garnhalters 22 dargestellt. Dieser weist eine bewegliche Garnhalterplatte 24 auf, welche so gelagert ist, dass sie ausschließlich eindimensional in horizontaler Richtung begrenzt verschiebbar ist. Der Garnhalter 22 weist ferner ein Führungsrad 26 auf, welches starr mit der beweglichen Garnhalterplatte 24 verbunden ist. Somit wird eine Bewegung des Führungsrads 26 unmittelbar auf die bewegliche Garnhalterplatte 24 übertragen. Zur Festlegung der Bewegung der beweglichen Garnhalterplatte 24 dienen eine Öffnerkurve 80 und eine Schließkurve 82. Diese sind jeweils als solide Körper ausgebildet.
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Das Führungsrad 26 liegt in dem in 6 dargestellten Zustand unmittelbar an der Öffnerkurve 80 an. Dadurch wird die bewegliche Garnhalterplatte 24 bezüglich ihrer horizontalen Bewegung gesteuert, wobei sich das Führungsrad 26 entsprechend des bereits beschriebenen Umlaufs des Garnhalters 22 um die Achse 21 entlang der Öffnerkurve 80 bewegt. Durch die Gestaltung der dem Führungsrad 26 zugewandten Oberfläche der Öffnerkurve 80 kann somit eine horizontale Bewegung des Führungsrads 26 und damit auch eine entsprechende horizontale Bewegung der beweglichen Garnhalterplatte 24 erreicht werden.
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Wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird, weist der Garnhalter 22 auch zumindest eine feststehende Garnhalterplatte auf, wobei die bewegliche Garnhalterplatte 24 insbesondere relativ zu dieser feststehenden Garnhalterplatte beweglich ist. Durch die Ausgestaltung der beiden Platten können Garnstränge zwischen den beiden Platten eingeklemmt werden. Insbesondere können Garnstränge eingeklemmt werden, wenn sich die bewegliche Garnhalterplatte 24 in einem Zustand nach einer Horizontalverschiebung nach rechts befindet. Wird die bewegliche Garnhalterplatte 24 dagegen nach links verschoben, beispielsweise wie eben beschrieben durch die Öffnerkurve 80, so werden die Garnstränge freigegeben, so dass sie sich frei entlang ihrer jeweiligen Längsrichtung bewegen können.
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Die Garnzuführeinrichtung 20 weist ferner einen Antrieb 90 auf, welcher dazu dient, die Öffnerkurve 80 und die Schließkurve 82 in horizontaler Richtung zu bewegen. Dadurch kann unabhängig von der Bewegung des jeweiligen Garnhalters 22 entlang der Kreisbahn ein Öffnen oder Schließen bewirkt werden. Dies wird nachfolgend mit Bezug auf 7 näher beschrieben werden.
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7 zeigt die Garnzuführeinrichtung 20 aus einer anderen Ansicht und in einem anderen Zustand. Bezüglich der bereits beschriebenen Komponenten sei auf die Beschreibung von 6 verwiesen.
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Der Antrieb 90 ist mit einer oder mehreren Führungsstangen verbunden, von welchen eine Führungsstange 92 in 7 sichtbar ist. Die Führungsstangen 92 sind dabei mit der Öffnerkurve 80 und mit der Schließkurve 82 starr verbunden, wobei die Öffnerkurve 80 und die Schließkurve 82 so gelagert sind, dass sie begrenzt horizontal bewegbar sind. Durch eine Bewegung der Führungsstangen 92 können somit auch die Öffnerkurve 80 und die Schließkurve 82 gleichartig bewegt werden.
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Mittels des Antriebs 90, welcher die Führungsstangen 92 bewegen kann, ist somit eine horizontale Bewegung der Öffnerkurve 80 und der Schließkurve 82 möglich. Dies erlaubt beispielsweise ein Freigeben von Garnsträngen unabhängig von einer Bewegung des jeweiligen Garnhalters entlang der vorgesehenen Kreisbahn.
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Es sei verstanden, dass die Schließkurve 82 in ähnlicher Weise auf die bewegliche Garnhalterplatte 24 wirkt, wie dies mit Bezug auf die Öffnerkurve 80 beschrieben wurde, jedoch insbesondere in der entgegengesetzten Richtung. Insbesondere kann mittels der Schließkurve 82 eine Verschiebung der beweglichen Garnhalterplatte 24 nach rechts bewirkt werden, so dass beispielsweise ein Klemmen von Garnsträngen bewirkt werden kann.
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8 zeigt die Garnzuführeinrichtung 20 in einer Schnittansicht aus einer Richtung quer zu derjenigen der 6 und 7 gesehen. Dabei ist die jeweils paarweise Zusammenfassung von jeweils zwei Garnhaltern 22 in einer jeweiligen U-Form deutlich zu erkennen. Außerdem ist erkennbar, wie diese intern aufgebaut sind.
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Dabei sind jeweils außenseitig zwei feststehende Garnhalterplatten 27 verbaut, welche nicht verschiebbar sind und fest mit der Welle 23 verbunden sind.
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Mittig zwischen den beiden feststehenden Garnhalterplatten 27 ist die bewegliche Garnhalterplatte 24 angeordnet. Diese ist wie bereits erwähnt horizontal verschiebbar ausgeführt. Durch die bereits beschriebene, in 8 nicht sichtbare Ausgestaltung der Garnhalterplatten 24, 27 können Garnstränge 30 zwischen diesen beiden Garnhalterplatten 24, 27 eingeklemmt oder auch freigegeben werden. Durch ein Einklemmen wird insbesondere möglich, dass durch eine Drehung der Garnzuführeinrichtung 20 die entsprechenden Garnstränge 30 mitgenommen werden.
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9 zeigt eine alternative Ausführung der Garnzuführeinrichtung 20. Im Gegensatz zur bisher beschriebenen Ausführung sind dabei nicht sechs, sondern insgesamt acht Garnhalter 22 vorgesehen, welche ebenfalls jeweils paarweise zueinander in einer jeweiligen U-Form angeordnet sind. Somit sind insgesamt vier Paare von Garnhaltern 22 vorhanden. Ansonsten sei bezüglich der Funktionalität und der konkreten Ausführung auf die bereits erfolgte Beschreibung verwiesen. Drei der Paare von Garnhaltern 22 sind in 9 lediglich schematisch dargestellt.
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10 zeigt eine Draufsicht auf die Öffnerkurve 80. Dabei ist zu erkennen, dass die Öffnerkurve 80 in etwa hufeisenförmig bzw. U-förmig ausgeführt ist, wobei das bereits beschriebene Führungsrad 26 bei einem Teil des vorgesehenen Umlaufs auf der Öffnerkurve 80 verläuft und ansonsten nicht auf der Öffnerkurve 80 verläuft. Wenn beispielsweise das Führungsrad 26 sich in einem Zustand befindet, in welchem es mit der Öffnerkurve 80 nicht in Kontakt ist, wird es eine Bewegung der beweglichen Garnhalterplatte 24 auf die Öffnerkurve 80 zu ermöglichen. Eine solche Bewegung kann insbesondere durch die Schließkurve 82 ausgelöst werden. Kommt das Führungsrad 26 wieder mit der Öffnerkurve 80 in Kontakt, so wird dabei typischerweise die bewegliche Garnhalterplatte 24 von der Öffnerkurve 80 weggeschoben.
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11 zeigt schematisch einen Garnhalter 22 in einer alternativen Ausführung. Dabei ist nicht nur eine bewegliche Garnhalterplatte 24 vorgesehen, sondern es sind vielmehr zwei bewegliche Garnhalterplatten 24 vorgesehen. Diese werden gekoppelt miteinander bewegt.
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Die Abfolge ist dabei von oben nach unten diejenige, dass zunächst eine bewegliche Garnhalterplatte 24, dann eine feststehende Garnhalterplatte 27, dann nochmal eine bewegliche Garnhalterplatte 24 und dann nochmal eine feststehende Garnhalterplatte 27 vorgesehen sind.
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11 zeigt dabei einen geöffneten Zustand, wobei auch insgesamt acht hier dargestellte Garnstränge 30 eingezeichnet sind. Diese gehen durch jeweilige Ausnehmungen in den Garnhalterplatten 24, 27 frei hindurch, so dass sie nirgendwo eingeklemmt sind. Dies bedeutet insbesondere, dass die Garnstränge 30 entlang ihrer jeweiligen Längsrichtung frei bewegt werden können, obwohl sie sich innerhalb des Garnhalters 22 befinden. Es sei erwähnt, dass auch eine beliebige andere Anzahl von Garnsträngen verwendet werden kann.
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12 zeigt demgegenüber einen Zustand, in welchem die beweglichen Garnhalterplatten 24 nach rechts verschoben wurden. Dabei ist erkennbar, dass die Garnstränge 30 eingeklemmt wurden und zwar zwischen den beweglichen Garnhalterplatten 24 und den feststehenden Garnhalterplatten 27.
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Die Ausführung, welche in den 1 1 und 12 dargestellt ist und auf insgesamt vier Garnhalterplatten 24, 27 basiert, hat sich als nochmal vorteilhaft im Vergleich zu einer Ausführung mit drei Garnhalterplatten herausgestellt. Insbesondere können die Garnstränge 30 noch zuverlässiger eingeklemmt werden. Die 13 und 14 zeigen separat den Transportgreifer 56 mit durchgehenden Garnsträngen 30. 13 zeigt dabei einen geöffneten Zustand, in welchem die Garnstränge 30 frei entlang ihrer jeweiligen Längsrichtung bewegbar sind. 14 zeigt einen geschlossenen Zustand, in welchem die Garnstränge 30 vom Transportgreifer 56 gehalten werden.
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Der Transportgreifer 56 weist eine erste Transportgreiferplatte 58 und eine zweite Transportgreiferplatte 59 auf. Diese sind gegeneinander verschiebbar. Durch jeweils ausgebildete Ausnehmungen können die Garnstränge 30 zwischen den Transportgreiferplatten 58, 59 geführt werden, wobei sie in dem in 13 dargestellten Zustand entlang ihrer jeweiligen Längsrichtung frei beweglich sind. Wird die erste Transportgreiferplatte 58 gegenüber der feststehenden zweiten Transportgreiferplatte 59 nach rechts verschoben, so werden die Garnstränge 30 zwischen den beiden Transportgreiferplatten 58, 59 verklemmt. Dies ist in 14 dargestellt. Dieser Zustand ermöglicht es beispielsweise, bei der bereits weiter oben beschriebenen Schwenkbewegung von rechts nach links des Garntransportgreifers 50 die Garnstränge 30 nach links mitzuziehen und dabei beispielsweise auch neues Garn von jeweiligen Garnspulen abzuwickeln. Sollen Garnabschnitte anschließend eingesetzt werden, kann beispielsweise wiederum der in 13 dargestellte offene Zustand eingenommen werden.
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15 zeigt eine Schnittansicht durch einen Teil der bereits erwähnten Welle 23 und der Schneideinheit 60. Dabei ist auch die Schwenkachse 62 eingezeichnet, um welche die Schneideinheit 60 schwenkbar ist.
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Die Schneideinheit 60 weist ein weiteres Kugellager 64 auf. Auf die Welle 23 ist ein Noppenrad 28 aufgebracht, welches drehfest mit der Welle 23 verbunden ist. Somit dreht sich das Noppenrad grundsätzlich mit der Welle 23 mit. In dem Noppenrad 28 sind drei Ausnehmungen 29 ausgebildet, in welche das weitere Kugellager 64 wie gezeigt bei entsprechenden Drehpositionen des Noppenrads 28 eingreifen kann.
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Wenn das weitere Kugellager 64 wie gezeigt in eine der Ausnehmungen 29 eingreift, so befindet sich die Schneideinheit 60 in einer eingeschwenkten Stellung. Diese kann insbesondere für einen Schneidvorgang verwendet werden. Dreht sich die Welle 23 weiter, so dreht sich auch das Noppenrad 28 weiter und drückt somit das weitere Kugellager 64 nach außen. Dadurch wird die Schneideinheit 60 nach außen geschwenkt, so dass sie von den Garnsträngen 30 beabstandet ist. Dies erlaubt beispielsweise ein Weiterziehen der Garnstränge 30. Durch die in 15 gezeigte Implementierung wird erreicht, dass die Welle 23 über das Noppenrad 28 und das weitere Kugellager 64 automatisch für die richtige Schwenkposition der Schneideinheit 60 sorgt.
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16 zeigt eine weitere Schnittansicht, wobei zusätzlich zu den in 15 dargestellten Komponenten die Öffnerkurve 80 zu sehen ist. Diese sitzt vor dem Nockenrad 28. Sobald ein jeweiliger Garnhalter 22 die Garnstränge 30 gegriffen hat kann die Öffnerkurve 80 betätigt werden. Somit werden die Garnstränge 30 freigegeben und der Garntransportgreifer 50 kann die Garnstränge 30 weiterziehen. Danach fahren in einer möglichen Ausführung die Taftnadeln 42 nach unten. Anschließend kann die Schließkurve 82 betätigt werden und damit die Öffnerkurve 80 zurückgefahren werden. Beim weiteren Herunterfahren der Taftnadeln 42 kann gleichzeitig die Welle 23 gedreht werden, um die Garnstränge 30 in eine Position zu transportieren, in welcher der Garntransportgreifer 50 die Garnstränge 30 wieder greifen kann. Damit die Garnhalter 22 die Garnstränge 30 wieder aufnehmen können werden die Garnhalter 22 vor dem Vorbeifahren an der Umlenkung 37 wieder geöffnet. Dies geschieht durch zwei Kugellager unterhalb der Öffnerkurve 80. Beim Auffahren auf die Schließkurve 82 werden die Garnhalter 22 wieder geschlossen und die Garnstränge 30 somit eingeklemmt.
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Zusammengefasst kann ein möglicher Verfahrensablauf folgendermaßen beschrieben werden.
- - Greifen von Garnsträngen mittels des Garntransportgreifers,
- - Freigeben der Garnstränge in der Garnzuführeinrichtung,
- - Verschwenken des Garntransportgreifers weg von der Garnzuführeinrichtung, dabei Anordnung der Garnstränge unter dem Einsetzelement,
- - Verbringen des Schneidelements in eine Schneidposition,
- - Zerschneiden der Garnstränge, dabei Erzeugen von Garnabschnitten,
- - Freigeben der Garnabschnitte,
- - Einsetzen der Garnabschnitte mittels eines jeweiligen Einsetzelements.
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Dieser Verfahrensablauf kann als eigenständiger Erfindungsaspekt verstanden werden.
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17 zeigt eine Tafteinheit 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bezüglich der meisten dabei verwendeten Komponenten sei auf die bereits erfolgte Beschreibung der 1 bis 16 verwiesen. Nachfolgend wird im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Stand der Technik eingegangen. Die 18, 19 und 20 zeigen die gleiche Tafteinheit 10 wie 17, jedoch in jeweils anderen Zuständen.
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Im Unterschied zur Ausführung gemäß dem Stand der Technik ist bei der Ausführung gemäß 17 zusätzlich zu den bereits beschriebenen Komponenten eine Garnhalteeinheit 100 vorhanden.
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Die Garnhalteeinheit 100 ist wie gezeigt am unteren Ende der Taftnadeln 42 angeordnet. Sie ist vertikal beweglich, und zwar unabhängig von den Taftnadeln 42.
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Die Garnhalteeinheit 100 weist einen ersten Greifer 110 und einen zweiten Greifer 120 auf. Diese bewegen sich bei einer Auf- und Abwärtsbewegung der Garnhalteeinheit 100 als Teil dieser Einheit.
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Der erste Greifer 110 ist dabei zwischen Taftnadeln 42 und Garnzuführeinrichtung 20 angeordnet. Der zweite Greifer 120 ist auf einer der Garnzuführeinrichtung 20 entgegengesetzten Seite der Taftnadeln 42 angeordnet. Dies gilt in horizontaler Richtung gesehen.
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Der erste Greifer 110 kann einen offenen Zustand und einen geschlossenen Zustand einnehmen. Im offenen Zustand werden die Garnstränge, welche in den 17 bis 20 nicht dargestellt sind, nicht vom ersten Greifer 110 gehalten. Im geschlossenen Zustand werden sie vollständig fixiert, so dass sie am Ort des ersten Greifers 110 weder in Längsrichtung noch in einer Ebene quer dazu beweglich sind.
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Der zweite Greifer 120 kann ebenfalls einen offenen Zustand und einen geschlossenen Zustand einnehmen. Im offenen Zustand werden die Garnstränge nicht vom zweiten Greifer 120 fixiert. Im geschlossenen Zustand werden die Garnstränge vom zweiten Greifer 120 derart gehalten, dass sie sich entlang ihrer Längsrichtung bewegen können, jedoch in einer Ebene quer dazu nicht oder zumindest kaum mehr beweglich sind. Insgesamt kann somit durch die beiden Greifer 110, 120 ein Herabfallen von Garnsträngen verhindert werden.
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17 zeigt einen Zustand, in welchem der Garntransportgreifer 50 ganz nach rechts geschwenkt ist. In diesem Zustand kann er ein loses Ende der Garnstränge an der Garnzuführeinrichtung 20 abgreifen und festhalten.
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Anschließend wird der Garntransportgreifer 50 nach links geschwenkt, so dass der in 18 dargestellte Zustand eingenommen wird. Typischerweise kommen dabei die Garnstränge mit dem zunächst offenen ersten Greifer 110 in Eingriff. Der erste Greifer 110 wird dann geschlossen und hält somit die Garnstränge vertikal über der Taftplatte 70. Anschließend wird die Schneideinheit 60 aktiviert, um Garnabschnitte von den Garnsträngen abzuschneiden. Ein Herabfallen dieser Garnabschnitte erfolgt jedoch nicht, da die Garnabschnitte links vom Garntransportgreifer 50 bzw. dessen Transportgreifer 56 und rechts vom ersten Greifer 110 gehalten werden.
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Anschließend werden die Taftnadeln 42 sowie die Garnhalteeinheit 100 vertikal nach unten bewegt. Dabei wird der in 19 dargestellte Zustand eingenommen. Typischerweise ist in der in 18 dargestellten Ausgangssituation ein Garnabschnitt auf der linken Seite der jeweiligen Taftnadel 42 länger als auf der rechten Seite. Der erste Greifer 110 wird so lange in seinem geschlossenen Zustand gehalten, wie dies der Fall ist.
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Beim Herunterfahren der Garnhalteeinheit 100 wird dann auch der zunächst offene zweite Greifer 120 geschlossen, so dass er die Garnabschnitte unabhängig vom Garntransportgreifer 50 hält und am vertikalen Herabfallen hindert. Anschließend wird der Transportgreifer 56 geöffnet, insbesondere damit Garn nachgezogen werden kann. Durch das vertikale Herunterfahren der Taftnadeln 42 werden die Garnabschnitte nach unten befördert, wodurch sich das Längenverhältnis insofern ändert, als die Länge auf der linken Seite kürzer wird und die Länge auf der rechten Seite länger wird. Wenn die Garnabschnitte auf beiden Seiten gleich lang sind, wird der erste Greifer 110 geöffnet. Dies sorgt dafür, dass die Garnabschnitte in einem Zustand verbleiben, in welchem sie beidseitig der jeweiligen Taftnadel 42 gleich lang sind. Anschließend werden die Taftnadeln 42 noch weiter nach unten gefahren, wodurch der in 20 dargestellte Zustand erreicht wird. In diesem Zustand werden die Garnabschnitte endgültig in den Untergrund 12 eingesetzt, wo sie verbleiben. Anschließend wird die Taftnadel 42 wieder nach oben gezogen, und auch die Garnhalteeinheit 100 fährt zurück in ihren am weitesten oben liegenden Zustand. Der in den 17 bis 20 dargestellte Vorgang kann dann von neuem beginnen.
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Insgesamt wird durch das Halten der Garnabschnitte vertikal über der Taftplatte 70 mittels der Garnhalteeinheit 100 erreicht, dass im Vergleich zum Stand der Technik kürzere Garnabschnitte eingesetzt werden können. Zudem wird auf einfache Weise sichergestellt, dass die einzusetzenden Garnabschnitte beidseitig der jeweiligen Taftnadel gleich lang sind.
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Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
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Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Tafteinheit
- 12
- Untergrund
- 20
- Garnzuführeinrichtung
- 21
- Achse
- 22
- Garnhalter
- 23
- Welle
- 24
- Garnhalterplatte
- 26
- Führungsrad
- 27
- Garnhalterplatte
- 29
- Ausnehmungen
- 30
- Garnstränge
- 35
- Garnabschnitt
- 37
- Umlenkung
- 40
- Einsetzelement
- 42
- Taftnadel
- 44
- Nadelführung
- 50
- Garntransportgreifer
- 52
- Drehpunkt
- 54
- Stab
- 56
- Transportgreifer
- 58
- Transportgreiferplatte
- 59
- Transportgreiferplatte
- 60
- Schneideinheit
- 62
- Schwenkachse
- 64
- Kugellager
- 70
- Taftplatte
- 75
- Öffnungen
- 80
- Öffnerkurve
- 82
- Schließkurve
- 84
- Motor
- 86
- Taktgeberrad
- 87
- Sensor
- 88
- Kugellager
- 90
- Antrieb
- 92
- Führungsstange
- 100
- Garnhalteeinheit
- 110
- erster Greifer
- 120
- zweiter Greifer