DE3300283A1

DE3300283A1 - Tuftingmaschine

Info

Publication number: DE3300283A1
Application number: DE19833300283
Authority: DE
Inventors: Harold Brian Euxton Lancashire Bardsley; Ian Blackburn Lancashire Beverley
Original assignee: Spencer Wright Industries Inc
Current assignee: Spencer Wright Industries Inc
Priority date: 1982-01-07
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1983-07-14
Also published as: GB2115024B; US4445447A; GB2115024A; JPS58174672A; GB8300077D0

Description

Patentanwalt : I ' I '. '. * I I . I

SPENCER WRIGHT INDUSTRIES, INC. A 37 530/lke

1501 Riverside Drive

Chattanooga

Tennessee 3740, USA ^v ' 04.01.. 1983

Tuftingmaschine

Die Erfindung betrifft eine Tuftingmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Längsverschiebung der Nadelbarre einer solchen Maschine dient dazu, in der Tuftingware ein Muster zu erzeugen. Die hierfür vorgesehene Vorrichtung wird üblicherweise als Stichlage-Antrieb bezeichnet und ist in zwei verschiedenen Ausführungen üblich. Die.eine Aus- · führung beruht auf einer Nockensteuerung und enthält eine rotierende Kurvenscheibe, die direkt von der Hauptwelle der Maschine angetrieben ist und in Antriebsverbindung mit der Nadelbarre steht, die dadurch in der gewünschten Weise verlagert wird. Die zweite Ausführung enthält einen hydraulischen oder pneumatischen Antrieb mit einem Kolben, der mit der Nadelbarre antriebsverbunden ist und deren Verschiebung bewirkt.

Der nockcmgesteuerte Antrieb ist einfach, erfordert einen nur geringen Kostenaufwand und arbeitet zuverlässig. Störungen und Betriebsunterbrechungen sind selten, und Reparaturen sind, falls erforderlich, leicht und schnell auszuführen. Dieser Antrieb hat also mehrere Vorteile. Es ist aber notwendig, zur Herstellung von Tuftingware mit verschiedenen Mustern entsprechend unterschiedliche Kurvenscheiben zu verwenden und also bei einem Musterwechsel die Kurvenscheibe gegen eine andere auszuwechseln. Der nockengesteuerte Antrieb eignet sich darum nicht dafür, unterschiedliche neue Muster zu erproben, weil für jede Musteränderung eine entsprechende Kurvenscheibe erforderlich ist.

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Die hydraulischen oder pneumatischen Antriebe zum Längsverschieben der Nadolbarre sind komplizierter und teurer als die nockengesteuerten Antriebe und führen häufiger zu Brüchen und Betriebsstörungen- Die Wartung und Reparatur ist kompliziert und zeitaufwendig. Aus diesen Gründen wird von vielen Teppichherstellern der nockengesteuerte Antrieb vorgezogen. Die hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Antriebe haben aber den Vorteil/ daß sie einfach programmiert werden können/ um unterschiedliche.Muster in der Tuftingware zu erzielen. Wenn daher ein Teppichhersteller unterschiedliche neue Muster der Ware ausprobieren will, muß er entweder eine Maschine mit hydraulischem oder pneumatischem Querantrieb für die Nadelbarre anschaffen, .oder er muß bei einem anderen Teppichhersteller oder Maschinenfabrikanten diese Probemuster herstellen und die hierfür orforderliehe Zeit bezahlen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Querantrieb der Nadelbarre einer Tuftingmaschine bzw. einen Stichlage-Antrieb derart auszubilden/ daß er ebenso einfach im Aufbau und zuverlässig in der Arbeitsweise ist wie der nockengesteuerte Antrieb, aber trotzdem einfach programmiert werden kann, um unterschiedliche Muster der Tuftingware zu Probe-.zwecken herzustellen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Antriebes kann der den Steuernocken bildende Exzenter in einfacher Weise entsprechend unterschiedlichen Verschiebebawegungen der Nadelbarre gesteuert werden, wobei die Verstellung jeweils in derjenigen Stellung der Nadelbarre vorgesehen ist, in der die Nadeln aus dem Grundgewebe herausgezogen sind.

Vorzugsweise ist die HÖhü der Exzenterstufen entsprechend einer Längsverschiebung der Nadelbarre um das Maß des Abstandes zwischen zwei benachbarten Nadeln dimensioniert. In die-

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sem Fall entspricht die schrittweise Längsverschiebung dem Nadelabstand, so daß die Anzahl der Schritte der Anzahl der Stiche in dem vorgegebenen Bereich der Bewegung der Nadelbarre entspricht. Die Stufenhöhe kann aber auch in Übereinstimmung mit einem Mehrfachen des Nadelab ;tandes gewählt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tuftingmaschine mit nockengesteuertem Antrieb zum Längsverschieben der Nadelbarre wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert.

Die schomatisch angedeutete TuftLngmaschine 10 enthält eine Nadelbarre 11 mit einer Mehrzahl von Nadeln 12. Die Nadeln sind entlang der Nadelbarre 11 mit einem durch den Pfeil ρ bezeichneten gegenseitigen Abstand angeordnet. Die Nadelbarre 11 ist in Richtung auf eine auf der Maschine herzustellende Tuftingware bzw. deren Grundgewebe 13 und zurück bewegbar, wie durch den Doppelpfeil A angedeutet ist. In der dargestellten Lage befinden sich die Nadeln 12 in der vom Grundgewebe 13 zurückgezogenen Position. Eine Abtasteinrichtung 14 ermittelt die Lage der Hauptwelle 15 der Maschine 10 und damit die Position der Nadeln 12.

Die Nadelbarre 11 ist außerdem in ihrer Längsrichtung entsprechend dem Doppelpfeil B bewegbar. Diese Bewegung wird durch einen Exzenter 16 gesteuert. Der Exzenter 16 ist am Umfang mit einer Vielzahl von Stufen 17 versehen, deren Höhe h bei direkter Antriebsverbindung zwischen dem Exzenter und der Nadelbarre gleich dem Abstand ρ dcr Nadeln 12 ist oder bei indirektem Antrieb zwischen Exzeni er und Nade.lbarre eine dem Abstand ρ entsprechende Verschiebt bewegung der Nadelbarre über eine Getriebeverbindung verursacht, deren Übersetzungsverhältnis vom Verhältnis 1:1 abweicht. In der Zeichnung sind der besseren Übersicht wegen nur zwölf Stufen 17 dargestellt; für

die praktische Ausführung können aber vierzig oder mehr Stufen vorgesehen sein.

Der Exzenter 16 wird von einem Brems-Motor 18 über einen Schneckentrieb 19 in Drehbewegung versetzt, wobei die Dimensionierung derart gewählt ist, daß jede Umdrehung des Motors 18 eine Winkelverdre mng des Exzenters 16 um einen Zentriwinkel # bewirkt, der dem Winkelabstand der Stufen 17 entspricht. Eine weitere Abtastvorrichtung 20 dient als Meß- und Steuereinrichtung und ist nahe dem Motor 18 angeordnet, so daß sie eine Bezugslage oder Sollposition des Motors ermittelt. Die Meß- und Steuereinrichtung 20 ist mit der Bremse 21 des Motors gekoppelt, der dadurch in der jeweiligen Bezugsposition gebremst wird.

Eine mit Lochstreifen arbeitende Mustersteuerung 22 ist mit der Meß- und Steuereinrichtung 20 gekoppelt, derart, daß jede schrittweise Drehung des Brems-Motors 18 einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen ir Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung entspricht. Die Einrichtung 22 ist außerdem mit der Abtasteinrichtung 14 gekoppelt, so daß der Brems-Motor 18 nur betätigt werden kann, wenn sich die Nadeln 12 in der vom Grundgewebe 13 zurückgezogenen Lage befinden.

Normalerweise wird die Maschine 10 taktweise betrieben, wobei jede Stellbewegung des Exzenters 16 und VerSchiebebewegung der Nadelbarre 11 zwischen aufeinanderfolgenden Arbeitstakten ausgeführt wird. In diesem Fall arbeitet der Motorantrieb 18 in Abhängigkeit von der Beendigung eines Maschinen-Arbeitstaktes, die von der Haupi wellen-Abtasteinrichtung 14 ermittelt wird, und der nächste Arbeitstakt der Maschine wird nur dann ausgelöst, wenn die Schaltbewegung des Exzenters beendet ist, die vom Motor 18 verursacht und deren Beendigung von der Meß- und Steuereinrichtung 20 ermittelt wird. Durch diesen Arbeitsablauf ist sichergestellt, daß die Nadeln 12 nur dann in Richtung auf das GrunJgewebe 13 zurückbewegt werden, wenn sie in genauer Ausrichtung zu den mit ihnen zusammenarbeitenden maßgenauen Teilen· der Maschine 10 sind.

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Es kann unter bestimmten Umständen auch vertretbar sein, die Stellbowegung des Exzenters 16 und die Längsverschiebung der Nadelbarre 11 im laufenden Betrieb der Maschine 10 auszuführen, die dann eine solche Arbeitsgeschwindigkeit haben muß, daß der Brems-Motor 18 die Stellbewegung des Exzenters und die Lageveränderung der Nadelbarre vollständig innerhalb der Zeitspanne ausführen kann, in der die Nadeln 12 zurückgezogen sind. Bei einer solchen Arbeitsweise der Maschine 10 besteht allerdings die Gefahr, daß die Nadeln 12 und die mit ihnen zusammenarbeitenden Bemessungsteile im Moment des Einstechens der Nadeln nicht genau zueinander ausgerichtet Sind.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen· Steuerung noch näher erläutert.

Bei jedem, durch die der Hauptwelle zugeordnete Abtasteinrichtung 14 ermittelten Rückgang der Nadelbarre 11 in die zurückgezogene Stellung der Nadeln wird ein Signal an die Mustersteuerung 22 gegeben, die ihrerseits in Abhängigkeit von der auf dem Lochstreifen gespeicherten Information ein Signal an die Meß- und Steuereinrichtung 20 abgibt.

Der Lochstreifen enthält die Informationen, welche die gewünschten aufeinanderfolgenden Läigsbewegungen der Nadelbarre repräsentieren und darin bestehen, daß eine vorgegebene, beliebige Anzahl von Schritten bzv. Nadelabständen ρ nach links oder nach rechts oder auch überhaupt keine Bewegung ausgeführt wird. In Abhängigkeit von dem in der Meß- und Steuereinrichtung 20 von der Mustersteuerung 22 empfangenen Signal wird die Bremse 21 gelöst, der Motor· 18 führt die gewünschte Anzahl von Umdrehungen aus und wird dann bis zum Stillstand gebremst, wenn die Meß- und Steuereinrichtung 20 ermittelt, daß er die Bezugslage oder Sollpcsition erreicht hat. Die Drehbewegung des Motors 18 bewir>t eine Drehbewegung des Exzenters 16 mit einer Anzahl von Vv'inkelverschxebungen <f entsprechend der Umdrehungszahl des Motors 18, und damit wird die Nadelbarre 11 um eine entsprechende Anzahl von jeweils dem Abstand ρ entsprechenden Schritten verschoben. Wie schon

erläutert/ kann während dieser Bewegung des Motors 18, des Exzenters 16 und der Nadelbarre 11 die zurückgezogene Position der Nadelbarre durch Unterbrechung des Hubantriebes aufrechterhalten werden. Während des nächsten Arbeitshubes und des Rückhubes der Nadeln 12 relativ zum Grundgewebe 13 wird in der Mustersteuerung 22 die nächste Information des Lochstreifens ausgelesen.

Soll das Muster der auf der Maschine 10 hergestellten Tuftingware geändert werden, so braucht lediglich der Lochstreifen in der Mustersteuerung 22 gewechselt zu werden. Die erfindungsgemäße Maschine vereinigt also den einfachen Aufbau, den geringen Kostenaufwand und die zuverlässige Arbeitsweise der üblichen mit nockengesteuertem Antrieb der Nadelbarre arbeitenden Maschinen mit der Vielseitigkeit der programmierbaren hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Nadelbarren-Antriebe von Tuftingmaschinen.

Es sind mehrere Abwandlungen der erfindungsgemäßen Maschine möglich. Beispielsweise kann anstelle eines Lochstreifens ein Magnetband für die Mustersteuerung verwendet werden. Anstelle eines Schneckentriebes kann zwischen dem Motor 18 und dem Exzenter 16 auch ein. anderes Getriebe vorgesehen sein. Der Antriebsmotor kann als Schrittschaltmotor ausgeführt sein, und es kann auch ein Schrittschaltgetriebe zum Drehen des Exzenters verwendet werden. Die Abtasteinrichtung 14 kann so angeordnet sein, daß sie die Lage der Nadelbarre 11 direkt erfaßt anstelle der Abtastung an der Hauptwelle 15 der Maschine.

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Claims

Patentanwalt .. . ...... Dipl.-Ing. W. Jackisch j : .' : : *: ·..· .· Menzelstr. 40, 7000 Stuttgart! ... ; ·..- .;. ..„..„: ^ J JuUZoο SPENCER WRIGHT INDUSTRIES, INC. A 37 530/lke Riverside Drive Chattanooga Tennessee 3740, USA 04.01.1983 Patentansprüche

1. Tuftingmaschine mit Stichlage-Einstellung durch Längsverschieben der Nadelbarre mittels nockengesteuertem Antrieb,

dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken ein in bestimmter Richtung und um vorgegebene Winkelmaße drehbar angetriebener Exzenter (16) ist, der an seinem Umfang mehrere Stufen (17) aufweist zur Erzeugung einer stufenweise zunehmenden Verschiebebewegung der mit ihm antriebsverbundenen Nadelbarre (11) innerhalb eines bestimmten Verschiebebereiches, und daß zur Ermittlung der Hublage der Nadelbarre (11) eine Abtasteinrichtung (14) vorgesehen ist, die mit dem Antrieb (18, 19, 21) des Exzenters (16) derart gekoppelt ist, daß der Antrieb (18, 19, 21) betriebsbereit ist, wenn die Nadeln (12) der Nadelbarre (11) aus dem Grundgewebe (13) der Tuftingware zurückgezogen sind.

2. Tuftingmaschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h) der füxzenterstufen (17) entsprechend einer Längsverschiebung der Nadelbarre (11) um das Maß. des Abstandes (p) zwischen zwei benachbarten Nadeln (12) dimensioniert ist.

3. Tuftingmaschine nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Exzenterstufen (17) gleich der Anzahl der Verschiebeschritte innerhalb des vorgesehenen Verschiebebereiches der Nadelbarre (11) ist.

4. Tuftingmaschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe einer oder mehrerer

Exzenterstufen (17) entspreche ι:i einer Längsverschiebung der Nadelbarre (11) dimension!2et ist» die ein ganzes Vielfaches des Abstandes (p) 7 mischen zwei benachbarten Nadeln.(12) ist.

5. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (16) stufenweise jeweils um ein Winkelmaß drehbar ist, das dem Zentriwinkel zwischen zwei benachbarten oder einer Gruppe aufeinanderfolgender Exzenterstufen (17) entspricht.

6. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für den Exzenter. (16).einen Elektro-Motor (10) mit nachgeordnetem Getriebe enthält, die derart di_mensioniert sind, daß der.Exzenter

(16) pro Umdrehung des Motors (1-8) um einen Schritt v/eitergeschaltet wird, der im Winkelmaß dem Abstand zwischen .zwei aufeinanderfolgenden Exzenterstufen (17) entspricht.

7. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch .gekennzeichnet, daß der Antrieb für den Exzenter (16) einen Brems-Motor (18, 21) enthält.

8. Tuftingmaschine nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß dem Brems-Motor (18, 21) eine Meß- und Steuereinrichtung .(20) zugeordnet ist, die bei einem Sollwert der Drehlage des Motors (18) bzw. von dessen Abtriebswelle die Betätigung der Bremse (21) auslöst.

9. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Antrieb (18/ 19, 21) für den Exzenter (16) eine Muntersteuerung (22) zum schrittweisen Drehen des Exzenters (16) wahlweise in einer und/, oder der anderen DrehrichUung entsprechend einem gewünschten Nüster der TuftiniJWftrt! zugeordnet ist.

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10. Tuftingmaschine nach den Ansprüchen 8 und 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mustersteuerung (22) mit der Meß- und Steuereinrichtung (20) für .den Brems-Motor (18, 21) gekoppelt ist, derart, daß der Motor (18) dem gewünschten Muster entsprechend schrittweise mit jeweils einer oder mehreren vollständigen Umdrehungen umläuft.

11. Tuftingmaschine nach Anspruch 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mustersteuerung (22) mit der Abtasteinrichtung (14) für die Hublage der Nadelbarre (11) gekoppelt ist. .

12. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mustersteuerung (22) eine Lochstreifen-Steuerung enthält.

13. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (14) der Maschinen-Hauptwelle (15) zugeordnet ist, von der der Hubantrieb für die Nadelbarre (11) abgeleitet ist.

14. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Exzenters (16) mindestens 40 Stufen (17) vorgesehen sind. · '

15. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Getriebe zwischen dem Elektro-Motor (18) und dem Exzenter (16) ein Schneckentrieb (19) vorgesehen ist. · .

16. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegung der Nadelbarre

(11) in Abhängigkeit von deren Verschiebebewegung gesteuert ist, derart, daß ein Arbeitshub erst nach Beendigung der vom Exzenterantrieb bewirkten Verschiebebewegung beginnt.