DE2407457A1

DE2407457A1 - Tuftingmaschine mit einstellbarem nadelstangenhub

Info

Publication number: DE2407457A1
Application number: DE19742407457
Authority: DE
Inventors: Jimmie Dale Scott; Randel Pembroke Smith
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1973-05-03
Filing date: 1974-02-16
Publication date: 1975-01-02
Also published as: IT1007596B; US3839972A; JPS55496B2; BR7402467D0; FR2228128A1; JPS507643A; CA988371A; DE2407457B2; GB1431404A; NL7402516A; BE811406A; FR2228128B1

Description

■jr. i Wisgand,D!pl.-ing. W. Niemann Hr. M. Kc-fcbr, IHpL-Sag. C. Bofntiirdt

Patentanwälte
Hamburg 50 - KönigstraBe 28

¥.26 179/7** 20/Hh

The Singer Company,

Elizabeth, New Jersey (V.Si.A.)

Tuftingmaschine mit einstellbarem Nadelstangenhub.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tuftingmaschine mit einem Hechanismus zum Einstellen des Nadelstangenhubs.

Die meisten Tuftingmaschinen, die heute gebaut werden, weisen einen Nadelantriebsmechanismus auf, welcher eine Hauptantriebswelle enthält, auf welcher eine Mehrzahl von Exzenternocken-Einrichtungen befestigt ist. Diese Exzenter treiben die Nadelstange mit einem Hub an, welcher von dem Ausmaß der Exzentrizität im Verhältnis zur Hauptachse der Kurbelwelle abhängig ist. Es ist offensichtlich, daß, wenn Anforderungen hinsichtlich größerer Nadelhübe in Betracht zu ziehen sind, die Exzenternocken—Einrichtungen größer ausgeführt werden müssen, da die Länge des Nadelhubs sich direkt mit dem Ausmaß der Exzentrizität verändert. Dabei

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gelangt man zu einem Punkt, wo die Größe bzw. Abmessung der Exzenternocken zu groß ist, daß diese praktisch gehandhabt werden können, und derartige Maschinen sind demgemäß in der Länge des Nadelhubes, welcher erhalten werden kann, begrenzt. Wenn weiterhin große Exzenter verwendet werden, entsteht ein Problem hinsichtlich der Maschinen-r Stabilität und im Hinblick auf das Erreichen von Vielseitigkeit in der Nadelhubeinstellung. Mit dem Eintreten der Popularität von Arbeitsstücken vom Shag— Typ oder von Langflorarbeitsstücken entstand eine Nachfrage nach einer Tuftingmaschine, welche relativ lange Nadelhübe erzeugen kann, beispielsweise bis zu ungefähr 76 mm (3 inches), während zur gleichen Zeit die Maschine leicht einstellbar sein soll, so daß Textilstücke mit kürzerein Flor auf der gleichen Maschine hergestellt werden können.

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine derartige Maschine zu erzeugen.

Gemäß der Erfindung ist eine Tuftingmaschine mit einem Mechanismus zum Einstellen des Nadelstangenhubes, mit einer drehbaren Antriebswelle, welche einen ersten Wellenteil zur Aufnahme einer Verbindungsstange, die arbeitsmäßig mit der Nadelstange verbunden ist, aufweist, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von zweiten Wellenteilen, die jeweils in einem entsprechenden Lagerblock in koaxialer Lage gelagert sind, wobei der erste Wellenteil zwischen einem benachbarten Paar von zweiten Wellenteilen, seine Achse relativ zur Achse des zweiten Wellenteiles versetzt und jeder zweite Wellenteil antriebsmäßig mit einem zugeordneten ersten Wellenteil verbunden angeordnet ist, und durch eine Einrichtung zum Einstellen der Lage des ersten Wellenteiles relativ zu seinen zugeordneten zweiten Wellenteilen, so daß der Versatz der Achsen des ersten Wellenteiles relativ zu den Achsen der zweiten Wellenteile verändert werden kann, wodurch jede Veränderung der Stellung des ersten Wellenteiles relativ zu der der zweiten Wellenteile eine Veränderung des Nadelstangen-

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hubes herbeiführt.

Eine Ausfiihrungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert,

Fig. i zeigt eine Querschnittsansicht einer Tuftingmaschine gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Draufsicht bzw. Schnittansicht eines Teils der Ausführungsform der Kurbelwelle gemäß der Erfindung, wobei diese Ansicht gemäß der Linie 2-2 der Fig· I erhalten wird.

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Vorderansicht bzw. Schnittansicht eines Teiles der Kurbelwelle nach Fig. 1 gemäß der Linie 3-3 der Fig. Ί.

Fig. 4 zeigt eine schaubildliche Ansicht mit ausein— andergezogenen Teilen eines Teils der Ausführungsform nach Fig. i.

Fig· 5 ist eine vergrößerte Draufsicht eines Teiles einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Fig. 6 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Teiles der zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung. In Fig. 1 ist eine Tuftingmaschine 10 mit einem Kopfteil und einem Teil einer Arbeitsstücktragplatte 14 dargestellt. In den Kopfteil 12 ist ein Nadelmechanismus mit eingeschlossen, welcher eine Nadelstange 16 aufweist, welche eine Mehrzahl von Nadeln 18 zum Hindurchführen von Garnen Y durch ein Grundgewebe oder einen Unterlagstoff F haltert. Die Nadelstange 16 ist mit einer Schubstange 20 verbunden, welche in einer Buchse 22 durch eine Verbindungsstange 2k hin- und herbewegt angetrieben wird, und zwar in einer Art, welche nachfolgend vollständig beschrieben wird.

Ein Greifermechanismus ist in dem ArbeitsstUcktragfiattenteil gehaltert und weist eine Hehrzahl von Greifern Haken 26 auf, wobei jeweils einer für jede Nadel vorsaa ist» Die Greifer sind auf einer Greiferwelle 28

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arbeitsmäßig gehaltert, welche in Schwingbewegung in bekannter Art und Weise angetrieben ist. Die Haken 26 bzw. Greifer dienen dazu, Schleifen oder Schlaufen von Garn von den Nadeln 18 auf deren Abwärtshub aufzugreifen und die Schleifen während des Rückkehrhubes der Nadeln festzuhalten. Ein Messermechanismus kann jedem Haken 26 zum Durchtrennen der Schlaufen zugeordnet sein, um Tuftingerzeugnisse mit aufgeschnittenen Schlaufen herzustellen.-Der Messermechanismus kann eine Mehrzahl von Messern 30 aufweisen, die jeweils arbeitsmäßig auf einer schwingenden Messerwelle 32 gehaltert sind, welche in zeitlicher Beziehung mit den Greifern in Schwingung gesetzt sind, um die Schlaufen aufzuschneiden. Vorschubrollen oder -walzen 34, 36, 38 und 40 sind zum Vorbewegen des Grundstoffes F quer über eine Nadelplatte 42 vorgesehen, so daß, wenn das Arbeitsstück durch die Maschine vorbewegt ist, eine Mehrzahl von Reihen von Schlaufen oder aufgeschnittenen Schlaufen in dem Unterlagstoff gebildet wird. Der soweit beschriebene Mechanismus gehört zum Stand der Technik auf dem Gebiet der Tuftingmaschinen.

Der Hauptantriebsmechanismus für den Nadelmechanismus in Tuftingmaschinen ist für gewöhnlich in dem Kopfteil 12 vorgesehen und weist eine Hauptwelle 44 auf, welche ganz allgemein arbeitsmäßig mit einem ersten Bewegungsantrieb verbunden ist, beispielsweise mit einem (nicht gezeigten) Elektromotor. Wie oben kurz beschrieben ist, sind bislang Hauptantriebswellen mit Nocken oder Exzentern zusammen mit Verbindungsstangen verwendet worden, welche auf diesen gehaltert sind, so daß, wenn sich die Hauptwelle dreht, die Verbindungsstangen eine Hin- und Herbewegung auf eine Schubstange übertragen, die mit dieser verbunden ist. Die Länge des Hubes der Schubstange, mit welcher die Nadelstange verbunden ist, hängt vom Ausmaß der Exzentrizität des Nockens ab. Als die Anforderungen hinsichtlich längerer Nadelhübe in noch stärkerem Maße gewünscht wurden, beispiels-

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weise, als Tuftingerzeugnisse vom Shag-Typ, Plüschstoffe oder Langflorarbeitsstücke gewünscht wurden, wurde es notwendig, die Größe der Nocken zu erhöhen« Wenn die Masse der Nocken jedoch größer wird, treten bestimmte Nachteile auf, wie beispielsweise der Zwang zur Vergrößerung der Abmessung bzw. der Größe des Kopfteiles der Maschine, um die Nocken aufzunehmen, und weiterhin Unausgewogenheit und unerwünschte Schwingcharakteristiken waren die Folge. Als Ergebnis hiervon kann festgestellt werden, daß es nicht immer praktisch ist, einen Nocken- oder Exzenterantrieb zu verwenden, wenn eine Maschine zu konstruieren ist, die bei hohen Geschwindigkeiten für Tuftingerzeugnisse vom Shag-Typ arbeiten soll.

In derjenigen Ausführungsform gemäß der Erfindung, die in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, hat die Hauptantriebswelle 44 grundsätzlich die Form einer Kurbelwelle, welche eine Mehrzahl von Wellenstutzen 46 aufweist, die in Lagerblöcken 48 gelagert sind, die an einem Teil des Maschinenkopfes durch Bolzen oder dgl., wie in Fig. 1 dargestellt, befestigt sind. Wie am Besten in Fig. 4 zu sehen, weist jeder Wellen— stutzen 46 einen Teil 50 mit verringerten Abmessungen an seinen Enden auf, in welchen ein Schlitz oder eine Nut 52 gebildet ist, um ein Paar von im Abstand angeordneten Vorsprüngen oder Zungenteilen $k und 56 zu bilden. Die Vorsprungsteile 54 und 56 weisen jeweils eine Mehrzahl von Löchern 58 bzw. 60 zum Aufnehmen von Bolzen 62 auf, an welchen Muttern 63 an den äußeren Seiten in der üblichen Art und Weise befestigt sind. Wie in Fig. 4 zu sehen, werden die Bolzen 62 vorzugsweise von entgegengesetzten Seiten eingesetzt, obwohl die Bolzen ebenso auch von der gleichen Seite eingesetzt werden können.

In Fig. 4 ist insbesondere zu sehen, daß jede Verbindungsstange 24 einen Verbindungsstangen-Lagerungskopfteil 64 aufweist, in welchem eine Verbindungsstange-Lagerungs— welle oder ein Kurbelteil 66 gelagert ist. Jederderartige

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— O —

Welle 66 weist einen Abschnitt verrxngerter Abmessungen auf, der eine Zunge, eine Feder oder einen Vorsprung 68 am Ende jeder Seite aufweist, in welchen eine Bohrung 70 zum Aufnehmen der Bolzen 62 gebohrt ist. Jeder Vorsprung 68 ist so ausgebildet, daß er in einen der Schlitze 52 in einem Wellenstutzen 46 hineinpaßt, und die Löcher, die darin sind, fluchten mit den Löchern 58 und 60 der benachbarten Wellenstutzen 46, so daß die Bolzen 62 durch beide Elemente 46 und 66 hindurchgehen, um diese aneinander zu befestigen. Aus den Fig. 2, 3 und 4 ist offensichtlich, daß die Auswahl der in Eingriff befindlichen Löcher 58, 60 und 70 den Abstand zwischen den Achsen des Wellenstutzen 46 und der Verbindungsstangen-Lagerungswelle 66 bzw. die Exzentrizität der Welle 66 relativ zur Welle 46 festlegt. Wenn die Welle 66 mit dem Lagerungsblock 64 und mit der Verbindungsstange 24 befestigt ist, wird demgemäß der Hub der Verbindungsstange 24 und der Schubstange 20 auf diese Art und Weise durch die relative Anordnung der Wellen 46 und 66 zueinander festgelegt.

Da der Abstand zwischen den Achsen der Wellen 46 und 66 durch Einstellung, wie oben beschrieben, vergrößert wird, kann eine Tendenz zur Vergrößerung der Schwingung in der Haschine auftreten. Um dieser Erhöhung in der Vibration entgegenzuwirken, ist ein Kontergewicht zwischen jeder Verbindungsstangenstellung vorgesehen und zur Befestigung und relativen Einstellung zum Wellenstutzen 46 in der gleichen Art und Weise wie zur Welle 66 ausgeführt. Demgemäß ist beispielsweise in den Fig. 2 und 3 zu sehen, daß zwischen jeder Verbindungsstange 24 und der Welle 66 ein Gegengewicht 72 angeordnet ist, welches in Fig. 2 zur Einstellung oder relativen Anordnung zu den Achsen der Wellen 46 um ein gleiches Ausmaß jedoch in einer entgegengesetzten Richtung zur Einstellung oder Positionierung der Welle 66 angeordnet ist, um die Welle 66 gewichtsmäßig auszubalancieren. Die Enden der Gegengewichte 72 sind mit Zungenaufbauten 73 versehen,

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welche im wesentlichen die gleichen wie die entsprechenden Aufhauten an den Wellen 66 sind. FUr jede Veränderung in der Stelle der Welle 66 findet eine gleiche jedoch entgegengesetzte Veränderung der Stelle des Gegengewichtes statt, wodurch die gesamte Welle immer im Gleichgewicht und verhältnismäßig frei von Vibrationen ist. Dies gestattet ein Arbeiten hei verhältnismäßig langen Hüben und hei hohen Geschwindigkeiten, was hisher nicht leicht möglich war.

In den Fig. 5 und 6, in welchen für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind, ist gezeigt, daß jede Verbindungsstange 2k und jede Welle 66 im wesentlichen den Aufbau gemäß der ersten Ausführungsform aufweist. In der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 weist der Gegengewichtsaufbau ein Paar von Gegengewichten 7 k und 76 auf, welche an dem gleichen Vorsprungselenient-Aufbau 5k, 56 und dem Schlitz 52 wie die spezielle Welle 66 angebracht sind, welcher die Gegengewichte zugeordnet sind. Mit anderen Worten, die Gegengewichte sind nunmehr an einer Verhindungsstangen-Stelle der Welle anstatt zwischen benachbarten Verbindungsstangen—Stellungen angeordnet. Wie dargestellt, sind die Gegengewichte Tk und 76 mit den Vorsprungselementen durch Schrauben 62 und Muttern 63 verbunden, und sie sind relativ zur Verbindungsstangen-Stellung einstellbar, um den Versatz der Verbindungsstange vom Zentrum der Welle, der Wellenachse, auszugleichen. Dieser Aufbau erlaubt eine Veränderung der Exzentrizität und demgemäß kann der Nadelhub verhältnismäßig rasch an einer einzigen Stelle für jede Verbindungsstange und jedes Verbindungsgewicht eingestellt werden.

Weil die Gegengewichte und die Verbindungsstangen an der gleichen Stelle längs der Länge der Welle angeordnet sind, raad zwar an den Stellen der Welle zwischen den Verbindungsstaagen-Stellen, kann ein verhältnismäßig einfacher Aufbau erreicht werden. Demgemäß sind, wie in den Fig. 5 und 6 zu sehen_s die Wellenteile 78, welche sich zwischen benachbarten Teriäimdmigsstangen-Stellungen erstrecken, von im wesentlichen

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gleichförmigem Durchmesser über ihre Länge und durch die Lagerblöcke 48 hindurch ausgebildet. Ihre Endteile 80 und 82 und die Nut 84 sind in der gleichen Weise ausgeführt wie diejenigen, die in der ersten Ausführungsform in bezug auf die Welle 46, nämlich auf die Endteile 54 und 56 beschrieben sind, jedoch sind dort lediglich halb so viele Aufbauten, da die einstellbaren Gegengewichte von den Stellungen zwischen benachbarten Verbindungsstangen-Stellungen weggenommen worden sind. Als Ergebnis dieses Aufbaus der zweiten Ausführungsform ist ein verhältnismäßig einfacher Aufbau erreicht, der verhältnismäßig einfache und rasche Einstellung ermöglicht.

Aus der oben gegebenen Beschreibung und der Erläuterung der Zeichnungen ist es offensichtlich, daß ein verhältnismäßig weiter Bereich von Hubeinsteilungen in Tuftingmaschinen erreichbar ist, die den Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzen. Beispielsweise ist ein Nadelhub, der sich in einem Bereich von ungefähr 25 mm bis ungefähr 76 mm (l bis 3 inches) bewegt, leicht mit diesem Mechanismus erzielbar, und die Maschine ist mit verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten sogar beim maximalen Nadelhub verwendbar. Es ist weiterhin zu sehen, daß der Wellenaufbau gemäß der Erfindung keinen verhältnismäßig großen Raum in dem Maschinenkopf— teil benötigt, wie es der Fall wäre, wenn ein Standard-Tuftingniascbinen—Exzentermechanismus verwendet werden würde, um den gleichen Nadelhubbereich zu erzielen. Weiterhin ist es eine verhältnismäßig einfache Sache, den Nadelhub zu verändern, ohne daß eine große Maschinenstillstandszeit erforderlich ist, was vorangehend der Fall war. Alles was erforderlich ist, ist das Abnehmen des Kopfdeckelteils und das Lösen und Herausnehmen der Maschinenschrauben für jede Welle 46 und 66, das erneute Anordnen derselben und der Gegengewichte und das erneute Festziehen der Maschinenschrauben. Der Grad des Nadelhubs wird selbstverständlich durch die Relativlage der Wellen 46 und 66 gesteuert, wobei der maximale

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Nadelhub beim größten Abstand zwischen den Achsen der
Wellen k6 und 66 auftritt.

Durch die oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein ruhig laufender Antriebsmechanismus in einer Tuftingmaschine erzeugt, welcher in der Lage ist, einen verhältnismäßig weiten Bereich von Nadelhüben zu erzeugen.

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Claims

- iO -

Patentansprüche

i. Tuftingmaschine mit einem Mechanismus zum Einstellen des Nadelstangenhubes, mit einer drehbaren Antriebswelle, welche einen ersten Wellenteil zur Aufnahme einer Verbindungsstange, die arbeitsmäßig mit der Nadelstange verbunden ist, aufweist, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von zweiten Wellenteilen (46 oder 78), die jeweils in einem entsprechenden Lagerblock (48) in koaxialer Lage gelagert sind, wobei der erste Wellenteil (66) zwischen einem benachbarten Paar von zweiten Wellenteilen (46 oder 78), seine Achse relativ zur Achse des zweiten Wellenteiles versetzt und jeder zweite Wellenteil (46 oder 78) antriebsmäßig mit einem zugeordneten ersten Wellenteil (66) verbunden angeordnet ist, und durch eine Einrichtung (54-63, 70) zum Einstellen der Lage des ersten Wellenteiles (66) relativ zu seinen zugeordneten zweiten Wellenteilen, so daß der Versatz der Achsen des ersten Wellenteiles relativ zu den Achsen der zweiten Wellenteile verändert werden kann, wodurch jede Veränderung der Stellung des ersten Wellenteiles relativ zu der der zweiten Wellenteile eine Veränderung des Nadelstangenhubes herbeiführt.
2. Tuftingmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Gegenbalancieren der Antriebswelle (44), welche Gegengewichte (72 oder 74 und 76) aufweist, und durch eine Einrichtung (54—63, 70) zum Einstellen der Stellung der Gegengewichte, um die relative Versatzstellung des ersten Wellenteiles (66) und seiner Verbindungsstangeneinrichtung (24) auszugleichen.
3. Tuftingmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wellenteil (66) mit den zweiten Wellenteilen (46 oder 78) auseinandernehmbar verbunden ist.
4. Tuftingmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wellenteil (66) und der zweite

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-Ii-

Wellenteil (h6 oder 78) durch Zungen- und Nuten-Einrichtungen (5^, 58, 68) verbunden sind.
5. Tuftingmaschine nach Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Gegeribalancieren der Antriebswelle mit der Zungen— und Nuten-Einrichtung (5^t 58, 68) einstellbar verbundene Gegengewichte (7^, 76) aufweist.
6. Tuftingmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegengewichte (72 oder lh. und 76) mit den zweiten Wellenteilen (^6 oder 78) einstellbar verbunden sind.

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