EP0157137A1 - Vorrichtung zum Bewegen und Führen eines Werkstücks - Google Patents

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EP0157137A1
EP0157137A1 EP85101723A EP85101723A EP0157137A1 EP 0157137 A1 EP0157137 A1 EP 0157137A1 EP 85101723 A EP85101723 A EP 85101723A EP 85101723 A EP85101723 A EP 85101723A EP 0157137 A1 EP0157137 A1 EP 0157137A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
work table
workpiece holder
punch
tufting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP85101723A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ernst Reyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Btf-Textilwerke & Co GmbH KG
Original Assignee
Btf-Textilwerke & Co GmbH KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Btf-Textilwerke & Co GmbH KG filed Critical Btf-Textilwerke & Co GmbH KG
Publication of EP0157137A1 publication Critical patent/EP0157137A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B21/00—Sewing machines with devices for automatically controlling movement of work-carrier relative to stitch-forming mechanism in order to obtain particular configuration of seam, e.g. programme-controlled for sewing collars, for attaching pockets
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05D—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES D05B AND D05C, RELATING TO SEWING, EMBROIDERING AND TUFTING
    • D05D2209/00—Use of special materials
    • D05D2209/04—Use of special materials with high friction

Definitions

  • the invention relates to a device for tufting, in particular edge or overtufting, of textile workpieces, such as mats, in particular textile floor coverings, or the like. with a work table and a tufting machine assigned to it and having a row of tufting needles.
  • the field of application of the invention is the tufting, in particular overtufting, of smaller textile floor coverings, in particular mats, as they form part of "bathroom fittings".
  • the mats are tufted wise on large machines. Individual round, oval or other shaped mats are punched out of the sheets. These are then provided with an "overtuft” on the edge. The attachment of this edge-side "overtuft” is especially important here.
  • the present invention has for its object to provide a device of the type mentioned, which makes manual guiding of the workpiece and a possible recording of the tuft contour on the workpiece when attaching an "overtuf" unnecessary.
  • the essence of the invention is therefore the movability of the workpiece holder and thus the workpiece on the work table in two directions X and Y, which preferably extend perpendicular to one another, and the rotatability thereof around an upright Z-axis.
  • this can always be assigned to the row of needles of the tufting machine in such a way that the row of needles is directed perpendicular to the edge of the workpiece, in the region of arcuate edge sections exactly radial to it.
  • the workpiece holder preferably comprises a stamp which is arranged above the work table and which can be lowered onto the workpiece from a raised position, with a stamp plate covering the workpiece while leaving the workpiece edge free.
  • the stamp plate is the geometric shape of the workpiece, e.g. B. a bathroom mat, adapted, oval with oval mats, accordingly circular with circular mats. It is only important that the stamp plate is dimensioned in such a way that the workpiece or mat is covered as far as possible. Only the part of the workpiece that is to be provided with the overtuft must remain free. This enables adequate, wrinkle-free guidance of the "lobed" mat.
  • the stamp or the stamp plate preferably lies on the workpiece or mat only under its own weight.
  • the underside of the stamp plate is preferably provided with a coating with a high coefficient of friction, for example with a rubber layer or rubber nub layer.
  • the movement of the workpiece holder in the X and Y directions, i.e. H. to any point on the work surface of the work table, is structurally preferably achieved in that the workpiece holder is arranged on a cross guide, which comprises two linear guides extending approximately perpendicular to one another and parallel to the work table, each of which a drive, for. B. stepper motor is assigned.
  • the workpiece holder can be fasten to a carriage or carriage which can be moved back and forth along a cantilever arm that extends above the work table and extends approximately parallel to it, the cantilever arm being pivoted about an upright support column .
  • Cantilever arm and support column form a kind of gallows.
  • one direction of movement of the workpiece holder is defined by the longitudinal extension of the cantilever arm and the other direction of movement is defined by the pivoting movement thereof about the upright support column.
  • the workpiece holder can thus be moved on the work table according to a polar coordinate system, while in the exemplary embodiment it can be moved with a cross guide according to a Cartesian coordinate system.
  • the workpiece holder can also be rotated about an upright Z-axis in order to ensure the vertical position of the row of tufting needles to the edge of the workpiece to be provided with an overtuft.
  • the workpiece holder is driven in rotation, preferably also by a stepper motor.
  • stepper motors are particularly suitable for a programmable movement, the programming and the corresponding hardware not being the subject of this Are invention.
  • two stop bars for the workpiece which are arranged at right angles or extend in the direction of the selected coordinates, on the work table for defining the starting or zero position thereof.
  • the overtuft device shown in Figures 1-3 comprises a flat, horizontally extending work table 11, to which a sewing machine-like tufting machine 32 is assigned such that the tufting head 14 with its tufting needles 33 arranged in a row is located above an edge region of the work table 11.
  • the row of tufting needles 33 extends perpendicular to the edge of the work table 11, which is rectangular here, facing the tufting machine 32.
  • the cross guide 26 for a workpiece holder designed as a stamp 10.
  • the cross guide 26 comprises two linear guides 28, 29 which extend perpendicular to one another and parallel to the work table 11 and which are described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the two linear guides 28, 29 define the movement coordinates X and Y of the workpiece holder and thus of the workpiece 24 on the work table 11.
  • the workpiece holder designed as a punch 10 can also be rotated about an upright Z axis, so that the workpiece 24 held by the workpiece holder and movable in the direction of the X and / or Y direction can be brought into any angular position relative to the row of tufting needles 33.
  • the workpiece 24 must always be held and guided on the work table 11 in order to apply an overtuf on the edge so that the row of tufting needles 33 is directed perpendicular to the workpiece edge 34. This is possible with the described guidance of the workpiece holder or punch 10.
  • On the work table 11 are in a corner area, which is easily accessible by an operator or an automatic trailer, two arranged at right angles, extending in the X and Y directions kending stop bars 30, 31 for the workpiece 24 to define the starting or zero position of the same for a preprogrammed edge-side overtufting.
  • the stop bars 30, 31 form a stop angle in the embodiment according to FIG. 1.
  • the workpiece holder gets the z. B. manually positioned between the stop bars 30, 31 workpiece 24 and brings this in a predetermined manner in the area of the tufting needle row 33, so that the edge-side overtufting can then be started.
  • the workpiece holder comprises a stamp 10 which is arranged above the work table 11 and can be lowered from a raised position onto the workpiece 24 and which has the mentioned stamp plate 25 for gripping the workpiece 24 while leaving the workpiece edge 34 free.
  • the stamp plate 25 is the geometric shape of the workpiece 24, z. B. a mat, adapted, oval mats accordingly also oval, circular mats corresponding to circular.
  • the stamp plate 25 is dimensioned so that the mat is covered as far as possible. Only the edge 34 to be provided with an overtuft must remain free. A sufficient crease-free guidance of the normally "lobed" mat is possible.
  • the stamp plate 25 is usually under its own weight on the mat. It is essential in any case that the with the already existing tuft to the work table 11 facing mat does not make any relative movements to the stamp plate 25 and thus wrinkles.
  • the underside of the stamp plate 25 is provided with a coating (not shown) with a high coefficient of friction.
  • the surface of the work table 11 is provided with a low-friction coating, preferably high-gloss polished, in order to reduce the friction between the tufted side of the workpiece or the mat and the surface of the work table 11 to a minimum.
  • the two linear guides 28, 29 are arranged one above the other in a cross.
  • the upper linear guide 28 is by a longitudinal guide 46, for. B. as in the embodiment of FIGS. 2 and 3 in the form of longitudinally slotted guide sleeves, formed for two spaced-apart, each extending in the X-direction slide rods 16, the longitudinal guide 46 part of a gallows-shaped structure 15 and the slide rods 16 part of a the lower linear guide 29 carrying spacer frames 17, 18.
  • the spacer frame 17, 18 thus forms a type of support slide for the lower linear guide 29.
  • the movement of the spacer frame 17, 18 or the lower linear guide 29 in the direction of the slide rods 16 or in the X direction is effected by a stepping motor 19 arranged on the gallows-shaped structure 15 , which drives a countershaft via a countershaft 22 and countershaft 20 or via a spindle drive, a pinion 21, which in turn meshes with a fixed to the spacer frame 17, 18, extending parallel to the slide rods 16 rack 23.
  • a stepping motor 19 arranged on the gallows-shaped structure 15 , which drives a countershaft via a countershaft 22 and countershaft 20 or via a spindle drive, a pinion 21, which in turn meshes with a fixed to the spacer frame 17, 18, extending parallel to the slide rods 16 rack 23.
  • two toothed racks 23 and, correspondingly, two drive pinions 21 are provided for this purpose, the two toothed racks 23 being assigned to the two slide rods 16 (see FIG. 2).
  • the lower linear guide 29 is also formed by a longitudinal guide 47, which in turn can consist of longitudinally slotted guide sleeves, for two spaced-apart slide rods 48 each extending in the Y direction, the longitudinal guide 47 being part of the spacer frame 17, 18 and the slide rods 48 being part a support frame (cross member 42) for the workpiece holder designed as a stamp 10.
  • the movement of the support frame 42 for the workpiece holder or punch 10 in the direction of the slide rods 48 or in the Y direction again takes place by means of a stepper motor 35 which is fastened to the spacer frame 17, 18 and via a countershaft transmission which is connected to the upper linear guide 28 described type drives two drive pinions 49 which mesh with correspondingly assigned racks 50 extending parallel to the two slide rods 48.
  • the racks 50 are an integral part of the supporting frame (cross-piece 42) for the workpiece holder or punch 10.
  • the length of the racks 23 of the upper linear guide 28 and the length of the racks 50 of the lower linear guide 29 are determined by the required or Desired travel distance of the workpiece holder in the X and Y direction determined.
  • the lengths of the slide rods 16 and 48 are dimensioned accordingly.
  • the longitudinal guides 46, 47 are each formed by longitudinally slotted guide sleeves, so that the sliding rods 16 and 48, which are longitudinally guided in these sleeves, via webs 51, 52 passing through these longitudinal slots with the spacer frame 17, 18 or support frame (traverse 42) of the workpiece holder or punch 10 can be rigidly connected.
  • the longitudinal slots of the guide sleeves are each arranged on the underside in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3.
  • the slide rods 48 of the lower linear guide 29 are part of a support frame for the workpiece holder, which is designed in the form of a stamp 10 with a stamp plate 25.
  • This workpiece holder comprises two crossbars 42, each associated with the slide rods 48, which are connected to one another by a support plate 53.
  • a vertically or in the Z direction extending support pin 36 is attached, which forms a fixed axis of rotation for an upright support tube 12, on the underside of which the already mentioned multiple times stamp plate 25 is releasably attached.
  • the support tube 12 and thus the stamp plate 25 are thus rotatably mounted about the support pin 36.
  • the support tube 12 and the stamp plate 25 connected thereto are mounted on the support pin 36 between end stops so that the movement between a raised end position and a lowered position in the embodiment according to FIGS. 2 and 3 by two diametrically on the support tube 12 on the one hand and on the support frame for the workpiece holder or punch 10 (cross members 42 and support plate 53) on the other hand, preferably hydraulically or pneumatically controlled piston-cylinder units 43.
  • a gear 40 is fastened, on which a drive pinion 39 acts, which is operatively connected to a drive motor, preferably again a stepping motor 27, the drive motor 27 including the coupling 37 being mounted on a sleeve 38 surrounding the support tube 12, which can be moved up and down with the support tube 12, but otherwise relative to the support tube 12 is rotatable. This ensures that the drive motor 27 and the drive pinion 39 maintain their position relative to the gear 40.
  • the sleeve 38 and the drive pinion 39, together with the drive motor 27, are supported against rotation with respect to the support frame 42, 53, namely by means of arms 44 which are diametrically attached to an outer support tube pivot bearing and at the free ends of which the piston-cylinder units 43 mentioned Lift and lower the support tube 12 or the stamp plate 25.
  • the two arms 44 each also have vertical guides in the form of guide bushes 54 for guide rods 45 fastened to the support frame 42, 53 and projecting upright downwards.
  • the guide rods 45 absorb the entire support torque when the support tube 12 is rotated by the drive motor 27 or the drive pinion 39 operatively connected thereto, so that in this regard the piston-cylinder units 43 acting on the free ends of the arms 44 are relieved.
  • the piston-cylinder units 43 preferably comprise hydraulic cylinders which can be acted upon from two sides, so that the stamp plate 25 can be held in contact with the workpiece 24 even under low pressure if required.
  • the stamp plate 25 or the stamp 10 usually lies on the workpiece 24 only under its own weight.
  • double-acting hydraulic or pneumatic cylinders it is also possible to carry out a defined relief, so that the stamp 10 or the stamp plate 25 lie on the workpiece 24 with a force less or somewhat greater than the dead weight. This depends on the material of the workpiece and the tuft with which the workpiece is already provided.
  • the above-mentioned racks 23, 50 can of course be replaced by spindles, such as those used for driving tool holders in lathes or milling machines.
  • the drive pinions 21 and 49 would then have to be replaced by spindle-complementary drive sleeves or the like.
  • the device is not only suitable for tufting textile workpieces, but for all comparable processing of textile fabrics, provided that certain contours must be taken into account. Accordingly, the machine is particularly suitable for linking (bordering) workpieces of this type.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Tuften, insbesondere Rand- bzw. Overtuften, von textilen Werkstücken (24), wie Matten od.dgl., mit einem Arbeitstisch (11) und einer diesem zugeordneten, eine Tuftingnadel-Reihe (33) aufweisenden Tuftingmaschine (32). Zur vollautomatischen bzw. vorprogrammierbaren Anbringung eines randseitigen Overtufts weist die Vorrichtung einen das Werkstück (24) auf dem Arbeitstisch (11) in Richtung vorzugsweise orthogonaler X- und Y-Koordinaten bewegbaren sowie um eine aufrechte Z-Achse verdrehbaren Werkstückhalter (Stempel 10) auf. Statt einer Bewegung des Werkstücks (24) nach dem kartesischen Koordinatensystem ist auch eine Werkstückführun nach einem anderen Koordinatensystem, z.B. polarem Koordinatensystem möglich. Der Werkstückhalter (Stempel 10) weist eine das Werkstück (24) unter Freilassung des Werkstückrandes (34) abdeckende Stempelplatte (25) auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tuften, insbesondere Rand- bzw. Overtuften, von textilen Werkstücken, wie Matten, insbesondere textilen Fußbodenbelägen, od.dgl. mit einem Arbeitstisch und einer diesem zugeordneten, eine Tuftingnadelreihe aufweisenden Tuftingmaschine.
  • Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Tuften, insbesondere Overtuften, von kleineren textilen Fußbodenbelägen, insbesondere Matten, wie sie Bestandteil von "Badezimmer-Garnituren" bilden. D'ie Matten sind getuftet, und zwar bahnenweise auf Großmaschinen. Aus den Bahnen werden einzelne runde, ovale oder sonstwie gestaltete Matten ausgestanzt. Diese werden dann mit einem randseitigen "Overtuft" versehen. Um die Anbringung dieses randseitigen "Overtufts" geht es speziell hier.
  • Die Tuftingtechnik und das Anbringen von randseitigen "Overtufts" sind allgemein bekannt. Bisher werden hierfür nähmaschinenartig ausgebildete Tuftmaschinen mit jeweils einer Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Tuftingnadeln eingesetzt, bei denen das Werkstück (Matte) manuell geführt wird. Hierdurch ergeben sich naturgemäß Ungenauigkeiten, weil die Bedienungsperson versuchen muß, trotz der hohen Arbeitsgeschwindigkeit, die heutzutage verlangt wird, die Matte stets exakt zu führen, so daß die Nadelreihe der Tuftingmaschine sich senkrecht zum Rand der mit einem Overtuft zu versehenden Matte erstreckt. Eine besondere Schwierigkeit besteht beim manuellen Overtufting noch darin, daß es sich bei den genannten Matten um relativ dünnwandige, hochflexible, d. h. "lappige" Werkstücke handelt. Eine exakte Führung dieser Werkstücke wird dadurch zusätzlich erschwert.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein manuelles Führen des Werkstückes und ein eventuelles Aufzeichnen der Tuftkontur auf dem Werkstück beim Anbringen eines "Overtufts" entbehrlich macht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Kern der Erfindung ist also die Bewegbarkeit des Werkstückhalters und damit Werkstücks auf dem Arbeitstisch in zwei sich vorzugsweise senkrecht zueinander erstrekkenden Richtungen X und Y sowie die Drehbarkeit desselben um eine aufrechte Z-Achse. Auf diese Weise kann bei entsprechender Programmierung der Bewegungen des Werkstückhalters in Anpassung an die Randkontur des mit einem Overtuft zu versehenden Werkstücks dieses der Nadelreihe der Tuftingmaschine stets so zugeordnet werden, daß die Nadelreihe senkrecht zum Rand des Werkstücks gerichtet ist, im Bereich von bogenförmigen Randabschnitten also exakt radial dazu.
  • Vorzugsweise umfaßt der Werkstückhalter einen oberhalb des Arbeitstisches angeordneten, von einer angehobenen Stellung auf das Werkstück absenkbaren Stempel mit einer das Werkstück unter Freilassung des Werkstückrandes abdeckenden Stempelplatte. Die Stempelplatte ist der geometrischen Gestalt des Werkstücks, z. B. einer Badezimmermatte, angepaßt, bei ovalen Matten demnach ebenfalls oval, bei kreisförmigen Matten entsprechend kreisförmig. Wichtig ist nur, daß die Stempelplatte jeweils so bemessen ist, daß das Werkstück bzw. die Matte möglichst vollflächig abgedeckt ist. Es muß lediglich der Teil des Werkstücks frei bleiben, der mit dem Overtuft zu versehen ist. Dadurch ist eine ausreichende faltfreie Führung der "lappigen" Matte möglich. Vorzugsweise liegt der Stempel bzw. die Stempelplatte nur unter dem Eigengewicht auf dem Werkstück bzw. der Matte auf. Es ist aber auch denkbar, daß ein gewisser Druck ausgeübt wird abhängig von dem Werkstückmaterial, insbesondere der zwischen Werkstück und Arbeitstisch wirksamen Reibung. Maßgeblich ist, daß die mit dem bereits vorhandenen Tuft nach unten zur Tischplatte weisende Matte keine Relativbewegungen zur Stempelplatte ausführt und damit Falten wirft. Die Unterseite der Stempelplatte ist zu diesem Zweck vorzugsweise mit einer Beschichtung hohen Reibungsbeiwertes versehen, beispielsweise mit einer Gummischicht oder Gumminoppenschicht.
  • Die Bewegung des Werkstückhalters in X- und Y-Richtung, d. h. zu jedem beliebigen Punkt auf der Arbeitsfläche des Arbeitstisches, wird konstruktiv vorzugsweise dadurch erreicht, daß der Werkstückhalter an einer Kreuzführung angeordnet ist, die zwei sich etwa senkrecht zueinander und parallel zum Arbeitstisch erstreckende Linearführungen umfaßt, denen jeweils ein Antrieb, z. B. Schrittmotor, zugeordnet ist.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, den Werkstückhalter an einem Schlitten bzw. Wagen zu befestigen, der längs eines sich oberhalb des Arbeitstisches und sich etwa parallel dazu erstreckenden Kragarmes hin- und herverfahrbar ist, wobei der Kragarm um eine aufrechte Tragsäule hin- und herschwenkbar gelagert ist. Kragarm und Tragsäule bilden eine Art Galgen. In diesem Fall ist die eine Bewegungsrichtung des Werkstückhalters durch die Längserstreckung des Kragarms und die andere Bewegungsrichtung durch die Schwenkbewegung desselben um die aufrechte Tragsäule definiert. Der Werkstückhalter ist also auf dem Arbeitstisch nach einem Polarkoordinatensystem verfahrbar, während er bei dem Ausführungsbeispiel mit einer Kreuzführung nach einem kartesischen Koordinatensystem bewegbar ist.
  • Von ganz wesentlicher Bedeutung ist bei beiden konstruktiven Ausführungsformen jedoch, daß der Werkstückhalter auch noch um eine aufrechte Z-Achse verdrehbar ist, um die senkrechte Lage der Tuftingnadelreihe zum Rand des mit einem Overtuft zu versehenen Werkstücks gewährleisten zu können. Zu diesem Zweck ist der Werkstückhalter drehangetrieben, vorzugsweise ebenfalls durch einen Schrittmotor. Ganz allgemein sei an dieser Stelle erwähnt, daß Schrittmotoren sich für eine programmierbare Bewegung ganz besonders eignen, wobei die Programmierung und die entsprechende hardware nicht Gegenstand dieser Erfindung sind. Zur programmgesteuerten Bewegung des Werkstückhalters und damit des Werkstücks ist es jedoch zweckmäßig, auf dem Arbeitstisch zwei im rechten Winkel angeordnete oder sich in Richtung der gewählten Koordinaten erstreckende Anschlagleisten für das Werkstück zur Definition der Ausgangs- bzw. Nullposition desselben anzuordnen.
  • Schließlich ist noch denkbar, dem Werkstückhalter eine optische Werkstückrand-Abtasteinrichtung mit Signalumwandler zur Erzeugung von Steuersignalen für die den Linearführungen zugeordneten Antriebsmotoren und dem Werkstückhalter-Drehantrieb zuzuordnen. In diesem Fall ist eine aktuelle Istrand-Bewegungssteuerung des Werkstückhalters und damit des Werkstückes möglich. Eine Vorprogrammierung kann entfallen, insbesondere wenn die optische Werkstückrand-Abtasteinrichtung mit Suchbild-Vorlauf arbeitet.
  • Nachstehend wird eine bevorzugte konstruktive Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Overtuft-Vorrichtung in schematischer Draufsicht,
    • Fig. 2 die Overtuft-Vorrichtung nach Fig. 1 in detaillierter Seitenansicht, und
    • Fig. 3 die Overtuft-Vorrichtung nach Fig. 2 in Vorderansicht.
  • Die in den Figuren 1 - 3 dargestellte Overtuft-Vorrichtung umfaßt einen ebenen, sich horizontal erstreckenden Arbeitstisch 11, dem eine nähmaschinenartige Tuftingmaschine 32 zugeordnet ist derart, daß der Tuftingkopf 14 mit seinen in einer Reihe angeordneten Tuftingnadeln 33 sich oberhalb eines Randbereiches des Arbeitstisches 11 befindet. Die Tuftingnadel-Reihe 33 erstreckt sich bei der dargestellten Ausführungsform senkrecht zu der der Tuftingmaschine 32 zugewandten Kante des hier rechteckförmigen Arbeitstisches 11.
  • Oberhalb des Arbeitstisches 11 ist eine Kreuzführung 26 für einen als Stempel 10 ausgebildeten Werkstückhalter angeordnet. Die Kreuzführung 26 umfaßt zwei sich senkrecht zueinander und parallel zum Arbeitstisch 11 erstreckende Linearführungen 28, 29, die anhand der Fig.2 und 3 noch näher beschrieben werden. Die beiden Linearführungen 28, 29 definieren die Bewegungskoordinaten X und Y des Werkstückhalters und damit des Werkstücks 24 auf dem Arbeitstisch 11. Wie in Fig. 1 noch angedeutet ist, ist der als Stempel 10 ausgebildete Werkstückhalter auch noch um eine aufrechte Z-Achse verdrehbar, so daß das vom Werkstückhalter gehaltene und in Richtung der X- und/oder Y-Richtung bewegbare Werkstück 24 in eine beliebige Winkellage relativ zur Tuftingnadel-Reihe 33 gebracht werden kann. Wie oben ausgeführt worden ist, muß zur Anbringung eines randseitigen Overtufts das Werkstück 24 stets so auf dem Arbeitstisch 11 gehalten und geführt werden, daß die Tuftingnadel-Reihe 33 senkrecht zum Werkstückrand 34 gerichtet ist. Dies ist mit der beschriebenen Führung des Werkstückhalters bzw. Stempels 10 möglich.
  • Auf dem Arbeitstisch 11 sind in einem Eckbereich, der von einer Bedienungsperson oder einem automatischen Aufleger gut zugänglich ist, zwei im rechten Winkel angeordnete, sich in X- und Y-Richtung erstrekkende Anschlagleisten 30, 31 für das Werkstück 24 zur Definition der Ausgangs- bzw. Nullposition desselben für ein vorprogrammiertes randseitiges Overtufting angeordnet. Die Anschlag leisten 30, 31 bilden bei der Ausführungsform nach Fig. 1 einen Anschlagwinkel. Der Werkstückhalter holt sich bei einem vorprogrammierten Overtufting das z. B. manuell zwischen den Anschlagleisten 30, 31 positionierte Werkstück 24 und bringt dieses in vorbestimmter Weise in den Bereich der Tuftingnadel-Reihe 33, so daß dann das randseitige Overtufting begonnen werden kann. Die mit einem randseitigen Overtuft zu versehenden Werkstücke 24 müssen zwischen den Anschlagleisten 30, 31 natürlich stets in gleicher Lage positioniert werden, um ein ordnungsgemäßes Erfassen der Werkstücke mit einer dem Werkstückhalter zugeordneten Stempelplatte 25 (Fig. 2 und 3)unter Freilassung des mit einem Overtuft zu versehenden Randbereiches 34 zu gewährleisten. Der Werkstückhalter umfaßt bei der dargestellten Ausführungsform einen oberhalb des Arbeitstisches 11 angeordneten, von einer angehobenen Stellung auf das Werkstück 24 absenkbaren Stempel 10, der die erwähnte Stempelplatte 25 zum Erfassen des Werkstücks 24 unter Freilassung des Werkstückrandes 34 aufweist. Wie bereits oben ausgeführt worden ist, ist die Stempelplatte 25 der geometrischen Gestalt des Werkstücks 24, z. B. einer Vorlegematte, angepaßt, bei ovalen Matten demnach ebanfalls oval, bei kreisförmigen Matten entsprechend kreisförmig. Die Stempelplatte 25 ist so bemessen, daß die Matte möglichst vollflächig abgedeckt ist. Es muß lediglich der mit einem Overtuft zu versehende Rand 34 frei bleiben. Dadurch ist eine ausreichende faltfreie Führung der normalerweise "lappigen" Matte möglich. Die Stempelplatte 25 liegt gewöhnlich unter Eigengewicht auf der Matte auf. Wesentlich ist auf jeden Fall, daß die mit dem bereits vorhandenen Tuft nach unten zum Arbeitstisch 11 weisende Matte keine Relativbewegungen zur Stempelplatte 25 ausführt und damit Falten wirft. Die Unterseite der Stempelplatte 25 ist zu diesem Zweck mit einer nicht dargestellten Beschichtung hohen Reibungsbeiwertes versehen. Die Oberfläche des Arbeitstisches 11 ist dagegen mit einem reibungsarmen Belag versehen, vorzugsweise hochglanzpoliert, um die Reibung zwischen der Tuftseite des Werkstücks bzw. der Matte und der Oberfläche des Arbeitstisches 11 auf ein Minimum zu reduzieren.
  • Nach den Fig. 2 und 3 sind die beiden Linearführungen 28, 29 übereinander über Kreuz angeordnet. Die obere Linearführung 28 wird durch eine Längsführung 46, z. B. wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 in Form von längsgeschlitzten Führungsmuffen, für zwei voneinander beabstandete, sich jeweils in X-Richtung erstreckende Gleitstangen 16 gebildet, wobei die Längsführung 46 Bestandteil eines galgenförmigen Tragwerks 15 und die Gleitstangen 16 Bestandteil eines die untere Linearführung 29 tragenden Distanzrahmens 17, 18 sind. Der Distanzrahmen 17, 18 bildet also eine Art Tragschlitten für die untere Linearführung 29. Die Bewegung des Distanzrahmens 17, 18 bzw. der unteren Linearführung 29 in Richtung der Gleitstangen 16 bzw. in X-Richtung erfolgt durch einen am galgenförmigen Tragwerk 15 angeordneten Schrittmotor 19, der über eine Vorgelegewelle 22 und Vorgelegerad 20 umfassendes Vorgelegegetriebe oder über einen Spindelantrieb ein Ritzel 21 antreibt, das wiederum mit einer mit dem Distanzrahmen 17, 18 fest verbundenen, sich parallel zu den Gleitstangen 16 erstreckenden Zahnstange 23 kämmt. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 sind zu diesem Zweck zwei Zahnstangen 23 und in entsprechender Weise zwei Antriebsritzel 21 vorgesehen, wobei die beiden Zahnstangen 23 den beiden Gleitstangen 16 jeweils zugeordnet sind (s.Fig. 2).
  • Auf diese Weise wird ein Verklemmen zwischen den Führungselementen 16, 46 der oberen Linearführung 28 durch einseitige Krafteinleitung vermieden.
  • Die untere Linearführung 29 wird ebenfalls durch eine Längsführung 47, die wiederum aus längsgeschlitzten Führungsmuffen bestehen kann, für zwei voneinander beabstandete, sich jeweils in Y-Richtung erstreckende Gleitstangen 48 gebildet, wobei die Längsführung 47 Bestandteil des Distanzrahmens 17, 18 und die Gleitstangen 48 Bestandteil eines Traggestells (Traverse 42) für den als Stempel 10 ausgebildeten Werkstückhalter sind. Die Bewegung des Traggestells 42 für den Werkstückhalter bzw. Stempel 10 in Richtung der Gleitstangen 48 bzw. in Y-Richtung erfolgt wiederum durch einen Schrittmotor 35, der am Distanzrahmen 17, 18 befestigt ist und über ein Vorgelegegetriebe der im Zusammenhang mit der oberen Linearführung 28 beschriebenen Art zwei Antriebsritzel 49 antreibt, die mit entsprechend zugeordneten, sich parallel zu den beiden Gleitstangen 48 erstreckenden Zahnstangen 50 kämmen. Die Zahnstangen 50 sind ebenso wie die Gleitstangen 48 fester Bestandteil des Traggestells (Traverse 42) für den Werkstückhalter bzw. Stempel 10. Die Länge der Zahnstangen 23 der oberen Linearführung 28 sowie die Länge der Zahnstangen 50 der unteren Linearführung 29 ist durch die erforderliche bzw. gewünschte Verfahrstrecke des Werkstückhalters in X- und Y-Richtung bestimmt. In entsprechender Weise sind die Längen der Gleitstangen 16 bzw. 48 bemessen.
  • Wie die Fig. 2 und 3 noch erkennen lassen, sind die Längsführungen 46, 47 jeweils durch längsgeschlitzte Führungsmuffen gebildet, so daß die in diesen Muffen längsgeführten Gleitstangen 16 bzw. 48 über durch diese Längsschlitze hindurchtretende Stege 51, 52 mit dem Distanzrahmen 17,18 bzw. Traggestell (Traverse 42) des Werkstückhalters bzw. Stempels 10 starr verbunden werden können. Die Längsschlitze der Führungsmuffen sind bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform jeweils an der Unterseite angeordnet.
  • Wie dargelegt, sind die Gleitstangen 48 der unteren Linearführung 29 Bestandteil eines Traggestells für den Werkstückhalter, der in Form eines Stempels 10 mit Stempelplatte 25 ausgebildet ist. Dieser Werkstückhalter umfaßt zwei den Gleitstangen 48 jeweils zugeordnete Traversen 42, die durch eine Tragplatte 53 miteinander verbunden sind. An der Unterseite der Tragplatte 53 ist ein sich vertikal bzw. in Z-Richtung erstreckender Tragzapfen 36 befestigt, der eine feststehende Drehachse für ein aufrechtes Tragrohr 12 bildet, an dessen Unterseite die bereits mehrfach erwähnte Stempelplatte 25 lösbar befestigt ist. Das Tragrohr 12 und damit die Stempelplatte 25 sind also um den Tragzapfen 36 drehbar gelagert. Ferner sind das Tragrohr 12 und die damit verbundene Stempelplatte 25 an dem Tragzapfen 36 zwischen Endanschlägen auf- und abbewegbar gelagert, wobei die Bewegung zwischen einer angehobenen Endstellung und einer abgesenkten Stellung bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 durch zwei diametral am Tragrohr 12 einerseits und am Traggestell für den Werkstückhalter bzw. Stempel 10 (Traversen 42 und Tragplatte 53) andererseits angreifende, vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch gesteuerte Kolben-Zylinder-Einheiten 43 erfolgt. Am oberen Ende des Tragrohres 12 ist ein Zahnrad 40 befestigt, auf das ein Antriebsritzel 39 einwirkt, das mit einem Antriebsmotor, vorzugsweise wieder Schrittmotor 27, wirkverbunden ist, wobei der Antriebsmotor 27 samt Kupplung 37 auf einer das Tragrohr 12 umgebenden Muffe 38 gelagert ist, die mit dem Tragrohr 12 auf-und abbewegbar, im übrigen jedoch relativ zum Tragrohr 12 verdrehbar ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Antriebsmotor 27 bzw. das Antriebsritzel 39 ihre Relativlage zum Zahnrad 40 beibehalten. Die Abstützung der Muffe 38 bzw. des Antriebsritzels 39 samt Antriebsmotor 27 gegen Verdrehen erfolgt gegenüber dem Traggestell 42, 53, und zwar über an einem äußeren Tragrohr-Drehlager diametral angesetzte Arme 44, an deren freien Enden die erwähnten Kolben-Zylinder-Einheiten 43 zum Anheben und Absenken des Tragrohres 12 bzw. der Stempelplatte 25 angreifen. Die beiden Arme 44 weisen jeweils noch Vertikalführungen in Form von Führungsbuchsen 54 für am Traggestell 42, 53 befestigte, jeweils aufrecht nach unten ragende Führungsstangen 45 auf. Die Führungsstangen 45 nehmen das gesamte Stützmoment beim Verdrehen des Tragrohres 12 durch den Antriebsmotor 27 bzw. das damit wirkverbundene Antriebsritzel 39 auf, so daß diesbezüglich die an den freien Enden der Arme 44 angreifenden Kolben-Zylinder-Einheiten 43 entlastet sind.
  • An der Unterseite der Tragplatte 43 ist noch ein das Zahnrad 40 umgebendes Gehäuse 41 angeordnet, so daß dieses über die gesamte Hubstrecke des Tragrohres 12 abgedeckt ist.
  • Die Kolben-Zylinder-Einheiten 43 umfassen vorzugsweise zwei-seitig beaufschlagbare Hydraulikzylinder, so daß die Stempelplatte 25 bei Bedarf auch unter geringem Druck in Anlage am Werkstück 24 gehalten werden kann. Gewöhnlich liegt die Stempelplatte 25 bzw. der Stempel 10 nur unter seinem Eigengewicht auf dem Werkstück 24 auf. Bei Verwendung von zweiseitig beaufschlagbaren Hydraulik- oder Pneumatikzylindern ist es jedoch auch möglich, eine definierte Entlastung durchzuführen, so daß der Stempel 10 bzw. die Stempelplatte 25 mit einer Kraft geringer oder auch etwas größer als das Eigengewicht auf dem Werkstück 24 aufliegen. Dies ist abhängig von dem Material des Werkstücks sowie dem Tuft, mit dem das Werkstück bereits versehen ist.
  • Die oben erwähnten Zahnstangen 23, 50 können selbstverständlich durch Spindeln ersetzt werden, wie sie für den Antrieb von Werkzeughaltern bei Drehmaschinen oder Fräsmaschinen eingesetzt werden. Die Antriebsritzel 21 bzw. 49 müßten dann durch spindel-komplementäre Antriebsmuffen od. dgl. ersetzt werden.
  • Die Vorrichtung ist aber nicht nur zum Tuften von textilen Werkstücken geeignet, sondern für alle vergleichbaren Bearbeitungen textiler Flächengebilde, soweit dabei bestimmte Konturen berücksichtigt werden müssen. Insbesondere ist demnach die Maschine zum Ketteln (Randeinfassen) derartiger Werkstücke geeignet.

Claims (12)

1. Vorrichtung Zum Tuften, insbesondere Rand- bzw. Overtuften, von textilen Werkstücken, wie Matten, insbesondere textilen Fußbodenbelägen, od. dgl., mit einem Arbeitstisch (11) und einer diesem zugeordneten, eine Tuftingnadel-Reihe (33) aufweisenden Tuftingmaschine (32),
gekennzeichnet durch
einen das Werkstück (24) auf dem Arbeitstisch (11) in Richtung vorzugsweise orthogonaler X-, Y-Kordinaten bewegbaren sowie um eine aufrechte Z-Achse verdrehbaren Werkstückhalter (Stempel 10).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter einen oberhalb des Arbeitstisches (11) angeordneten, von einer angehobenen Stellung auf das Werkstück absenkbaren Stempel (10) mit einer das Werkstück (24) unter Freilassung des Werkstückrandes (34) abdeckenden Stempelplatte (25) umfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (Stempel 10) an einer Kreuzführung (26) angeordnet ist, die zwei sich etwa senkrecht zueinander und parallel zum Arbeitstisch (11) erstreckende Linearführungen (28, 29) umfaßt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Linearführungen (28; 29) jeweils ein Antrieb, vorzugsweise Schrittmotor (19; 35), zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Linearführungen (28; 29) übereinander angeordnet sind und der Werkstückhalter (Stempel 10) an der unteren, dem Arbeitstisch (11) näher gelegenen Linearführung (29) um eine aufrechte Z-Achse, vorzugsweise um 360°, drehbar gelagert ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (Stempel 10) um die aufrechte Z-Achse drehangetrieben ist, vorzugsweise durch einen Schrittmotor (27).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Arbeitstisches (11) mit einem reibungsarmen Belag versehen, vorzugsweise glattpoliert ist, während die dem Werkstück (24) zugewandte untere Stempelfläche mit einer Beschichtung hohen Reibungsbeiwertes, vorzugsweise einer Gummi- oder Gumminoppenschicht, versehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitstisch (11) zwei im rechten Winkel angeordnete bzw. sich in Richtung der Bewegungskoordinaten (X, Y) des Werkstückhalters (Stempel 10) erstreckende Anschlagleisten (30, 31) für das Werkstück (24) zur Definition der Ausgangs- bzw. Nullposition desselben für ein vorprogrammiertes Tufting aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (10) an einem aufrechten Tragrohr (12) befestigt ist, das um einen an der unteren Linearführung (29) befestigten vertikalen Tragzapfen (36) drehbar und zwischen Endanschlägen auf- und abbewegbar gelagert ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Tragrohr (12) ein Zahnrad (40) befestigt ist, auf das ein Antriebsritzel (39) einwirkt, das mit einem Antriebsmotor (27) wirkverbunden ist, wobei der Antriebsmotor (27), ggf. samt Kupplung (37) und Zwischengetriebe, auf einer das Tragrohr (12) umgebenden Muffe (38) gelagert ist, die mit dem Tragrohr (12) auf- und abbewegbar, im übrigen jedoch relativ zum Tragrohr (12) verdrehbar ist, so daß der Antriebsmotor (27) bzw. das Antriebsritzel (39) ihre Relativlage zum Zahnrad (40) bei entsprechender Abstützung an der unteren Linearführung (29) gegen Verdrehen beibehalten.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Werkstückhalter (Stempel 10) eine optische Werkstückrand-Abtasteinrichtung mit Signalumwandler zur Erzeugung von Steuersignalen für die den Linearführungen (28; 29) zugeordneten Antriebsmotoren (19; 35) und den Stempel-Drehantrieb (27) zugeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (Stempel 10) in Arbeits- bzw. Overtufting-Stellung im wesentlichen nur mit seinem Eigengewicht, ggf. unterstützt durch zuschaltbare Druckelemente (Druckzylinder), auf dem Werkstück (24) aufliegt.
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