Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Garnzuführmechanismus für eine Tuftingmaschine
und insbesondere eine mustergesteuerte Garnzuführung vom Vorschub-Typ, wobei jeder
Satz von Garnzuführrollen von unabhängig gesteuerten Servomotoren angetrieben wird.
Ein rechnergestütztes Gestaltungssystem ist ebenfalls vorgesehen wegen der Komplexität
der Arbeit mit den großen Zahlen von individuell steuerbaren Gestaltungsparametern,
die bei den neuen Garnzuführmechanismen verfügbar sind.
Mustergesteuerte Garnzuführmechanismen für Mehrnadel-Tuftingmaschinen
sind aus dem Stand der Technik bekannt und können allgemein als entweder Roll-Typ-
oder Vorschub-Typ-Musteranbauten charakterisiert werden. Roll-Typ-Anbauten sind
in dem U.S.-Patent Nr. 2,966,866 (J. L. Card) gezeigt, das eine Reihe von vier Paaren
von Garnzuführrollen offenbart, von denen jede selektiv mit einer hohen Geschwindigkeit
oder mit einer geringen Geschwindigkeit durch den Mustersteuermechanismus angetrieben
wird. Alle Garnzuführrollen verlaufen quer über die gesamte Breite der Tuftingmaschine
und sind an beiden Enden gelagert. Es gibt viele Beschränkungen bei Mustervorrichtungen
vom Roll-Typ. Die vielleicht wichtigsten Beschränkungen sind: (1) es gibt als ein
praktischer Gesichtspunkt nicht genug Platz an einer Tuftingmaschine für mehr als
etwa acht Paare von Garnzuführrollen; (2) die Garnzuführrollen können nur mit einer
von zwei oder möglicherweise drei Geschwindigkeiten angetrieben werden, wenn die
herkömmliche Konstruktion unter Verwendung von Kupplungen benutzt wird – eine
breitere Auswahl von Geschwindigkeiten ist möglich, wenn eine direkte Servomotorsteuerung
verwendet wird, es sind aber leistungsstarke Motoren und hohe Getriebeverhältnisse
erforderlich, und die vorhandenen Querkräfte machen schnelle Stich-an-Stich-Einstellungen
schwierig; und (3) das Einfädeln und Ausfädeln der jeweiligen Garnzuführrollen ist
sehr zeitaufwendig, da die Garne zwischen den Garnzuführrollen geführt werden müssen
und nicht einfach über das Ende der Rollen gleiten können, obwohl die Schlitzrollen-Konfiguration
von Watkins, U.S.-Patent Nr. 4,864,946, dieses letzte Problem betrifft.
Mustergesteuerte Garnzuführrollen, die als Musteranbauten vom Vorschub-Typ
bezeichnet werden, sind in dem U.S.-Patent Nr. 2,862,465 (J. L. Cart) offenbart
und als bezüglich der Reihe von Nadeln quer vorstehend gezeigt, obwohl nachfolgende
Ausgestaltungen entwickelt wurden, bei denen die Garnzuführrollen parallel zu der
Nadelreihe verlaufen, wie in dem U.S. Patent Nr. 3,847,098 (Hammel). Typisch für
Vorschub-Typ-Anbauten ist die Verwendung von einer Rohrreihe, um die Garne von den
Garnzuführrollen, auf denen sie aufgefädelt sind, zu der zugehörigen Nadel zu führen.
Auf diese Weise müssen sich die Garnzuführrollen nicht quer über die gesamte Breite
der Tuftingmaschine erstrecken, und es ist physikalisch möglich, eine sehr viel
größere Anzahl von Garnzuführrollen entlang der Maschine zu montieren. Normalerweise
haben Vorschub-Musteranbauten zwischen 36 und 120 Sätzen von Rollen, und durch Verwendung
von elektrisch betriebenen Kupplungen kann jeder Satz von Rollen aus zwei, oder
möglicherweise drei, verschiedenen Geschwindigkeiten für jeden Stich auswählen.
Die Verwendung von Garnzuführrohren führt zu einer zusätzlichen Kompliziertheit
und Kosten bei der Herstellung der Tuftingmaschine; jedoch entsteht das größere
Problem durch die verschiedenen Distanzen, die die Garne durch die Garnzuführrohre
zu ihren zugehörigen Nadeln durchlaufen müssen. Garne, die durch relativ längere
Rohre zu relativ weiter entfernten Nadeln laufen, leiden unter einem erhöhten Zugwiderstand
und sprechen nicht mehr auf Veränderungen bezüglich der Garnzuführgeschwindigkeit
an, im Gegensatz zu Garnen, die durch relativ kurze Rohre geführt werden. Folglich
müssen bei der Herstellung von Rohrreihen Kompromisse zwischen einer minimierten
gesamten Garnzugspannung unter Verwendung der kürzestmöglichen Rohre und der Minimierung
der Garnzuführ-Unterschiede unter Verwendung der längsten Rohre erfolgen, die für
jedes einzelne Garn für jedes Garn erforderlich sind. Die größte Beschränkung bei
Musteranbauten vom Vorschub-Typ besteht jedoch darin, dass jedes Paar von Garnzuführrollen
an dem gleichen Satz von Antriebswellen montiert ist, so dass die Garne für jeden
Stich nur mit einer Geschwindigkeit angetrieben werden können, die der Geschwindigkeit
von einer dieser Wellen entspricht, abhängig davon, welche elektromagnetische Kupplung
aktiviert ist. Folglich ist es nicht gesichert möglich, mehr als zwei oder möglicherweise
drei Stich-Höhen für einen gegebenen Stich von einer Nadelstange zu erreichen.
Da die Verwendung von Servomotoren zum Antreiben von Garnzuführmustervorrichtungen
weiterentwickelt wurde, ist bekannt geworden, dass es gewünscht ist, viele verschiedene
Stich-Längen in einem einzigen Muster zu verwenden. Vor der Verwendung von Servomotoren
wurden Garnzuführmustervorrichtungen durch Ketten oder andere mechanische Verbindungen
mit der Hauptantriebswelle angetrieben, und lediglich zwei oder drei Stich-Höhen,
in vorbestimmten Verhältnissen zu den Umdrehungen der Hauptantriebswelle, konnten
bei einem gesamten Muster verwendet werden. Mit dem Aufkommen von Servomotoren können
die Antriebswellen von Garnzuführmustervorrichtungen mit nahezu
jeder ausgewählten Geschwindigkeit für einen bestimmten Stich angetrieben werden.
Daher kann eine mit Servomotoren angetriebene Mustervorrichtung eine
Hochgeschwindigkeits-Antriebswelle antreiben, um Garn mit 0,9 Zoll, wenn die Nadelstange
nicht verlagert wird, mit 1,0 Zoll, wenn die Nadelstange mit einer Gaugen-Einheit
verlagert wird, und mit 1,1 Zoll zuzuführen, wenn die Nadelstange mit zwei Gaugen-Einheiten
verlagert wird. Andere kleine Veränderungen bezüglich der Garnzuführgeschwindigkeiten
sind ebenfalls gewünscht, wenn zum Beispiel mit einem Garn niedrige Stiche genäht
wurden und danach ein hoher Stich genäht werden muss, dann muss das Garn etwas mehr
zugeführt werden, so dass der hohe Stich die volle Höhe der nachfolgenden hohen
Stichen erreicht. Wenn mit einem Garn hohe Stiche genäht wurden und danach ein niedriger
Stich genäht werden soll, dann muss das Garn auf ähnliche Weise etwas weniger zugeführt
werden, so dass der niedrige Stich genauso niedrig wie die nachfolgenden niedrigen
Stiche ist. Zusätzlich können einige Garnzuführrollen, insbesondere an den Enden
der Tuftingmaschine, einem vergleichsweise größeren Garnzug durch die Rohrreihe
ausgesetzt sein. Ein Ausgleich für diesen zusätzlichen Zug kann durch ein sehr geringes
Mehrzuführen des Garns auf diesen Rollen vorgesehen werden. Daher besteht ein Bedarf,
eine mustergesteuerte Garnzuführvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist,
Muster des Vorschub-Typs herzustellen und die Garne von jedem Paar der Garnzuführrollen
mit einer individuellen Geschwindigkeit zuzuführen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, in einer Mehrnadeltuftingmaschine
einen mustergesteuerten Garnzuführmechanismus bereitzustellen, der eine Vielzahl
von einzeln angetriebenen Sätzen von Garnzuführrollen entlang der Tuftingmaschine
enthält.
Der Garnzuführmechanismus, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung
hergestellt ist, enthält eine Vielzahl von Sätzen von Garnzuführrollen, wobei jeder
Satz in direkter Verbindung mit einem Servomotor steht. Zwei Sätze von Garnzuführrollen
und zwei Servomotoren sind auf einer Vielzahl von transversal beabstandeten Abstützungen
auf der Maschine montiert. Jeder Satz von Garnzuführrollen wird mit der Geschwindigkeit
angetrieben, die durch den entsprechenden Servomotor vorgegeben wird, und jeder
Servomotor kann einzeln gesteuert werden.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen mustergesteuerten
Garnzuführmechanismus bereitzustellen, der nicht auf elektromagnetischen Kupplungen
basiert, sondern statt dessen lediglich Servomotoren verwendet.
Es ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte Rohrreihe
bereitzustellen, um außerdem die Unterschiede in den Garnzuführgeschwindigkeiten
zu den einzelnen Nadeln zu minimieren.
Es ist noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein rechnergestütztes
Gestaltungssystem bereitzustellen, um komplexe Teppichmuster zu erzeugen, zu verändern
und graphisch darzustellen, die geeignet für die Verwendung auf einem mustergesteuerten
Garnzuführmechanismus sind, in dem jeder Satz von Garnzuführrollen unabhängig gesteuert
wird und mit jeder von zahlreichen möglichen Geschwindigkeiten bei jedem Stich eines
Musters rotieren kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine seitliche Draufsicht von einer
Mehrnadeltuftingmaschine, die einen Garnzuführmechanismus beinhaltet, der gemäß
der Erfindung hergestellt ist;
2 ist eine seitliche Draufsicht von einer
Querabstützung, die einen Satz von Garnzuführrollen und den Servomotor, der deren
Drehung steuert, hält;
3 ist eine rückseitige Draufsicht der
Querabstützung aus 2;
4 ist eine untere Draufsicht der Querabstützung
aus 2;
5 ist ein Schnitt durch die Querabstützung
aus 2 entlang der Linie 5-5, wobei eine Garnzuführrolle
in Explosionsdarstellung gezeigt ist;
6 ist eine schematische Darstellung des
elektrischen Flussdiagramms für eine Mehrnadeltuftingmaschine, die einen Garnzuführmechanismus
beinhaltet, der gemäß der Erfindung hergestellt ist;
7 ist eine Darstellung einer Musterschirmwiedergabe
auf einer Computer-Workstation, die zum Erstellen, Ändern und Darstellen von Mustern
für einen Garnzuführmechanismus, hergestellt gemäß der Erfindung, benutzt wird.
8 ist eine Darstellung eines Musters,
das für das Tuften durch einen einzelnen Nadelbalken ohne Versetzen erstellt worden
ist.
9 ist eine graphische Darstellung der
Nadelschrittbeziehungen für das Muster aus 8 gemäß
einem herkömmlichen Vorschubanbau, der lediglich drei Garnzuführgeschwindigkeiten
verwendet.
10 ist eine graphische Darstellung der
Nadelschrittbeziehungen und Garnzuführgeschwindigkeiten, die für das Muster gemäß
8 in einer Tuftingmaschine mit einem Musteranbau gemäß
der vorliegenden Erfindung benutzt werden, der acht Garnzuführgeschwindigkeiten
nutzt.
11 ist eine dreidimensionale Computerbildschirmwiedergabe
des Musters, das in 8 gezeigt ist.
12 ist ein Flussdiagramm für die Bestimmung der Garnzuführwerte
basierend auf den vorherigen zwei Stichen und dem Versetzen des Nadelbalkens.
13 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm
für die Bestimmung der Garnzuführwerte basierend auf den vorherigen zwei Stichen
ohne Berücksichtigung des Versetzens.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren
zum Annähern eines passenden Garnzuführwertes für einen vorgegebenen Stich darstellt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
In größerem Detail auf die Zeichnungen Bezug nehmend, zeigt
1 eine Mehrnadeltuftingmaschine 10, an der
ein mustergesteuerter Garnzuführanbau 30 gemäß dieser Erfindung montiert
ist. Es ist selbstverständlich, dass es möglich ist, Anbauten 30 auf beiden
Seiten der Tuftingmaschine 10 zu montieren, sofern dies erwünscht ist.
Die Maschine 10 umfasst ein Gehäuse 11 und einen Grundrahmen
12, auf dem eine Nadelplatte angebracht ist zum Stützen eines Grundgewebes,
das ausgelegt ist, um durch die Maschine 10 von vorne nach hinten in Richtung
des Pfeils 15 durch vordere und hintere Geweberollen bewegt zu werden.
Der Grundrahmen 12 wiederum ist auf der Basis 14 der Tuftingmaschine
10 montiert.
Ein schematisch in 6 gezeigter Hauptantriebsmotor
19 treibt eine rotierende Hauptantriebswelle 18 an, die in dem
Kopf 20 der Tuftingmaschine montiert ist. Die Antriebswelle 18
wiederum bewirkt, dass Stößelstangen 22 bezüglich des Grundgewebes hin-
und herbewegt werden. Dies führt dazu, dass sich die Nadelstange 27 in
ähnlicher Weise bewegt. Die Nadelstange 27 hält eine Vielzahl von vorzugsweise
gleichmäßig beabstandeten Nadeln 29, die quer zu der Gewebezuführrichtung
15 ausgerichtet sind. Die Nadelstange 27 kann verschiebbar sein
mittels eines bekannten Mustersteuerungsmechanismus (nicht dargestellt), wie aus
U.S.-Patent Nr. 4,829,917 (Morgante) oder U.S.-Patent Nr. 4,366,761 (R. T. Card)
bekannt. Es ist ebenfalls möglich, zwei Nadelstangen in der Tuftingmaschine zu benutzen
oder eine einzige Nadelstange mit zwei, vorzugsweise versetzten, Reihen von Nadelstangen
zu benutzen.
Im Betrieb werden Garne 16 durch Zugstangen 17,
eine mustergesteuerte Garnzuführvorrichtung 30 und eine Rohrreihe
21 zugeführt. Dann werden die Garne 16 in konventioneller Weise
durch Garnzugrollen 23 und Garnführungen 24 zu Nadeln
29 geführt. Ein Schlaufenmechanismus (nicht dargestellt) in der Basis
14 der Maschine 10 wirkt synchronisiert zusammen mit den Nadeln
29, um Schlaufen des Garns 16 zu greifen und geschnittene oder
unaufgeschnittene Florbüschel oder beides auf der Unterseite des Grundgewebes in
bekannter Weise zu bilden.
Um eine Vielzahl von Garn-Florhöhen zu bilden, ist ein mustergesteuerter
Garnzuführmechanismus 30, der eine Vielzahl von Paaren von Garnzuführrollen
beinhaltet, die ausgelegt sind, um unabhängig mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten
angetrieben zu werden, für einen Anbau an das Maschinengehäuse 11 und die
Rohrreihe 21 ausgestaltet worden.
Wie am besten in 1 gezeigt, erstreckt
sich eine transversale Stützplatte 31 über eine erhebliche Länge der Vorderseite
der Tuftingmaschine 10 und stellt gegenüberliegende, nach oben und nach
unten weisende Oberflächen bereit. Auf der nach oben weisenden Oberfläche sind elektrische
Kabel und Steckdosen zur Verbindung mit den Servomotoren 38 angeordnet.
Auf der nach unten weisenden Oberfläche sind eine Vielzahl von Garnzuführrollenmontageplatten
35 montiert, die isoliert in 2 gezeigt sind.
Die Montageplatten 35 haben Verbindungen wie Füße 53, um den Platten
35 zu erlauben, lösbar an der Stützplatte 31 des Garnzuführanbaus
befestigt zu werden. Auf jeder Seite von jeder Montageplatte 35 sind eine
vordere Garnzuführrolle 36, eine hintere Garnzuführrolle 37 und
ein Servomotor 38 montiert.
Jede Garnzuführrolle 36, 37 weist einen relativ
dünnen, verzahnten äußeren Abschnitt 40 auf, der bei der hinteren Garnzuführrolle
mit dem Antriebsritzel 39 des Servomotors 38 kämmt. Zusätzlich
kämmen die verzahnten Abschnitte 40 sowohl der vorderen als auch der hinteren
Garnzuführrolle 36, 37 miteinander, so dass jedes Paar von Garnzuführrollen
36, 37 immer mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben wird.
Die Garnzuführrollen 36, 37 haben eine Garnzuführoberfläche
41, die aus einem sandpapierähnlichen oder anderem Material mit hoher Reibung
gebildet ist und um die die Garne 16 gewickelt sind, und einen erhöhten
Bund 42, um die Garne 16 am Abrutschen von den Rollen
36, 37 zu hindern. Vorzugsweise werden die Garne 16,
die von den Garnführungen 17 kommen, um die Garnzuführoberfläche
41 der hinteren Garnrolle 37 gewickelt, von dort um die Garnzuführoberfläche
41 der vorderen Garnrolle 36 und gehen von dort in die Rohrreihe
21. Wegen der großen Zahl von unabhängig angetriebenen Paaren von Garnzuführrollen
36, 37, die in dem Garnzuführanbau 30 montiert werden
können, ist es nicht vorgesehen, dass mehr als etwa 12 Garne durch jedes einzelne
Paar von Rollen angetrieben zu werden brauchen, was eine deutlich geringere Belastung
ist, die einen relativ geringen Widerstand schafft, verglichen mit den hundert oder
mehr einzelnen Garnen, die von einem Paar von Rollen an einem Garnzuführanbau des
Roll-Typs gefördert werden können, und den tausend oder mehr einzelnen Garnen, die
durch eine einzige Antriebswelle bei einigen Stichen in einen üblichen Anbau des
Vorschub-Typs angetrieben werden können. Dadurch, dass die Servomotoren
38 mit relativ kleinen Antriebsritzeln 39 bezüglich der äußeren
verzahnten Abschnitte 40 der Garnzuführrollen 36, 37
versehen sind, wird ein bedeutsamer mechanischer Vorteil erreicht. Dieser mechanische
Vorteil verbunden mit den vergleichsweise geringeren Belastungen und die vergleichsweise
leichten Garnzuführrollen, die weniger als ein Pfund wiegen, ermöglichen die Verwendung
von kleinen und billigen Servomotoren 38, die zwischen die Montageplatten
35 passen. Dies erlaubt eine direktere Antriebsverbindung mit den Garnzuführrollen
36, 37 als eine 90°-Verbindung, wie sie benötigt würde, wenn
größere Servomotoren benutzt würden, die auf der Oberseite der Montageplatten
35 säßen. Vorzugsweise ist das Übersetzungsverhältnis zwischen den Garnzuführrollen
36, 37 und dem Antriebsritzel 39 etwa 15 zu 1, wobei
die Garnzuführrollen 36, 37 jeweils 120 Zähne haben und das Antriebsritzel
39 acht Zähne hat. Zufriedenstellende Ergebnisse können im Allgemeinen
erreicht werden, wenn das Verhältnis so gering wie 12 zu 1 und so hoch wie 18 zu
1 ist. Wenn das Verhältnis jedoch niedriger als 8 zu 1 oder höher als 24 zu 1 ist,
ist es nicht länger durchführbar, die Garnzuführrollen wie dargestellt anzutreiben.
Wie am besten in 5 gezeigt, haben die
Montageplatten 35 eingelassene, kreisförmige Abschnitte 51, um
den äußeren, verzahnten Abschnitt 40 der Garnzuführrollen 36,
37 aufzunehmen. Die äußere Kante 52 eines solchen kreisförmigen
Abschnitts 51 ist tiefer, um die leicht dickeren verzahnten Abschnitte
40 aufzunehmen. Die Antriebsritzel 39 werden auch ähnlich aufgenommen,
wie in 3 gezeigt, so dass die miteinander kämmenden
Antriebszähne im Wesentlichen in den Montageplatten 35 umschlossen sind
und die Möglichkeit der Garne 16 oder anderen Materials, sich unbeabsichtigt
in dem Garnzuführantrieb zu verheddern, minimiert wird. Ein fester Stift
50 wird durch jede Montageplatte 35 gesetzt, und den Garnzuführrollen
36, 37 ist es erlaubt, auf Lagern 44, 45 frei
um den Stift 50 zu rotieren. Vorzugsweise wird ein Stellring
43 und ein Lager 44 an die Montageplatte 35 angrenzend
auf dem Stift 50 montiert; dann wird die Garnzuführrolle 50 montiert
gefolgt von einer gewellten Federscheibe 46, einem anderen Lager
45 und einem äußeren Stellring 47. Die Servomotoren
38 sind an den Montageplatten 35 mit Gewindeschrauben
49 befestigt, die durch Öffnungen 54 in den Montageplatten
35 verlaufen und in der Basis der Servomotoren 38 aufgenommen
werden.
Sich jetzt 6 zuwendend, wird ein allgemeines
elektrisches Ablaufdiagramm der Erfindung im Zusammenhang mit einer rechnergestützten
Tuftingmaschine dargestellt. Ein Personalcomputer 60 ist als Benutzerschnittstelle
vorgesehen und dieser Computer 60 kann ebenfalls benutzt werden, um Muster
in der Tuftingmaschine 10 durch Kommunikation mit der Tuftingmaschinenhauptsteuerung
61 zu erzeugen, zu ändern, darzustellen und zu installieren. Die Hauptsteuerung
61 wiederum ist vorzugsweise an die Maschinenlogik 63 angepasst,
so dass verschiedene Betriebssperren aktiviert werden, wenn zum Beispiel der Steuerung
61 signalisiert wird, dass die Tuftingmaschine abgeschaltet ist, oder wenn
der „Jog"-Schalter gedrückt wird, um die Nadelstange schrittweise zu bewegen,
oder eine Gehäuseplatte geöffnet ist oder Ähnliches. Die Hauptsteuerung
61 kann ebenfalls an die Betthöhensteuerung 62 an der Tuftingmaschine
angepasst sein, um automatisch Änderungen der Betthöhe zu bewirken,
wenn Muster verändert werden. Die Hauptsteuerung 61 empfängt ebenfalls
Informationen von dem Kodierer 68 bezüglich der Position der Hauptantriebswelle
18 und sendet bevorzugt Musterbefehle zu und empfängt Zustandsinformationen
von Steuerungen 70, 71 für den Grundgewebe-Zugmotor
74 beziehungsweise den Grundgewebe-Zuführmotor 73. Diese Motoren
73, 74 werden von der Stromversorgung 72 versorgt. Schließlich
sendet die Hauptsteuerung 61 für die Zwecke der vorliegenden Erfindung
ratiometrische Musterinformationen zu Motorsteuerungen 65. Hauptsteuerung
61 könnte zum Beispiel einer bestimmten Motorsteuerung 65 das
Signal geben, dass sie ihren entsprechenden Servomotor 38 mit 8,430 Umdrehungen
für die nächste Umdrehung der Hauptantriebswelle 18 drehen soll.
Die Motorsteuerungen 65 empfangen ebenfalls Information von
dem Kodierer 68 bezüglich der Position der Hauptantriebswelle
18. Die Motorsteuerungen 65 verarbeiten die ratiometrische Information
von der Hauptsteuerung 65 und die Hauptantriebswellenpositionsinformation
von Kodierer 68, um die entsprechenden Motoren anzuweisen, die Garnzuführrollen
36, 37 um die Wegstrecke zu drehen, die zum Zuführen der passenden
Garnmenge für jeden Stich benötigt wird. Die Motorsteuerungen 65 benutzen
vorzugsweise nur 5 Volt-Strom für die Logikstromversorgungen 67, genauso
wie die Hauptsteuerung 61 Stromversorgung 64 benutzt. In dem bevorzugten
Aufbau brauchen die Motorstromversorgungen 66 nicht mehr als 100 Volt Gleichstrom
bei zwei Ampere in der Spitze bereitzustellen. Das beschriebene System ermöglicht
die Verwendung von Hunderten von möglichen Garnzuführraten, vorzugsweise 128, 256
oder 512 Garnzuführraten, und kann mit Geschwindigkeiten von 1500 Stichen pro Minute
betrieben werden. Die Kosten der Motorsteuerung 65 sind minimiert und die
Durchsatzgeschwindigkeit ist durch die Implementierung der notwendigen Steuerlogik
in der Hardware maximiert, wobei Logik-Chips und programmierbare logische Gate-Array-Chips
benutzt werden.
Die bevorzugten Servomotoren 38 sind trapezförmige, bürstenlose
Motoren, die eine Höhe von nicht mehr als etwa 3,5 Zoll haben. Solche Motoren stellen
den Motorsteuerungen 65 ebenfalls bevorzugt Kommutierungsinformation von
Hall-Effekt-Detektoren (HEDs) und zusätzliche Positionsinformation von Kodierern
bereit, wobei die HEDs und Kodierer in den Motoren 38 enthalten sind. Die
Verwendung von einem Kommutationsabschnitt und einem Kodierer innerhalb des Servomotors
vermeidet die Notwendigkeit der Verwendung eines getrennten Drehwinkelgebers, um
eine Positionssteuerungsinformation zurück an eine Servomotorsteuerung bereitzustellen,
wie dies die Praxis ist in typischen, rechnergestützten Tuftingmaschinen gemäß Stand
der Technik, veranschaulicht in dem U.S.-Patent Nr. 4,867,080 (Taylor).
Im kommerziellen Betrieb ist es vorgesehen, das Breitstuhl-Tuftingmaschinen
mustergesteuerte Garnzuführvorrichtungen 30 gemäß der Erfindung mit 60
Montageplatten 35 benutzen, wobei 120 Paare von unabhängig gesteuerten
Garnzuführrollen 36, 37 vorgesehen sind. Wenn irgendein Paar von
Garnzuführrollen 36, 37 oder der damit in Beziehung stehende Servomotor
38 beschädigt wird oder versagen sollte, kann die Montageplatte
35 einfach durch Lösen der Bolzen, die die Montagefüße 53 an der
transversalen Stützplatte 31 anbringen, und durch Abziehen der Verbindungen
zu den zwei Servomotoren 38, die an der Montageplatte 35 befestigt
sind, entfernt werden. Eine Ersatz-Montageplatte 35, die bereits mit Garnzuführrollen
36, 37 und Servomotoren 38 versehen ist, kann schnell
installiert werden. Dies erlaubt es, den Betrieb der Tuftingmaschine wiederaufzunehmen,
während die Reparaturen an den beschädigten oder defekten Garnzuführrollen oder
Motoren beendet werden, wobei die Stillstandszeit minimiert ist.
Der vorliegende Garnzuführanbau 30 sieht wesentlich verbesserte
Ergebnisse vor, wenn Rohrreihen verwendet werden, die speziell ausgestaltet sind,
um Nutzen aus den Möglichkeiten des Anbaus 30 zu ziehen. Historisch sind
Rohrreihen auf drei Arten ausgestaltet worden. Ursprünglich sind die Rohre, die
von Garnzuführrollen zu Nadeln führen, mit der minimalen Länge hergestellt worden,
die notwendig ist, um das Garn zu dem gewünschten Ort zu transportieren, wie im
U.S.-Patent Nr. 2,862,465 (J. L. Card) gezeigt. Verursacht durch die Reibung der
Garne an den Rohren hatte dies das Ergebnis, dass mehr Garn zu den Nadeln zugeführt
wurde, die mit relativ kurzen Rohren in Beziehung standen, und weniger Garn zu den
Nadeln, die mit relativ langen Rohren in Verbindung standen, und mit einem bei den
so getufteten Teppichen resultierenden, uneinheitlichen Finish.
Um diesen Effekt zu eliminieren, wurden die Rohrreihen dann so ausgestaltet,
das jedes Rohr in der Rohrreihe die gleiche Länge hatte. An einer Breitstuhl-Tuftingmaschine,
erforderte dies typischerweise, dass dort über 1400 Rohre mit jeweils einer Länge
von ungefähr 18 Fuß waren oder ungefähr 25000 Fuß von Rohren. Die gesamte Reibung
der Garne, die durch die Rohre gehen, schuf andere Probleme und eine dritte Rohrreihen-Ausgestaltung
entwickelte sich als ein Kompromiss.
In der dritten Ausgestaltung hatten alle Garnzuführrohre eines vorgegebenen
Paars von Garnzuführrollen dieselbe Länge. Somit wären alle Garnzuführrohre, die
von den Garnzuführrollen in der Mitte der Tuftingmaschine wegführen,
etwa 10,5 Fuß lang. An den Rändern der Tuftingmaschine wären alle Garnzuführrohre,
die von den Garnzuführrollen wegführen, ungefähr 18 Fuß lang. Eine Rohrreihe, die
auf diese Weise aufgebaut ist, benötigt etwas weniger als 20 000 Fuß Rohre, eine
mehr als 20 prozentige Abnahme von den einheitlich 18 Fuß langen Rohren der zweiten
Ausgestaltung.
Während von dieser dritten Ausgestaltung angenommen wurde, sie sei
der optimale Kompromiss zwischen einem gleichmäßigen Tuften über die gesamte Maschine
und einer Minimierung der Reibung, hat der vorliegende Garnzuführanbau gezeigt,
dass dies nicht der Fall ist. Tatsächlich sind, wenn Garne alle durch 18 Fuß Rohre
von der linken Seite der Tuftingmaschine zugeführt werden, die Garnrohre, die zur
der rechten Seite der Maschine gehen, gerader als die Garnrohre, die die Garne nur
wenige Fuß zu Nadeln an der linken Seite der Maschine befördern. Im Ergebnis werden
den Garnen, die durch vergleichsweise geradere Rohre verlaufen, etwas mehr Garn
zugeführt. Diese Abweichung wurde besonders bemerkbar, als der vorliegende Anbau
30 benutzt wurde, der erlaubt, dass die Garne von jedem Paar von Garnzuführrollen
36, 37 unabhängig gesteuert werden. Als Ergebnis wird ein neue,
vierte Rohrreihenausgestaltung neu bevorzugt, bei der die längste Rohrlänge, die
für Garne benötigt wird, die von der Mitte der Tuftingmaschine zugeführt werden,
als die minimale Rohrlänge für jedes Garn benutzt wird. Diese Länge beträgt ungefähr
10,5 Fuß bei einer Breitstuhlmaschine. Das Ergebnis ist, dass die Garnrohre, die
von der Mitte der Tuftingmaschine ausgehen, alle etwa 10,5 Fuß lang sind, während
Garnrohre, die von einem Ende der Tuftingmaschine ausgehen, zwischen 10,5 Fuß und
etwa 18 Fuß in der Länge schwanken. Dies vermindert die Gesamtlänge der Rohre in
der Rohrreihe auf ungefähr 17 000 Fuß, eine Einsparung von ungefähr 32% bei der
Gesamtrohrlänge.
Wenn der vorliegende Garnzuführanbau 30 mit einer Rohrreihe
nach einer der obigen Ausgestaltungen verwendet wird, kann eine verbesserte Tufting-Leistung
realisiert werden. Dies geschieht deshalb, weil in herkömmlichen Vorschubanbauten
alle Garne, die hoch zugeführt werden, mit derselben Rate zugeführt werden unabhängig
davon, ob die Garne mittig angeordnet sind oder an einem Ende der Tuftingmaschine.
In der vierten Ausgestaltung führt dies zu mittig angeordneten Garnen, die durch
10,5 Fuß Rohre gehen und eine Standardhöhe (S) tuften, wenn sie über die Breite
des Teppichs verteilt werden. Die Garne jedoch, die von dem rechten Ende der Tuftingmaschine
verteilt werden, verlaufen durch 10,5 Fuß Rohre an der rechten Seite der Tuftingmaschine
und werden die Standardhöhe (S) tuften, und werden aber durch Rohre zu der linken
Seite der Tuftingmaschine verlaufen, die in der Länge 18 Fuß erreichen, und werden
daher aufgrund erhöhter Reibung niedriger als die Standardhöhe (S – Fr) tuften.
Auf einem herkömmlichen Vorschubanbau ist keine Möglichkeit, diesen Betrag (Fr)
zu minimieren, um den die Florhöhe aufgrund der erhöhten Reibung des Garns, das
sich in längeren Rohren bewegt, vermindert ist. In dem vorliegenden Anbau jedoch
können die Garne, die von dem rechten Ende der Maschine verteilt werden, etwas schneller
zugeführt werden, so dass die Garne, die zu der Mitte der Tuftingmaschine verteilt
werden, mit der Standardhöhe (S) tuften werden, die Garne, die zu der rechten Seite
der Tuftingmaschine verteilt werden, mit einer etwas erhöhten Höhe (S + ½
Fr) tuften werden und so dass die Garne, die zu der linken Seite der Tuftingmaschine
verteilt werden, mit einer Höhe tuften werden, die nur um die Hälfte des Betrags
(S – ½ Fr) geringer als die Standardhöhe ist, der auf einem herkömmlichen
Musteranbau des Vorschub-Typs aufträte. Durch Verteilen der Abweichung über die
gesamte Breite des Teppichs werden die Abweichungen minimiert und deutlich weniger
bemerkbar und feststellbar gemacht.
In einer verbesserten Version des vorliegenden Anbaus 30
kann eine Software vorgesehen werden, die von dem Benutzer fordert, die Garnzuführlängen
für die mittigen Garnzuführrollen und die Garnzuführrollen an beiden Enden der Tuftingmaschine
einzugeben. Auf einem 120-Rollen-Anbau kann der Benutzer somit die Garnzuführlängen
für das 61. Paar von Garnzuführrollen 36, 37 und das
120. Paar eingeben. Wenn die Garnzuführlänge für einen hohen Stich 1,11
Zoll für das 61.
Paar und 1,2 Zoll für das 120. Paar von Garnzuführrollen
36, 37 wäre, dann würde die Software diese 0,1 Zoll-Differenz
proportional über die dazwischen liegenden 58 Sätze von Garnzuführrollen verteilen.
In dem obigen, hypothetischen Beispiel würden somit die folgenden Paare von Garnzuführrollen
automatisch die folgenden Längen von Garn für einen hohen Stich zuführen, wenn die
Längen für das 61. Paar und das 120.
Paar von Garnzuführrollen durch den Benutzer eingegeben worden wären:
Nummer des Garnzuführrollenpaares
Länge des zugeführten Garns
1–6 und 115–120
1,2 Zoll
7–12 und 109–114
1,19 Zoll
13–18 und 103–108
1,18 Zoll
19–24 und 97–102
1,17 Zoll
25–30 und 91–96
1,16 Zoll
31–36 und 85–90
1,15 Zoll
37–42 und 79–84
1,14 Zoll
43–48 und 73–78
1,13 Zoll
49–54 und 67–72
1,12 Zoll
55–66
1,11 Zoll
Natürlich ist es dem Benutzer dennoch erlaubt, die automatischen Einstellungen
weiter anzupassen, wenn sich dies auf einer besonderen Tuftingmaschine als wünschenswert
herausgestellt hat.
Es ist ein weiterer wesentlicher Fortschritt, der durch den vorliegenden
mustergesteuerten Anbau 30 ermöglicht wird, zu erlauben, dass exakte Längen
von ausgewählten Garnen zu Nadeln zugeführt werden, um das glattest mögliche Finish
herzustellen. Zum Beispiel kann in einem vorgegebenen Stich in einem Hoch/Niedrig-Muster
auf einer Tuftingmaschine, die ihre Nadelstange nicht verschiebt, die folgende Situation
vorkommen
- 1. Der vorhergehende Stich war ein niedriger Stich, der nächste Stich ist ein
niedriger Stich.
- 2. Der vorhergehende Stich war ein niedriger Stich, der nächste Stich ist ein
hoher Stich.
- 3. Der vorhergehende Stich war ein hoher Stich, der nächste Stich ist ein hoher
Stich.
- 4. Der vorhergehende Stich war ein hoher Stich, der nächste Stich ist ein niedriger
Stich.
Mit einer sich verschiebenden Nadelstange, was zusätzliches Garn abhängig
von der Länge der Verschiebung erfordert, oder mit mehr als zwei Stichhöhen, können
offensichtlich vielmehr Möglichkeiten auftreten. In diesem begrenzten Beispiel ist
es bevorzugt, die Standard-Niedrigstichlänge in der ersten Situation zuzuführen,
für einen hohen Stich in der zweiten Situation leicht mehr zuzuführen, die Standard-Hochstichlänge
in der dritten Situation zuzuführen und für einen niedrigen Stich in dem vierten
Fall leicht weniger zuzuführen. Auf einem herkömmlichen Anbau des Vorschub-Typs
können die elektromagnetischen Kupplungen entweder in eine Hochgeschwindigkeitswelle
für einen hohen Stich oder in eine Niedriggeschwindigkeitswelle für einen niedrigen
Stich einkuppeln. Demnach können die herkömmlichen Anbauten des Vorschub-Typs nicht
optimal Garnmengen für komplexe Muster zuführen, was zu einem weniger gleichmäßigen
Finish des resultierenden Teppichs führt.
Viele zusätzliche Mustermöglichkeiten sind ebenfalls vorhanden. Durch
nur leichtes Verändern der Stichlänge von Stich zu Stich erlaubt dieser neue Anbau
zum Beispiel, das Ausgestalten und Tuften von reliefartigen Florhöhen des Teppichs.
Um die vielen Variationen, die möglich sind, sichtbar zu machen, hat es sich als
wünschenswert erwiesen, neue Gestaltungsverfahren für den Anbau zu schaffen.
7 gibt eine typische Dialogbox 80 wieder,
die es dem Benutzer an Computer 60 oder an einem einzelnen oder vernetzten
Gestaltungscomputer erlaubt, Musterparameter auszuwählen. Allgemeine Bildschirmdarstellungsparameter
wie Blockbreite und Länge 81, 82 und Gitterabstand 83,
84 werden ausgewählt. Die Breite 85 und die Länge 86
des Musters werden ebenfalls eingestellt. Die Musterbreite 85 wird im Allgemeinen
30, 60 oder 120 sein, wenn die Gestaltungssoftware mit
einem 120-Garnzuführrollen-Musteranbau 30 gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet wird. Die Musterlänge 86 wird im Allgemeinen dieselbe wie die
Musterbreite 85 sein, kann aber kürzer oder viel länger sein.
Wenn die Parameter der Bildschirmdarstellung und die Mustergröße ausgewählt
worden sind, gibt der Benutzer die Anzahl der Florhöhen 87 ein, die der
resultierende Teppich haben wird, wählt dann einzeln jede Florhöhe mit Nummer
88 aus und setzt die entsprechende Florhöhe 89 fest. Wie in
8 gezeigt, wird jede Florhöhe 89 als ein Grauton
(oder Sättigung einer Farbe) dargestellt, der zwischen Weiß 90 für die
niedrigste Florhöhe und Schwarz 95 oder voller Sättigung für die höchste
Höhe schwankt. Ansichten des Teppichmusters können gedreht, vergrößert, verkleinert
oder in dreidimensionaler Darstellung bereitgestellt werden, wie in 11
gezeigt, wenn dies erwünscht ist. Der Benutzer oder Gestalter kann dann ein Muster
dadurch erstellen oder verändern, dass verschiedene Florhöhen ausgewählt und diese
auf dem Schirm appliziert werden.
Es ist ein besonders nützliches Merkmal der Software, dass sie automatisch
die Florhöhen in dem fertigen Teppich in Befehle für die Hauptsteuerung übersetzt,
so dass der Mustergestalter sich nicht darum kümmern muss, ob die Nadelstange sich
verschiebt, ob es ein hoher Stich nach einem niedrigen Stich oder Ähnliches
ist. Nach dem Verarbeiten der rohen Mustergestaltungsinformation wird die Software
im Allgemeinen mehr Garnlängen erfordern als die Anzahl der Florhöhen, die das Muster
enthält. 9 und 10
geben typische Garnzuführgeschwindigkeiten und Schrittinformationen für das in
8 dargestellte Muster wieder, das mit einer einzigen
Nadelstange, die ohne Verschiebung näht, erstellt wurde. 9
gibt die Garnzuführgeschwindigkeiten wieder, die in einem herkömmlichen Vorschubanbau
und mit einer herkömmlichen Garnzuführmusterprogrammierung verwendet würden.
10 gibt die Auswahl gemäß der vorliegenden Erfindung
wieder.
Ein besonders wünschenswertes Ergebnis der Kontrolle über die Garnlänge
jedes Stichs ist eine Einsparung von Garn zwischen ungefähr zwei und zehn Prozent.
Dies ist das Resultat der Garnzuführungen für einen niedrigen Stich nach einem hohen
Stich, die um einen Betrag reduziert sind, der größer als der Zuwachs bei dem zugeführten
Garn für einen hohen Stich nach einem niedrigen Stich ist. In dem Muster gemäß
8 ist zum Beispiel, wenn die neuen Garnzuführungen
gemäß der vorliegenden Erfindungen verwendet werden, die Garnzuführung für einen
niedrigen Stich, der einem hohen Stich folgt, 0,002 Zoll – oder 0,309 Zoll
geringer als die Garnzuführung für einen gewöhnlichen niedrigen Stich von 0,311
Zoll. Die Garnzuführung für einen hohen Stich nach einem niedrigen Stich ist jedoch
1,0 Zoll oder nur 0,175 Zoll mehr als die Garnzuführung für einen normalen hohen
Stich von 0,825 Zoll.
Die Abweichung bei den Garnzuführmengen erscheint das Ergebnis einer
größeren Spannung zu sein, die auf das Garn beim Übergang von hohen zu niedrigen
Stichen ausgeübt wird, wobei das Garn leicht gedehnt wird. In dem Beispiel der
8 und 10 wird
0,134 Zoll Garn bei jedem Übergang von niedrigem Stechen zu hohem und zurück zu
niedrigem eingespart. Somit werden Muster mit vergleichsweise mehr Wechseln bei
den Stichhöhen größere Einsparungen mit der vorliegenden Garnzuführsteuerung verwirklichen.
Die Einsparungen, die in dem Muster gemäß 8
erzielt werden, können leicht berechnet werden. Wenn, wie in 9
gezeigt, das Muster unter Benutzung eines Garnzuführmechanismus aus dem Stand der
Technik getuftet wird, der nur drei Garnzuführgeschwindigkeiten bereitstellt, wird
es 144 hohe Stiche mit 0,825 Zoll, 56 niedrige Stiche mit 0,311 Zoll und 56 mittlere
Stiche mit 0,545 Zoll bei jeder Wiederholung geben oder eine Gesamtsumme von 166,736
Zoll.
Wenn jedoch, wie in 10 gezeigt, die Übergangsstiche
addiert werden mit den Längen von 0,002 Zoll für einen niedrigen Stich, der entweder
einem hohen oder einem mittleren Stich folgt, von 1,0 Zoll für einen hohen Stich,
der einem niedrigen Stich folgt, von 0,6 Zoll für einen mittleren Stich, der einem
niedrigen Stich folgt, von 0,90 Zoll für einen hohen Stich, der einem mittleren
Stich folgt, und von 0,40 Zoll für einen mittleren Stich, der einem hohen Stich
folgt, ist das gesamte Garn, das bei einer Wiederholung verbraucht wird, nur 160,324
Zoll lang. Dies ist eine Einsparung von 6,412 Zoll oder fast 4%.
In der Praxis ist es außerdem nützlich, mehr als einen Übergangsstich
zu verwenden. So wird zum Beispiel beim Übergang von einem hohen Stich mit 0,825
Zoll zu einem niedrigen Stich mit 0,311 Zoll der erste niedrige Stich für einige
Garne mit etwa 0,002 Zoll zugeführt und der zweite niedrige Stich hat vorzugsweise
nur etwa 0,08 Zoll. Der dritte niedrige Stich wird den regulären Wert von 0,311
Zoll annehmen. Ähnliches Mehrzuführen für den Übergang zu hohen Stichen von vielleicht
1,0 Zoll und 0,93 Zoll würde ebenfalls gemacht werden. Mit den zwei Übergangsstichprogrammierungen
sind die Garneinsparungen sogar größer. Die Komplexität, die durch mehrfache Übergangsstichwerte
hinzugefügt wird, macht die Übersetzung der Florhöhen des fertigen Musters, das
durch den Gestalter erstellt wird, zu numerischen Garnzuführwerten sogar noch komplizierter.
Ein Flussdiagramm, das die Logik des Austauschens der Garnzuführwerte für die hohen,
mittleren und niedrigen Florhöhen, die für einen vorgegebenen Stich von dem Gestalter
ausgewählt wurden, darstellt, ist in 12 gezeigt.
Musterinformationen, die die fertigen Garnflorhöhen etwa durch Farbsättigung,
wie in 8 gezeigt, oder in dreidimensionaler Form, wie
in 11 gezeigt, darstellen, werden in Schritt
101 in einen Computer 60 (gezeigt in 6)
eingegeben. Im nächsten Schritt 102 verarbeitet der Computer
60 die Musterhöheninformationen für jede Musterbreiteposition, die durch
das Garn für eine einzelne Nadel auf der Tuftingmaschine repräsentiert wird. Die
meisten Muster werden 30, 40 oder 60 Musterbreite- oder
Nadelpositionen haben, obwohl der vorliegende Garnzuführanbau sogar Muster mit 120
Positionen erlaubt. Wenn zwei Garnzuführanbauten mit getrennten versetzten Nadelbalken
verwendet werden, können sogar 240 Positionen geschaffen werden.
Um passend vorzugeben, wie der Anfang des Musters getuftet werden
muss, insbesondere nach jeder Musterwiederholung, werden die letzten zwei Stiche
des Musters in einer Musterbreiteposition in einen Speicher des Computers in Schritt
103 eingelesen. In Schritt 104 werden die letzten zwei Stiche
verglichen, um ihre Höhen zu bestimmen. Die Entscheidungssymbole,
die in den Schritten 104A bis 104I gezeigt sind, sind für die
Situation ausgestaltet, wo Musterhöhen für jeden Stich aus Hoch, Mittel und Niedrig
ausgewählt werden müssen. Für den Fall, dass zusätzliche fertige Florhöhen verwendet
werden, muss eine komplexere Entscheidungsbaumanalyse verwendet werden. Abhängig
von den vorherigen zwei Stichen wird der erste Stich in dem Muster in dem passenden
Entscheidungsbaum 110A bis 110I verarbeitet. Wenn die letzten
beide Stiche zum Beispiel beide hoch sind, wird Entscheidungsbaum 110A
benutzt. In Schritt 114 wird die Musterhöheninformation für den nächsten
Stich beschafft. In dem nächsten Schritt 106 wird bestimmt, ob der nächste
Stich ein in der Höhe hoher, mittlerer oder niedriger ist und der passende Unterbaum
(106A, 106B, 106C) wird benutzt. In dem Unterbaum ist
es die erste Abfrage zu bestimmen, ob der Stich verschoben wird 107, und
wenn ja, werden in Schritt 108 die verschobenen Garnzuführwerte angewandt.
Andernfalls werden unverschobenen Werte angewandt. Dann bestimmt der Prozessor in
Schritt 109, ob es das Ende des Musters ist, und wenn nicht, weist Schritt
105 die Verarbeitung an, an dem passenden Entscheidungsbaum 110
fortzufahren. Wenn es das Ende des Musters ist, erhöht Schritt 111 den
Musterbreitepositionszähler und der Vorgang wird für die nächste Musterbreiteposition
wiederholt. Dies beginnt mit dem Einlesen der letzten zwei Stiche des Musters für
die spezielle Breitenposition in Schritt 103 für jede nachfolgende Musterbreitenposition.
Wenn die letzte Musterbreitenposition vollständig verarbeitet worden ist, zeigt
Schritt 113, dass die Musterübersetzung in Garnzuführvariable vollständig
ist. Zu diesem Zeitpunkt können Zahlenwerte für die verschiedenen Stichbezeichnungen
eingesetzt werden. In dem Beispiel aus 12 mit Verschieben von bis
zu zwei Schritten und drei fertigen Garnflorhöhen müssen etwa 45 Garnzuführwerte
eingegeben werden.
Für ein typisches Muster würden anfänglich genäherte Garnzuführwerte
benutzt werden und eine kurze Probe des Teppichs würde getuftet werden. Der sich
ergebende Teppich würde untersucht werden und jede notwendige Veränderung an den
Stichhöhen würden gemacht werden, um das gewünschte Finish zu produzieren. Solche
Veränderungen werden benötigt wegen sich verändernder Eigenschaften von unterschiedlichen
Garnen und insbesondere der Garnelastizität.
Alternative Verfahren zum Bilden von Garnzuführwerten können in speziellen
Fällen einfacher implementiert werden. 13 stellt ein
Flussdiagramm zum Zuweisen von Garnzuführwerten dar, wenn es drei Florhöhen (Hoch,
Mittel und Niedrig) gibt und keine Verschiebung der Nadelstange. Das Verfahren beginnt
bei Kasten 120 und Werte werden initialisiert 121. Der Wert des
aktuellen Stichs oder Schritts wird bestimmt 122, und der Wert des vorhergehenden
Stichs oder Schritts 123, 124 wird bestimmt. Basierend auf den
Werten des aktuellen und des vorherigen Stichs wird ein aktueller Schrittwert zugewiesen
125.
In Schritt 127 werden Zähler und die vorherigen Stichwerte
auf den neusten Stand gebracht und ein Test wird durchgeführt, um zu bestimmten,
ob der letzte Stich erreicht worden ist 128. Wenn es weitere Stiche gibt,
beginnt die Bestimmung des neuen aktuellen Stichwerts 122. Wenn dies vollständig
ist 129, werden die berechneten Garnzuführwerte in dem Teppichmuster ersetzt.
14 zeigt ein Verfahren zur Näherung von
Garnzuführwerten für ein Garnmuster mit vielen Garnzuführwechseln. In diesem Verfahren
beginnt die Garnzuführwertberechnung 130 und die Werte für den aktuellen
Schritt und den vorherigen Schritt werden initialisiert 131. Die aktuell
abgeschätzte Garnmenge, die bereitgestellt werden muss, um den gewünschten aktuellen
Schritt oder Stich auszuführen, wird dann basierend auf der Stichrate (Stiche pro
Zoll), der beabsichtigten Florhöhe des Stichs, der Anzahl der Positionen, um die
die Nadelstange während des Schritts oder Stichs verschoben wird, und der Gauge
der Nadelstange berechnet 132. Die Werte für den vorherigen Stich und den
aktuellen Stich werden auf den neuesten Stand gebracht und der Prozess wird wiederholt,
bis der letzte Stich verarbeitet ist 133. Auf diese Weise wird jedem Stich
ein aktueller Garnzuführwert zugewiesen. Es ist jedoch wünschenswert, Garn kurz
vor dem Abwärtshub der Tuftingmaschine zuzuführen, der an den Garnen zieht und diese
Garne durch das Grundgewebe treibt.
Zwei Verfahren sind erdacht worden, um sich dieser Sache zuzuwenden.
Bei dem ersten wird einfach ein Kodierer benutzt, um die Position der Nadeln oder
der Hauptantriebswelle der Tuftingmaschine zu melden, und die Hauptsteuerung
61 der Tuftingmaschine ist programmiert, den Garnzuführmotoren kurz vor
dem Abwärtshub zu signalisieren, das Garn zuzuführen, das für den aktuellen Stich
benötigt wird. Dieses Verfahren ist zufriedenstellend für unabhängig gesteuerte
Garnzuführantriebe. Um jedoch weniger anspruchsvolle Garnzuführungen anzupassen
ist es manchmal wünschenswert, einen Garnzuführwert vorzusehen, der synchronisiert
mit den Tuftingmaschinenstichen zugeführt werden kann. In Schritt 135 ist
gezeigt, dass durch Mischen der Garnzuführwerte für den vorhergehenden Stich und
den aktuellen Stich eine passendere Menge an Garn den Nadeln zugeführt werden kann.
Somit ist während der Zeit, in der der vorhergehende Stich getuftet wird, das Garn
für den Stich wie in Schritt 132 berechnet zugeführt worden, und ein Teil
des Garns, das für den aktuellen Stich benötigt wird, ist ebenfalls den Nadeln zugeführt
worden. Diese Vorwärtsmittelwertbildung der Garnzuführwerte in
Schritt 135 wird während der Stiche wiederholt und wenn der letzte Stich
erreicht ist 136, ist die Berechnung der Werte vollständig 137
und kann für das Muster benutzt werden.
Die Software kann vorzugsweise auch automatisch die Länge des Garns
berechnen, die für eine besondere Ausgestaltung benötigt wird, indem die Länge der
Stiche für eine vorgegebene Länge der Gestaltung summiert werden, und diese Information
wird auf das Teppichgewicht in Abhängigkeit der Deniere der gewählte Garne übertragen.
Es ist leicht ersichtlich, dass es ohne die Vorteile, die sich durch die verbundene
Software ergeben, sehr zeitaufwendig wäre, die Leistung und die Vorteile des vorliegenden,
individuell Servomotor-gesteuerten Garnzuführanbaus auszunutzen.
Zahlreiche Abwandlungen des hierin beschriebenen Aufbaus werden sich
von selbst dem Fachmann anbieten. Es versteht sich, dass die Details und Anordnungen
von Teilen, die beschrieben und dargestellt wurden, um den Charakter der Erfindung
zu erklären, nicht als irgendeine Beschränkung der Erfindung auszulegen sind.