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Dokumentenidentifikation DE69730363T2 15.09.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001132514
Titel Mit unabhängigen Stellmotoren betriebene Musterherstellungsvorrichtung für Tuftingmaschinen und rechnergestütztes Entwurfsystem
Anmelder Tuftco Corp., Chattanooga, Tenn., US
Erfinder Morgante, Michael R., New York 14052-0018, US;
Stanfield, Randall E., Tennessee 37379, US;
Bishop, Mike, Tennessee 37377, US
Vertreter Uexküll & Stolberg, 22607 Hamburg
DE-Aktenzeichen 69730363
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.11.1997
EP-Aktenzeichen 011119492
EP-Offenlegungsdatum 12.09.2001
EP date of grant 18.08.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.09.2005
IPC-Hauptklasse D05C 15/32
IPC-Nebenklasse D05C 15/18   

Beschreibung[de]
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.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum automatischen Eingeben der Tufting-Parameter von einer Tuftingmaschine (10) des Typs, die einen elektronisch gesteuerten Garnzuführanbau (30) zum Bereitstellen von abgemessenen Garn-Zuwächsen für eine Vielzahl von quer ausgerichteten Nadeln (29) aufweist, die dazu ausgestaltet sind, um durch ein Grundgewebe, das die Tuftingmaschine (10) von vorne nach hinten durchläuft, durch eine rotierende Hauptantriebswelle (18) hin- und herbewegt zu werden, wobei Stiche, die Schlingen aufweisen, durch das Grundgewebe gesetzt werden, mit den Schritten:

    a) Auswählen von Musterparametern bezüglich Breite, Länge, relativ hohe Florhöhe und relativ niedrige Florlänge für Stiche auf einem Computerbildschirm,

    b) Entwerfen eines Musters, das die Anordnung von relativ hohen Flornoppen und relativ niedrigen Flornoppen auf dem Computerbildschirm zeigt, um eine grafische Darstellung von einem getufteten Teppich in einer Datendatei zu erzeugen;

    c) Verarbeiten der Datendatei, die die grafische Darstellung von dem getufteten Teppich enthält, um Stichen Garnzuführwerte zuzuweisen, und zwar basierend auf der Florhöhe, die für diesen Stich und zumindest für den vorhergehenden Stich ausgewählt wurde.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Zuweisung der Garnzuführwerte zu Stichen auf der Florhöhe basiert, die für diesen Stich und für zumindest für die beiden vorhergehenden Stiche ausgewählt wurde.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Garnzuführwert, der einer relativ hohen Flornoppe zugewiesen wird, die auf eine relativ hohe Flornoppe und eine relativ niedrige Flornoppe folgt, größer ist als der Garnzuführwert, der einer relativ hohen Flornoppe zugewiesen wird, die auf zwei relativ hohe Flornoppen folgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Stichen zugewiesene Garnzuführwert außerdem auf der Anzahl von pro Zoll getufteten Stichen, der Maschinen-Gauge und der Anzahl von Gaugen-Zuwächsen basiert, um die die Nadeln aus ihrer vorherigen Position verschoben werden müssen.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Garnzuführwert für einen Stich mit relativ niedriger Florhöhe nach einem Stich mit relativ hoher Florhöhe gegenüber dem Garnzuführwert für einen Stich mit relativ niedriger Florhöhe, der nach anderen Stichen mit relativ niedriger Florhöhe erfolgt, um einen Wert verringert ist, der größer ist als der Wert, um den der Garnzuführwert von einem Stich mit relativ hoher Florhöhe nach einem Stich mit relativ niedriger Florhöhe gegenüber dem Garnzuführwert für einen Stich mit relativ hoher Florhöhe erhöht ist, der nach anderen Stichen mit relativ hoher Florhöhe erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die grafische Darstellung von einem getufteten Teppich in einem dreidimensionalem Format auf einem Computerbildschirm betrachtet werden kann.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Unterschiede bezüglich der relativen Höhen der Flornoppen durch Veränderung der Farbsättigung für diese Noppen auf einem Computerbildschirm wiedergegeben werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Garnzuführwert, der einem vorgegebenen Stich in einem Muster zugewiesen wird, auf einen Anteil des Garns, der für den Stich als benötigt berechnet wird, und auf einen Anteil des Garns rückbezogen ist, der für den nächsten Stich als benötigt berechnet wird.
  9. Garnzuführmodul auf einer Montageplatte (35), die eine erste Seite, eine zweite gegenüberliegende Seite und ein Verbindungsglied (53) aufweist, das dazu ausgestaltet ist, um lösbar an einem Garnzuführanbau (30) vom Vorschub-Typ befestigt zu werden, mit einem Garnzuführservomotor (38), der an der ersten Seite der Montageplatte (35) in direkter Verbindung mit einer Garnzuführrolle (37) an der Montageplatte angebracht ist.
  10. Garnzuführmodul nach Anspruch 9, bei dem der Servomotor ein gezahntes Antriebsritzel (39) aufweist, das mit einem gezahnten äußeren Abschnitt (40) der Garnzuführrolle (37) eingreift.
  11. Garnzuführmodul nach Anspruch 9, bei dem die Umdrehungen des Antriebsritzels (39) den Umdrehungen der Garnzuführrolle (37) im Bereich von Verhältnissen zwischen etwa 8 : 1 bis etwa 24 : 1 entsprechen.
  12. Garnzuführmodul nach Anspruch 9, bei dem die Umdrehungen des Antriebsritzels (39) den Umdrehungen der Garnzuführrolle (37) im Bereich von Verhältnissen zwischen etwa 12 : 1 bis etwa 18 : 1 entsprechen.
  13. Garnzuführmodul nach Anspruch 9, bei dem die Umdrehungen des Antriebsritzels (39) den Umdrehungen der Garnzuführrolle (37) im Verhältnis von etwa 15 : 1 entsprechen.
  14. Garnzuführmodul nach Anspruch 10, bei dem die Montageplatte (35) einen eingelassenen kreisförmigen Bereich (51) zur Aufnahme des gezahnten äußeren Abschnitts (40) der Garnzuführrolle (37) aufweist.
  15. Garnzuführmodul nach Anspruch 9, bei dem die Garnzuführrolle (37) ein Gewicht von weniger als etwa einem Pfund hat.
  16. Garnzuführmodul nach Anspruch 9, bei dem der Servomotor (38) Kommutierungsinformationen erzeugt, die an eine Steuerung (61) übertragen werden können.
  17. Garnzuführmodul nach Anspruch 9, bei dem der Servomotor (38) Positionsinformationen erzeugt, die an eine Steuerung (61) übertragen werden können.
  18. Verfahren zum Betreiben einer Tuftingmaschine, um ein Garn in einem Grundgewebe zu tuften, so dass das Garn an ausgewählten Stichen relativ hohe Florhöhen und an ausgewählten Stichen relativ niedrige Florhöhen hat, mit den Schritten:

    a) Eingeben von Garnzuführwertinformationen in eine Hauptsteuerung (61),

    b) Fädeln des gewünschten Garns (16) um eine Garnzuführrolle (36, 37) an einem Garnzuführmodul, durch ein Garnzuführrohr (21) und zu einer Nadel (29),

    c) Betreiben der Tuftingmaschine, so dass die Nadel (29) hin- und herbewegt wird und das Garn (16) durch das Grundgewebe trägt,

    d) Bereitstellen von Positionsinformationen bezüglich der Hin- und Herbewegung der Nadel an die Hauptsteuerung (61),

    e) Senden von ratiometrischen Garnzuführwertinformationen in Bezug auf einen Stich von der Hauptsteuerung (61) zu einer Servomotorsteuerung (65),

    f) Verarbeiten der ratiometrischen Informationen mit der Servomotorsteuerung (65) und Ansteuern eines entsprechenden, mit dem Garnzuführmodul verbundenen Servomotors (38), um die Wegstrecke zu drehen, die zum Zuführen einer passenden Menge an Garn entsprechend dem Stich benötigt wird,

    g) Melden von Positionsinformationen von dem Servomotor (38) an die Servomotorsteuerung,

    h) Melden von Statusinformationen von der Servomotorsteuerung (65) an die Hauptsteuerung (61).
  19. Rohrreihe (21) zum Lenken von Garnen (16) von einem Musteranbau (30) des Vorschub-Typs zu einer Vielzahl von quer beabstandeten, hin- und herbewegbaren Nadeln (29) in einer Tuftingmaschine (10), bei der die minimale Länge von einem Garnzuführrohr (21) die Länge von einem Garnzuführrohr ist, das zum Transport eines Garns von einer Garnzuführrolle (36, 37) in einem zentralen Bereich des Musteranbaus (30) vom Vorschub-Typ zu einer Nadel (29) benötigt wird, die sich in der Nähe eines Randbereichs der Tuftingmaschine (10) befindet.
Es folgen 28 Blatt Zeichnungen






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