DE102020133016B3 - Method and device for attaching a functional element to a carrier - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (15) zum Befestigen eines Funktionselements (16) auf einem Träger (17), beispielsweise einem textilen Träger (17). Das Funktionselement (16) ist quer zu seiner Erstreckungsrichtung biegbar und kann als Endlosmaterial aus einem Vorrat (18) bereitgestellt werden. In einem oder mehreren zu befestigenden Abschnitten (41) wird das Funktionselement während einer Stickphase (SP) durch Sticken auf den Träger (17) aufgebracht. Dazu wird das Funktionselement (16) mittels eines Führungsteils (29) an einem Stickkopf (20) geführt und in einer gewünschten Position in Stickrichtung vor einer Sticknadel (25) auf dem Träger (17) abgelegt. Während einer Schlaufenbildungsphase (LP) findet eine Relativbewegung zwischen dem Stickkopf (20) und dem Träger (17) statt, jedoch ohne das Funktionselement (16) durch Sticken am Träger (17) zu befestigen. Mittels eines Halteteils (35), beispielsweise eines Haltestifts (36), wird das Funktionselement (16) in einer Schlaufe (44) um das Halteteil (35) herum geführt. Daran kann sich eine weitere Stickphase (SP) anschließen. Die nicht durch Sticken befestigte, freiliegende Schlaufe (44) nimmt eine Position ein, die das weitere Sticken nicht und den weiteren Herstellungsprozess vereinfacht.The invention relates to a method and a device (15) for fastening a functional element (16) to a carrier (17), for example a textile carrier (17). The functional element (16) can be bent transversely to its direction of extension and can be provided as a continuous material from a stock (18). In one or more sections (41) to be fastened, the functional element is applied to the carrier (17) by embroidery during an embroidery phase (SP). For this purpose, the functional element (16) is guided by a guide part (29) on an embroidery head (20) and placed on the carrier (17) in a desired position in the embroidery direction in front of an embroidery needle (25). During a loop formation phase (LP), a relative movement takes place between the embroidery head (20) and the support (17), but without attaching the functional element (16) to the support (17) by embroidering. The functional element (16) is guided around the holding part (35) in a loop (44) by means of a holding part (35), for example a holding pin (36). This can be followed by another embroidery phase (SP). The exposed loop (44), not fixed by embroidery, occupies a position that does not simplify further embroidery and further manufacturing process.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Befestigen eines quer zu seiner Erstreckungsrichtung biegbaren Funktionselements auf einem Träger durch Sticken, insbesondere unter Verwendung einer einen Stickkopf aufweisenden Stickmaschine.The invention relates to a method and a device for attaching a functional element that can be bent transversely to its direction of extension on a carrier by embroidery, in particular using an embroidery machine having an embroidery head.
Das Befestigen von Funktionselementen auf Trägern durch Sticken ist an sich bekannt. Beispielsweise beschreibt
Die aus
Unterschiedliche Arten von Stickmaschinen sind beispielsweise aus
Im Bereich der Teppichherstellung ist es bekannt, Fäden durch einen Träger hindurchzustecken und dadurch offenflorige Strukturen oder Schlingflor zu bilden (z.B.
Bei Produkten, die in ihrem gebrauchsfertigen Zustand eine Mehrzahl von Funktionselementen aufweisen, kann es notwendig sein, eine Mehrzahl von Anschlüssen an diese Funktionselemente bereitzustellen. Solche Funktionselemente können beispielsweise elektrische Leiter, Kabel, Fluidleitungen, optische Leitungen oder dergleichen sein. Je komplexer die Struktur aus einem oder mehreren Funktionselementen ist, desto schwieriger ist das Befestigen dieses Funktionselements mittels Sticken. Lose Enden von einem oder mehreren Funktionselementen dürfen den Stickprozess und die Relativbewegung des Stickkopfes relativ zum Träger nicht stören oder behindern.In the case of products that have a plurality of functional elements in their ready-to-use state, it may be necessary to provide a plurality of connections to these functional elements. Such functional elements can be, for example, electrical conductors, cables, fluid lines, optical lines or the like. The more complex the structure made up of one or more functional elements, the more difficult it is to attach this functional element using embroidery. Loose ends of one or more functional elements must not disturb or impede the embroidery process and the relative movement of the embroidery head relative to the wearer.
Es kann daher als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Befestigen eines Funktionselements auf einem Träger zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 15 gelöst.It can therefore be regarded as an object of the present invention to create an improved method and an improved device for fastening a functional element on a carrier. This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and a device having the features of
Erfindungsgemäß wird ein quer zu seiner Erstreckungsrichtung biegbares Funktionselements auf einem Träger befestigt, indem ein oder mehrere Abschnitte des Funktionselements durch Sticken auf dem Träger befestigt werden. Bei dem Funktionselement handelt es sich um ein beispielsweise als Endlosmaterial aus einem Vorrat bereitgestelltes Funktionselement, wie etwa ein elektrischer Leiter, ein einadriges oder mehradriges Kabel, ein optischer Leiter, insbesondere eine Glasfaserleitung, eine Fluidleitung mit einem oder mehreren Fluidkanälen, beispielsweise ein Schlauch, oder eine beliebige Kombination davon. Das Funktionselement kann beispielsweise aufgewickelt auf einer Vorratsrolle bereitgestellt werden. Die Vorratsrolle kann unmittelbar an einem Stickkopf einer Stickmaschine angeordnet sein oder entfernt vom Stickkopf angeordnet sein, wobei der Stickkopf relativ zur Vorratsrolle bewegbar ist.According to the invention, a functional element that can be bent transversely to its direction of extension is fastened to a carrier, in that one or more sections of the functional element are fastened to the carrier by embroidering. The functional element is a functional element provided, for example, as endless material from a stock, such as an electrical conductor, a single-core or multi-core cable, an optical conductor, in particular a glass fiber line, a fluid line with one or more fluid channels, for example a hose, or any combination of these. The functional element can be provided wound up on a supply roll, for example. The supply roll can be arranged directly on an embroidery head of an embroidery machine or can be arranged remotely from the embroidery head, with the embroidery head being movable relative to the supply roll.
Jedenfalls ist am Stickkopf ein Führungsteil angeordnet. Das Führungsteil ist dazu eingerichtet, das aus dem Vorrat zugeführte Funktionselement derart zu führen, dass es relativ zur Sticknadel des Stickkopfes in einer vorgegebenen Position bereitgestellt wird. Mittels des Führungsteils kann das Funktionselement in einer gewünschten Relativposition gegenüber der Sticknadel des Stickkopfes auf dem Träger abgelegt werden, wenn eine Relativbewegung des Stickkopfes und des Trägers ausgeführt werden.In any case, a guide part is arranged on the embroidery head. The guide part is set up to guide the functional element supplied from the supply in such a way that it is provided in a predetermined position relative to the embroidery needle of the embroidery head. The functional element can be placed on the carrier in a desired position relative to the embroidery needle of the embroidery head by means of the guide part when a relative movement of the embroidery head and the carrier is carried out.
Bei einem Ausführungsbeispiel weist der Stickkopf keine Fördermittel zur aktiven Förderung des Funktionselements auf. Es wird beispielsweise durch eine aufgrund einer Relativbewegung zwischen dem Stickkopf und dem Träger erzeugten Zugkraft aus dem Vorrat entnommen, insbesondere abgewickelt.In one embodiment, the embroidery head does not have any conveying means for actively conveying the functional element. It is removed from the supply, in particular unwound, for example, by a tensile force generated as a result of a relative movement between the embroidery head and the carrier.
Während einer Stickphase werden Stickkopf und Träger relativ zueinander bewegt. Insbesondere kann die Stickmaschine dazu eingerichtet sein, einen Stickrahmen oder eine andere Halterung, die zum Halten des Trägers eingerichtet ist, relativ zum Stickkopf zu bewegen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, den Stickkopf gegenüber einem ruhend gehaltenen Träger zu bewegen. Während der Stickphase wird ein Abschnitt des Funktionselements auf dem Träger abgelegt und mittels Sticken auf dem Träger befestigt. Das Sticken kann während der Stickphase kontinuierlich oder wiederholt mit Unterbrechungen durchgeführt werden. Dementsprechend kann der Abschnitt des Funktionselements während einer Stickphase kontinuierlich oder an mit Abstand zueinander geordneten Befestigungsstellen durch Sticken auf dem Träger befestigt werden.During an embroidery phase, the embroidery head and carrier are moved relative to one another. In particular, the embroidery machine can be set up to have an embroidery frame or another holder that is set up to hold the carrier relative to the stick to move head. Alternatively or additionally, it is also possible to move the embroidery head relative to a support that is held stationary. During the embroidery phase, a section of the functional element is placed on the carrier and attached to the carrier by means of embroidery. Embroidering can be done continuously or repeatedly with interruptions during the embroidering phase. Accordingly, during an embroidery phase, the section of the functional element can be attached to the carrier continuously or at attachment points arranged at a distance from one another by embroidery.
Vor oder mit dem Beginn einer ersten Stickphase kann das freie Ende des Funktionselements außerhalb des Stickkopfes befestigt werden, so dass durch die Zugkraft, die bei der Relativbewegung zwischen dem Stickkopf und dem Träger auf das Funktionselement ausgeübt wird, eine Zufuhr des Funktionselements bewirkt wird. Das freie Ende des Funktionselements kann an irgendeiner geeigneten Stelle außerhalb des Stickkopfes, beispielsweise am Träger, befestigt werden, beispielsweise durch eine Klemmverbindung oder dergleichen.Before or at the start of a first embroidery phase, the free end of the functional element can be attached outside of the embroidery head, so that the functional element is supplied by the tensile force exerted on the functional element during the relative movement between the embroidery head and the carrier. The free end of the functional element can be attached at any suitable point outside of the embroidery head, for example on the carrier, for example by a clamp connection or the like.
Während einer Schlaufenbildungsphase werden der Stickkopf und ein Halteteil relativ zueinander bewegt. Das Halteteil befindet sich in der Schlaufenbildungsphase in einer Halteposition. Das Halteteil kann bei einem Ausführungsbeispiel derart angeordnet sein, dass es gemeinsam mit dem Träger relativ zum Stickkopf bewegt wird. Beispielsweise können ein oder mehrere Halteteile, die zur Schlaufenbildung verwendet werden können, unmittelbar am Träger oder unmittelbar an dem den Träger haltenden Stickrahmen der Stickmaschine angeordnet sein. Alternativ kann der Stickkopf relativ zu einem in einer Halteposition angeordneten Halteteil bewegt werden und/oder das Halteteil relativ zum Stickkopf bewegt werden. Durch die Relativbewegung bildet das Funktionselement eine Schlaufe um das Halteteil. Während dieser Schlaufenbildungsphase wird das Funktionselement nicht mittels des Stickkopfes am Träger befestigt. Vielmehr wird eine freiliegende Schlaufe gebildet.During a loop formation phase, the embroidery head and a holding part are moved relative to one another. The holding part is in a holding position in the loop formation phase. In one exemplary embodiment, the holding part can be arranged in such a way that it is moved together with the carrier relative to the embroidery head. For example, one or more holding parts, which can be used to form loops, can be arranged directly on the carrier or directly on the embroidery frame of the embroidery machine holding the carrier. Alternatively, the embroidery head can be moved relative to a holding part arranged in a holding position and/or the holding part can be moved relative to the embroidery head. Due to the relative movement, the functional element forms a loop around the holding part. During this loop formation phase, the functional element is not attached to the carrier by means of the embroidery head. Rather, an exposed loop is formed.
Unter einer Schlaufe ist hier ein Abschnitt des Funktionselements zu verstehen, bei dem zwei benachbarte Schlaufenabschnitte über eine um das Halteteil herum führende Biegung miteinander verbunden sind, wobei die beiden Schlaufenabschnitte vorzugsweise einen spitzen Winkel zueinander einschließen und insbesondere einen spitzen Winkel von weniger als 90° oder weniger als 75° oder weniger als 45°.A loop is to be understood here as a section of the functional element in which two adjacent loop sections are connected to one another via a bend leading around the holding part, with the two loop sections preferably enclosing an acute angle with one another and in particular an acute angle of less than 90° or less than 75° or less than 45°.
Im Anschluss an die Schlaufenbildungsphase findet eine weitere Stickphase statt, in der ein weiterer Abschnitt des Funktionselements durch Sticken auf dem Träger befestigt wird, analog zu der vorstehend beschriebenen Stickphase. Die während der Schlaufenbildungsphase gebildete Schlaufe des Funktionselements ist somit durch zwei Abschnitte begrenzt, die auf dem Träger befestigt sind. Die freiliegende Schlaufe kann später zum Anschließen des Funktionselements an eine Funktionseinheit verwendet werden, beispielsweise an eine elektrische Einheit und/oder eine optische Einheit und/oder eine Heizeinheit und/oder eine Kühleinheit und/oder eine Fluideinheit oder ähnliches, abhängig von der Funktion des Funktionselements.Following the loop-forming phase, another embroidery phase takes place, in which another section of the functional element is attached to the support by embroidery, analogously to the embroidery phase described above. The loop of the functional element formed during the loop-forming phase is thus delimited by two sections that are attached to the carrier. The exposed loop can later be used to connect the functional element to a functional unit, for example an electrical unit and/or an optical unit and/or a heating unit and/or a cooling unit and/or a fluidic unit or the like, depending on the function of the functional element .
Durch das Bilden der Schlaufe hat der freiliegende Teil des Funktionselements zwischen zwei befestigten Abschnitten eine definierte Position. Es wird dadurch vermieden, dass die Schlaufe versehentlich in Kontakt mit den sich bewegenden Teilen, insbesondere mit dem Stickkopf gelangt und dadurch Fehler beim Herstellen des Produkts entstehen. Durch die bekannte Position der freiliegenden Schlaufe kann auch eine weitere automatisierte Handhabung bzw. Montage vereinfacht werden. Das weitere Handhaben der freiliegenden Schlaufen ist erleichtert.By forming the loop, the exposed part of the functional element has a defined position between two attached sections. This avoids the loop accidentally coming into contact with the moving parts, especially the embroidery head, causing errors in the manufacture of the product. Due to the known position of the exposed loop, further automated handling or assembly can also be simplified. Further handling of the exposed loops is facilitated.
Der Träger erstreckt sich beispielsweise entlang einer Ebene in eine Längsrichtung und eine Querrichtung. Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um einen textilen Träger handeln. Als Träger kommen auch plattenförmige Elemente in Betracht, die sich für das Aufsticken eignen, beispielsweise Platten aus geschäumten Materialien.The carrier extends, for example, along a plane in a longitudinal direction and a transverse direction. The carrier can be a textile carrier, for example. Plate-shaped elements that are suitable for embroidering, for example plates made of foamed materials, also come into consideration as carriers.
Es ist vorteilhaft, wenn das Führungsteil relativ zur Sticknadel bzw. einer die Sticknadel haltenden Sticknadeleinheit des Stickkopfes bewegbar ist und beispielsweise um eine Dreh- oder Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist. Die Dreh- oder Schwenkachse und das Führungsteil sind derart angeordnet, dass das Führungsteil in unterschiedlichen Positionen um die Sticknadel bzw. den Stickantrieb herum angeordnet werden kann. Die Dreh- oder Schwenkachse kann sich zum Beispiel entlang der Sticknadel oder versetzt zur Sticknadel vorzugsweise mittig durch den Stickantrieb erstrecken. Die Dreh- oder Schwenkachse erstreckt sich im Wesentlichen rechtwinklig zum Träger und vorzugsweise im Wesentlichen in vertikaler Richtung. Abweichungen von einigen Grad gegenüber der rechtwinkligen Ausrichtung zum Träger sind möglich, beispielsweise bis zu 5°.It is advantageous if the guide part can be moved relative to the embroidery needle or an embroidery needle unit of the embroidery head holding the embroidery needle and is arranged, for example, so as to be pivotable about a rotary or pivot axis. The axis of rotation or pivoting and the guide part are arranged in such a way that the guide part can be arranged in different positions around the embroidery needle or the embroidery drive. The axis of rotation or pivoting can, for example, extend along the embroidery needle or offset from the embroidery needle, preferably centrally through the embroidery drive. The axis of rotation or pivoting extends substantially at right angles to the support and preferably substantially in the vertical direction. Deviations of a few degrees from perpendicular to the carrier are possible, for example up to 5°.
Alternativ zur Schwenkbarkeit des Führungsteils relativ zur Sticknadel bzw. dem Stickantrieb kann auch der gesamte Stickkopf um die Drehachse drehbar oder schwenkbar angeordnet sein.As an alternative to the pivotability of the guide part relative to the embroidery needle or the embroidery drive, the entire embroidery head can also be arranged to be rotatable or pivotable about the axis of rotation.
Generell kann der Stickkopf bzw. das Führungsteil dazu eingerichtet sein, eine Dreh- oder Schwenkbewegung um die Dreh- oder Schwenkachse auszuführen, die eine oder mehrere vollständige Dreh- oder Schwenkbewegungen um jeweils 360° umfasst, wobei die Dreh- oder Schwenkbewegung während der Schlaufenbildung vorzugsweise kleiner als 360° ist.In general, the embroidery head or the guide part can be set up to rotate or Execute pivoting movement about the pivoting or pivoting axis, which comprises one or more complete pivoting or pivoting movements of 360° each, wherein the pivoting or pivoting movement during the loop formation is preferably less than 360°.
Es ist vorteilhaft, wenn das Führungsteil relativ zur Sticknadeleinheit oder alternativ der gesamte Stickkopf während der Bildung der Schlaufe um die Dreh- oder Schwenkachse geschwenkt bzw. gedreht wird, insbesondere um zumindest 100° oder zumindest 130° und vorzugsweise um zumindest etwa 170 bis 180°.It is advantageous if the guide part is pivoted or rotated relative to the embroidery needle unit or alternatively the entire embroidery head during the formation of the loop about the rotation or pivot axis, in particular by at least 100° or at least 130° and preferably by at least approximately 170 to 180° .
Zumindest während der Stickphasen ist das Führungsteil derart relativ zur Sticknadel positioniert oder ist der Stickkopf derart um die Dreh- oder Schwenkachse ausgerichtet , dass der zu befestigende Abschnitt des Funktionselements in Richtung der Relativbewegung zwischen dem Träger und dem Stickkopf vor der Sticknadel auf dem Träger abgelegt wird. Diese Orientierung kann optional auch während der Schlaufenbildungsphase aufrechterhalten werden.At least during the embroidery phases, the guide part is positioned relative to the embroidery needle or the embroidery head is aligned around the axis of rotation or pivoting in such a way that the section of the functional element to be attached is placed on the carrier in front of the embroidery needle in the direction of the relative movement between the carrier and the embroidery head . This orientation can optionally also be maintained during the loop formation phase.
Es ist bevorzugt, wenn ein, mehrere oder alle auf dem Träger zu befestigende Abschnitte des Funktionselements an mehreren mit Abstand zueinander angeordneten Befestigungsstellen durch jeweils einen oder mehrere Stiche befestigt wird oder werden. Der Abstand zwischen den Befestigungsstellen kann beispielsweise einige Zentimeter betragen. Der Aufwand für die Befestigung des Funktionselements wird hierdurch reduziert.It is preferred if one, several or all sections of the functional element to be fastened to the carrier are fastened at several fastening points arranged at a distance from one another by one or more stitches in each case. The distance between the attachment points can be a few centimeters, for example. This reduces the effort involved in attaching the functional element.
Es ist vorteilhaft, wenn ein oder mehrere Schlaufen des Funktionselements gebildet werden und jede Schlaufe zwei Abschnitte des Funktionselements verbindet, die mittels Sticken auf dem Träger befestigt sind. Auf diese Weise ist die Schlaufe zwischen den zwei befestigten Abschnitten am Träger fixiert.It is advantageous if one or more loops of the functional element are formed and each loop connects two sections of the functional element that are attached to the carrier by means of embroidery. In this way, the loop is fixed to the wearer between the two fixed sections.
Zur Bildung mehrerer Schlaufen kann ein Halteteil oder es können mehrere Halteteile verwendet werden. Beispielsweise können eine, mehrere oder alle Schlaufen unter Verwendung eines separaten Halteteils gebildet werden. Es ist auch möglich, zwei, mehr als zwei oder alle Schlaufen unter Verwendung eines gemeinsamen Halteteils zu bilden. Diese Möglichkeiten können auch kombiniert werden, so dass einige Schlaufen jeweils mittels eines separaten Halteteils und einige Schlaufen mittels eines gemeinsamen Halteteils gebildet werden.One holding part or several holding parts can be used to form a plurality of loops. For example, one, several or all of the loops can be formed using a separate holding part. It is also possible to form two, more than two or all loops using a common holding part. These possibilities can also be combined, so that some loops are each formed by means of a separate holding part and some loops are formed by means of a common holding part.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind ein, mehrere oder alle Halteteile relativ zum Träger bewegbar. Insbesondere können das oder die bewegbaren Halteteile zwischen einer Halteposition und einer Freigabeposition bewegt werden. Sie werden in der Halteposition gehalten oder in die Halteposition gebracht, um während einer Schlaufenbildungsphase eine oder mehrere Schlaufen bilden zu können. Nach dem Befestigen des Funktionselements auf dem Träger können das eine oder die mehreren Halteteile in die Freigabeposition bewegt werden, um die wenigstens eine gebildete Schlaufe freizugeben. Die Bewegung des Halteteils oder der Halteteile kann aktiv erfolgen, beispielsweise unter Verwendung eines Manipulators, eines Roboterarms, eines Greifers, einer Maschinenachse, usw. Alternativ hierzu kann das wenigstens eine Halteteil auch passiv in die Freigabeposition bewegbar sein. Beispielsweise kann es elastisch in die Halteposition vorgespannt sein und gegen die Vorspannkraft durch eine auf die Schlaufe ausgeübte Zugkraft in die Freigabeposition bewegt werden. Eine Möglichkeit besteht zum Beispiel darin, das Halteteil schwenkbar auszugestalten und elastisch in die Halteposition vorzuspannen.In a preferred embodiment, one, several or all of the holding parts are movable relative to the carrier. In particular, the movable holding part or parts can be moved between a holding position and a release position. They are held in the holding position or brought into the holding position in order to be able to form one or more loops during a loop-forming phase. After the functional element has been attached to the carrier, the one or more holding parts can be moved into the release position in order to release the at least one loop that has been formed. The holding part or parts can be moved actively, for example using a manipulator, a robot arm, a gripper, a machine axis, etc. Alternatively, the at least one holding part can also be moved passively into the release position. For example, it can be elastically biased into the holding position and moved against the biasing force into the release position by a tensile force exerted on the loop. One possibility is, for example, to design the holding part to be pivotable and to elastically pretension it in the holding position.
Eine, mehrere oder alle gebildeten Schlaufen können bei der Herstellung des Produkts mittels eines Werkzeugs, beispielsweise einer Hakennadel, durch den Träger hindurch bewegt werden, um die Seite des Trägers zu wechseln. Dies kann zweckmäßig sein, wenn der Anschluss an das Funktionselement bzw. an einen oder mehrere Abschnitte des Funktionselements nicht auf der Seite erfolgen soll, auf der das Funktionselement am Träger anliegt, sondern auf der entgegengesetzten Seite. Beispielsweise kann eine Schlaufe mittels einer Hakennadel durch den Träger hindurchgezogen werden. Mittels anderer Werkzeuge kann eine Schlaufe alternativ auch durch den Träger hindurchgedrückt werden.One, several or all of the loops formed can be moved through the carrier during manufacture of the product by means of a tool, for example a hook needle, in order to change the side of the carrier. This can be expedient if the connection to the functional element or to one or more sections of the functional element is not to be made on the side on which the functional element is in contact with the carrier, but on the opposite side. For example, a loop can be pulled through the carrier by means of a hooked needle. Alternatively, a loop can also be pressed through the carrier using other tools.
Eine, mehrere oder alle Schlaufen können durchtrennt werden, so dass nach dem Durchtrennen jeweils zwei Anschlussenden für dann separate Abschnitte oder Teile des Funktionselements gebildet sind. Mittels dieser Anschlussenden kann der jeweilige Teil bzw. Abschnitt des Funktionselements zum Beispiel mit einem zugeordneten Anschlussteil verbunden werden, der Bestandteil einer Funktionseinheit sein kann oder zur Verbindung mit einer Funktionseinheit dient. Das Anschlussteil kann am Träger angeordnet sein und beispielsweise auf dem Träger befestigt oder integraler Bestandteil des Trägers sein. Beispielsweise kann das Anschlussteil durch einen oder mehrere in einen textilen Träger integrierte Anschlussfäden gebildet sein. Das Anschlussteil kann auch als vom Träger separate Komponente ausgebildet sein.One, several or all loops can be severed so that after the severing two connection ends are formed for then separate sections or parts of the functional element. By means of these connection ends, the respective part or section of the functional element can be connected, for example, to an associated connection part, which can be part of a functional unit or is used to connect to a functional unit. The connection part can be arranged on the carrier and, for example, fastened on the carrier or be an integral part of the carrier. For example, the connecting part can be formed by one or more connecting threads integrated into a textile carrier. The connection part can also be designed as a component that is separate from the carrier.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 und2 jeweils eine blockschaltbildähnliche, schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Befestigen eines Funktionselements auf einem Träger, -
3 bis5 unterschiedliche Phasen während des Verlegens des Funktionselements in schematischer, blockschaltbildähnlicher Darstellung, -
6 und7 eine schematische blockschaltbildähnliche Darstellung beim Hindurchziehen einer gebildeten Schlaufe durch einen Träger, -
8 bis10 jeweils eine schematische Prinzipdarstellung einer Ausführungsform für das bewegbare Anordnen eines Halteteils der Vorrichtung und -
11 und12 jeweils eine schematische, blockschaltbildähnliche Darstellung einer weiteren Verarbeitung eines auf einem Träger angebrachten Funktionselements.
-
1 and2 in each case a block diagram-like, schematic representation of a device for fastening a functional element on a carrier, -
3 until5 Different phases during the laying of the functional element in a schematic, block diagram-like representation, -
6 and7 a schematic representation similar to a block diagram when a formed loop is pulled through a carrier, -
8th until10 each a schematic basic representation of an embodiment for the movable arrangement of a holding part of the device and -
11 and12 in each case a schematic, block diagram-like representation of further processing of a functional element mounted on a carrier.
In den
Das Funktionselement 16 ist quer zu seiner Erstreckungsrichtung biegbar, so dass es beispielsweise auf einer einen Vorrat 18 bildenden Vorratsrolle 19 als Endlosmaterial bereitgestellt werden kann. Das Funktionselement 16 kann beispielsweise ein elektrischer Leiter, ein einadriges oder mehradriges elektrisches Kabel, ein optischer Leiter (z.B. Glasfaserleiter), eine Fluidleitung mit einem oder mehreren Kanälen (z.B. Schlauch) oder eine beliebige Kombination davon sein. Das Funktionselement 16 kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise kreisrund, oval, polygonal, usw. Es kann dabei auch eine eher bandförmig flache Querschnittsform aufweisen, beispielsweise wenn es sich um ein Flachbandkabel handelt.The
Die Vorrichtung 15 weist einen Stickkopf 20 sowie eine den Stickkopf 20 ansteuernde Steuereinrichtung 21 auf. Die Steuereinrichtung 21 kann Bestandteil einer Stickmaschine sein oder extern von der Stickmaschine ausgebildet sein. Mittels der Steuereinrichtung 21 wird eine Relativbewegung zwischen dem Stickkopf 20 und dem Träger 17 gesteuert oder geregelt. Dabei kann der Stickkopf 20 relativ zu dem in einer Halterung der Stickmaschine unbeweglich gehaltenen Träger 17 bewegt werden. Bei dem hier veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiel kann eine den Träger 17 haltende Halterung 30 der Stickmaschine relativ zum Stickkopf 20 bewegt werden. Die Halterung 30 für den Träger 17 ist in
Der Stickkopf 20 kann außerdem eine Sticknadeleinheit 22 aufweisen (z.B.
Der Sticknadel 25 auf der entgegengesetzten Seite des Trägers 17 gegenüberliegend ist ein Fadengreifer 27 angeordnet, der dazu eingerichtet ist, den mittels der Sticknadel 25 hindurchgestochenen Oberfaden 24 zu greifen und mit einem Unterfaden 28 zu verschlingen. Dadurch werden die einzelnen Stiche beim Sticken gebildet. Wird der Stickkopf 20 in Längsrichtung L oder in Querrichtung Q bewegt, wird der Fadengreifer 27 unter Beibehaltung der Relativposition zur Sticknadel 25 mitbewegt. Beispielsgemäß sind der Stickkopf 20 und der Fadengreifer 27 derart am Maschinengestell 31 angeordnet, dass sie sich beim Betrieb weder in Längsrichtung L noch in Querrichtung Q gegenüber dem Maschinengestell 31 bewegen.A
An dem Stickkopf 20 ist außerdem ein Führungsteil 29 angeordnet. Das Führungsteil 29 ist dazu eingerichtet, das aus dem Vorrat 18 zugeführte Funktionselement 16 relativ zur Sticknadel 25 zu führen und an einer geeigneten Position gegenüber der Sticknadel 25 abzugeben und auf dem Träger 17 abzulegen. Bei dem Führungsteil 29 kann es sich beispielsweise um eine Führungsöse handeln, wie es in
Alternativ hierzu kann das Führungsteil 29 auch ein Rohr oder ein Schlauch sein, durch den das Funktionselement 16 hindurch verläuft (
Wie es in den
Die Vorrichtung 15 weist außerdem wenigstens ein Halteteil 35 auf, das bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die Form eines Haltestifts 36 hat. Der Haltestift 36 erstreckt sich im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsrichtung L und rechtwinklig zur Querrichtung Q, zumindest dann, wenn er eine Halteposition H einnimmt (
Alternativ zu den dargestellten Haltestiften 36 kann das wenigstens eine Halteteil 35 auch beliebige andere Formen aufweisen. Das wenigstens eine Halteteil 35 kann wenigstens einen geradlinigen Abschnitt und/oder wenigstens einen gekrümmten Abschnitt aufweisen. Beispielsweise kann jedes Halteteil 35 auch durch einen Haken gebildet sein.As an alternative to the retaining pins 36 shown, the at least one retaining part 35 can also have any other shape. The at least one holding part 35 can have at least one straight section and/or at least one curved section. For example, each holding part 35 can also be formed by a hook.
Beispielsgemäß kann zumindest eines der Halteteile 35 an der Halterung 30 angeordnet sein (
Das Verfahren zum Befestigen des Funktionselements 16 auf dem Träger 17, das beispielsweise mittels der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 15 ausgeführt werden kann, wird nachfolgend basierend auf den
Als Ausgangssituation sei angenommen, dass das Funktionselement 16 durch das Führungsteil 29 geführt ist und das freie, lose Ende des Funktionselements 16 außerhalb des Stickkopfes 20, beispielsweise am Träger 17 zumindest temporär festgehalten wird. Die Relativbewegung zwischen dem Träger 17 und dem Stickkopf 20 sowie zwischen dem Halteteil 35 und dem Stickkopf 20 wird beim Ausführungsbeispiel durch eine Bewegung der Halterung 30 ausgeführt, die beispielsweise über eine oder mehrere Maschinenachsen einer Stickmaschine gesteuert durch die Steuereinrichtung 21 bewegt werden kann.As a starting point, it is assumed that the
Während einer Stickphase SP werden der Träger 17 bzw. die Halterung 30 und der Stickkopf 20 relativ zueinander bewegt. Dadurch, dass das Funktionselement 16 mit seinem freien, losen Ende festgehalten wird, wird das Funktionselement 16 aus dem Vorrat 18 abgezogen und mittels des Führungsteils 29 in Relativbewegungsrichtung vor der Sticknadel 25 auf dem Träger 17 abgelegt. In dieser Stickphase SP wird mittels der Sticknadel 25 der auf dem Träger 17 abgelegte zu befestigende Abschnitt 41 an mehreren, mit Abstand zueinander angeordneten Befestigungsstellen 42 durch jeweils ein oder mehrere Stiche 43 auf den Träger 17 aufgestickt und dadurch befestigt. Die Einstichstellen bzw. Durchstichstellen der Sticknadel 25 durch den Träger 17 sind vorzugsweise benachbart zum Funktionselement 16, um dieses nicht zu beschädigen. Alternativ dazu könnte das Funktionselement 16 auch seitliche Befestigungsabschnitte aufweisen, durch die die Sticknadel 25 hindurchstechen kann.During an embroidery phase SP, the
Während der Stickphase SP können der Stickkopf 20 und der Träger 17 entlang einer beliebigen Bahnlinie relativ zueinander bewegt werden. Eine erste Stickphase SP ist in
Nach dem Befestigen des Abschnitts 41 des Funktionselements 16 während der Stickphase SP schließt sich daran eine Schlaufenbildungsphase LP an (
Durch das Bilden der Schlaufe 44 am Halteteil 35 entsteht ein freiliegender Abschnitt des Funktionselements 16 in einer bekannten, definierten Position. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das Funktionselement 16 beim Aufsticken der zu befestigenden Abschnitte 41 nicht versehentlich in Kontakt mit dem Stickkopf 20 oder anderen relativ zum Träger 17 bewegten Teilen gelangt, wodurch Produktionsfehler vermieden werden können. Außerdem wird das weitere Handhaben der freiliegenden Abschnitte, die durch jeweils eine Schlaufe 44 gebildet sind, vereinfacht.Forming the
Im Anschluss an das Bilden der Schlaufe 44 wird wiederum ein zu befestigender Abschnitt 41 auf dem Träger 17 während einer weiteren Stickphase SP durch einen oder mehrere Stiche 43 an jeder Befestigungsstelle 42 befestigt, wie es schematisch in
In Abwandlung zum dargestellten Ausführungsbeispiel könnten die zu befestigenden Abschnitte 41 während einer Stickphase SP auch durch kontinuierliches Sticken am Träger 17 befestigt werden.In a modification to the exemplary embodiment shown, the
Wie bereits erläutert, wird der Stickkopf 20 so ausgerichtet, dass das Führungsteil 29 in Stickrichtung, also in Bewegungsrichtung des Stickkopfes 20 relativ zum Träger 17 vor der Sticknadel 25 angeordnet ist. Um dies zu gewährleisten, kann der Stickkopf 20 beispielsweise beim Legen der Schlaufe 44 um das Halteteil 35 um die Drehachse D gedreht werden, wie es schematisch in
In den
Zusätzlich oder alternativ zu den durch den Träger 17 hindurchgesteckten Haltestiften 36 kann auf und/oder neben dem Träger 17 wenigstens ein Basiskörper 38 mit Halteteilen 35 bzw. Haltestiften 36 angeordnet werden, wie beispielhaft gestrichelt eingezeichnet ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Haltestifte 36 von oben auf den Träger 17 und/oder die Halterung 30 und/oder den Basiskörper 38 aufzusetzen oder aufzustecken bzw. einzustecken.In addition or as an alternative to the retaining pins 36 inserted through the
Wie es in
Das in
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Funktionselement 16 ein elektrischer Leiter oder ein einadriges oder mehradriges Kabel. Es wird elektrisch mit den Anschlussteilen 50 verbunden.In the illustrated embodiment, the
Das wenigstens eine Anschlussteil 50 kann als separates, externes Anschlussteil 50a ausgebildet sein (
Nach dem Bilden der Schlaufen 44 und nachdem sämtliche zu befestigende Abschnitte 41 des Funktionselements 16 auf dem Träger 17 durch Sticken befestigt wurden, werden die Halteteile 35 entfernt. Wie es beispielhaft anhand der
Anhand der
Bei dem in den
Um die Schlaufe 44 zur weiteren Handhabung freizugeben, kann das Halteteil 35 relativ zum Träger 17 ausgebildet sein. Durch diese Bewegbarkeit kann das Halteteil 35 aus der Halteposition H in eine Freigabeposition F bewegt werden, in der es die Schlaufe 44 freigibt. In
Beispielhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten zur Realisierung sind schematisch in den
Zur Bewegung des Halteteils 35 kann beispielsweise ein Manipulator, Roboterarm, eine Maschinenachse oder dergleichen verwendet werden. Das Halteteil 35 kann fest mit dem Manipulator bzw. der Maschinenachse verbunden sein oder durch eine Greifeinrichtung des Manipulators ergriffen werden. Aus der Halteposition H, die in den
Im Basiskörper 38 oder in der Halterung 30 kann ein Loch oder eine Aussparung vorhanden sein, in die das Halteteil 35 und beispielsgemäß der Haltestift 36 eingreift oder durch die er hindurchgreift. Mittels einer solchen Aussparung oder eines Lochs im Basiskörper 38 kann das Halteteil 35 und beispielsgemäß der Haltestift 36 in der Halteposition H kraft- und/oder formschlüssig gehalten werden, ohne dass der Manipulator oder Greifer 53 bzw. Greifer auf das Halteteil 35 bzw. den Haltestift 36 weiter einwirken muss und sich davon entfernen kann. Dies hat den Vorteil, dass die Relativbewegung des Trägers 17 bzw. der Halterung 30 gegenüber dem Stickkopf 20 nicht behindert wird.In the
Bei dem in
Beispielsweise kann das Halteteil 35 zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet sein, so dass es gegenüber dem Basiskörper 38 geschwenkt werden kann. In seiner Ruhelage nimmt es die Halteposition H ein. Überschreitet die Zugkraft der Schlaufe 44 einen vorgegebenen Wert, wird das Halteteil 35 aus der Halteposition H ausgelenkt, so dass die Schlaufe 44 über das freie Ende des Halteteils 35 bzw. des Haltestifts 36 gleiten kann und freigegeben wird (
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung 15 zum Befestigen eines Funktionselements 16 auf einem Träger 17, beispielsweise einem textilen Träger 17. Das Funktionselement 16 ist quer zu seiner Erstreckungsrichtung biegbar und kann als Endlosmaterial aus einem Vorrat 18 bereitgestellt werden. In einem oder mehreren zu befestigenden Abschnitten 41 wird das Funktionselement durch Sticken auf den Träger 17 aufgebracht. Dazu wird das Funktionselement 16 mittels eines Führungsteils 29 an einem Stickkopf 20 geführt und in einer gewünschten Position in Stickrichtung vor einer Sticknadel 25 auf dem Träger 17 abgelegt. Während dieser Stickphase SP ist die Sticknadel 25 zumindest zeitweise in Betrieb, um den Abschnitt 41 am Träger 17 an einer oder mehreren Befestigungsstellen 42 mit jeweils einem oder mehreren Stichen 43 zu befestigen. Während einer Schlaufenbildungsphase LP findet eine Relativbewegung zwischen dem Stickkopf 20 und dem Träger 17 statt, jedoch ohne das Funktionselement 16 durch Sticken am Träger 17 zu befestigen. Insbesondere steht die Sticknadel 25 während der Schlaufenbildungsphase LP still. Mittels eines Halteteils 35, beispielsweise eines Haltestifts 36, wird das Funktionselement 16 in einer Schlaufe 44 um das Halteteil 35 herum geführt. Daran kann sich eine weitere Stickphase SP anschließen. Die nicht durch Sticken befestigte, freiliegende Schlaufe 44 nimmt eine Position ein, die das weitere Sticken nicht behindert. Die bekannte, vordefinierte Position der Schlaufe 44 vereinfacht den weiteren Prozess und ermöglicht eine Automatisierung bei der Herstellung eines Produkts aufweisend den Träger 17 und das daran angeordnete Funktionselement 16.The invention relates to a method and a
BezugszeichenlisteReference List
- 1515
- Vorrichtungcontraption
- 1616
- Funktionselementfunctional element
- 1717
- Trägercarrier
- 1818
- Vorratstock
- 1919
- Vorratsrollesupply roll
- 2020
- Stickkopfembroidery head
- 2121
- Steuereinrichtungcontrol device
- 2222
- Sticknadeleinheitembroidery needle unit
- 2323
- Fadenvorratthread supply
- 2424
- Oberfadenupper thread
- 2525
- Sticknadelembroidery needle
- 2626
- Nadelantriebneedle drive
- 2727
- Fadengreiferthread gripper
- 2828
- Unterfadenbobbin thread
- 2929
- Führungsteilguide part
- 3030
- Halterungbracket
- 3131
- Maschinengestell machine frame
- 3535
- Halteteilholding part
- 3636
- Haltestiftretaining pin
- 3737
- Auflageflächebearing surface
- 3838
- Basiskörper base body
- 4141
- zu befestigender Abschnitt des Funktionselementssection of the functional element to be fastened
- 4242
- Befestigungsstelleattachment point
- 4343
- StichSting
- 4444
- Schlaufe loop
- 5050
- Anschlussteilconnector
- 50a50a
- externes Anschlussteilexternal connector
- 50b50b
- am Träger angeordnetes Anschlussteilconnector arranged on the carrier
- 5151
- Anschlussendeconnection end
- 5252
- WerkzeugTool
- 5353
- Hakennadelhook needle
- 5454
- Manipulator manipulator
- DD
- Drehachseaxis of rotation
- Ff
- Freigabepositionrelease position
- HH
- Haltepositionholding position
- LL
- Längsrichtunglongitudinal direction
- SPSP
- Stickphaseembroidery phase
- LPLP
- Schlaufenbildungsphaseloop formation phase
- Querrichtungtransverse direction
Claims (15)
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2021
- 2021-11-23 WO PCT/EP2021/082659 patent/WO2022122373A1/en active Application Filing
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WO2022122373A1 (en) | 2022-06-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |