CH687997A5 - Stickmaschine mit vertikal angeordneter Stoff-Ebene. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Stickmaschine mit vertikal angeordneter Stoff-Ebene und horizontal parallel angeordneten Befestigungselementen (Stoffwellen) für den Stickstoff.

Der Spannrahmen der Stickmaschine ist vertikal angeordnet und wird schrittweise vertikal/horizontal positioniert, um so Stich für Stich das Stickmuster zu erzeugen. Die Stickstellen mit den Stickwerkzeugen (Nadeln, Schiffchen, Bohrer,...) sind in horizontalen Reihen in konstantem Rapport angeordnet. Ein solcher Spannrahmen wird durch einen oberen, 5-22 m langen Längsträger gebildet, an dem seitliche zwei vertikale Schilde befestigt sind, die unten wieder durch einen einfacheren Längsträger verbunden sind. In den beiden Seitenschilder sind zwei Paar parallel und über die ganze Länge des Spannrahmens verlaufende Stoffwellen angeordnet. Auf diese Stoffwellen wird der zu bestickende Stoff aufgewickelt und zwischen je zwei Stoffwellen gespannt. Zwischen oberem und unterem Längsträger sind mehrere vertikale Spannrahmenstützen angeordnet, welche ihrerseits mittels speziellen Elementen (Wellenlöffeln) die langen Stoffwellen stützen.

Um diese bis 22 m langen, 3 m hohen und über 1000 kg schweren Spannrahmen mit dem eingespannten Stoff zu positionieren, wurde der obere Längsträger an 2 oder mehr Stellen vertikal bewegt, in horizontaler Richtung wurden der eine oder beide der seitlichen Schilde angetrieben. Solche Ausführungen sind ersichtlich aus CH 652 769 und DE 2 155 192.

Um höhere Drehzahlen zu erreichen, müsste diese Form des Spannrahmens wesentlich steifer konstituiert werden, wodurch die zu bewegende Masse ebenfalls erhöht wird. Nur ein grundsätzlicher anderer Aufbau kann eine Lösung bringen. In Oe 64 215 ist ein solcher Lösungsversuch aufgezeigt. Statt des oberen Längsträgers sind mehrere horizontal geführte und bewegte Längsträger angeordnet, an denen die vertikal bewegten Spannrahmenstützen geführt sind. Diese Lösung hat aber verschiedene Nachteile und wurde nie ausgeführt.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, durch einen neuartigen Aufbau die bewegten Massen so stark zu reduzieren, dass wesentlich höhere Drehzahlen möglich werden ohne Einbusse an Positioniergenauigkeit. Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, alle Antriebe möglichst dort anzuordnen, wo das entsprechende Teil bewegt werden muss, und so möglichst viele Rahmenteile und Übertragungsglieder wegfallen zu lassen, die sonst als Teil der Gesamtmasse mit bewegt werden müssen.

Für die Vertikalbewegung wäre es vorteilhaft, direkt die wellenunterstützenden Elemente (Wellenlöffel) zu bewegen. Da zwischen oberer und unterer Stoffwelle eine grosse Zugspannung aufgebracht werden muss, um den Stoff zu spannen, müssen die stützenden Elemente auf konstanter Distanz gehalten werden. Wenn nun die stoffwellentragenden Elemente direkt an horizontalen Träger angebracht werden, und die entsprechenden oberen und unteren Horizontalführungen untereinander fest verbunden werden, so ergibt sich ein Horizontalführungs-element, das seinerseits über einen Antrieb direkt vertikal bewegt wird. Mehrere solcher parallel und synchron vertikal bewegten Horizontalführungsele-mente können so beliebig lange Stoffwellenpaare unterstützen und vertikal positionieren, ohne einen Spannrahmen zu benötigen.

Diese Lösung ermöglicht auch, die Stoffwellenenden in einem Träger zu lagern, der in den Horizontalführungen läuft. Werden solche Träger in den Horizontalführungen durch entsprechende Antriebe horizontal verschoben, so wird die Horizontalbewegung in die Stoffwellen direkt eingeleitet.

Die Antriebe zum Drehen der Stoffwellen, beziehungsweise zum Aufwickeln und Spannen des Stoffes, können direkt an die in den Horizontalführungen laufenden Träger angebaut werden, somit kann auch hier auf weitere Übertragungsglieder verzichtet werden.

Mit dieser Lösung wird von den Möglichkeiten moderner leichter Servoantriebe, die dezentral und trotzdem genau synchronisiert eingesetzt werden können, voller Gebrauch gemacht. Sowohl der übliche obere und untere Längsträger wie auch die seitlichen vertikalen Schilde fallen weg. Statt eines schweren steifen Spannrahmens werden die Spannrahmenstützen und die Stoffwellen direkt bewegt, so dass die gesamte zu bewegende Masse auf einen Bruchteil der bisher üblichen Masse reduziert wird. Zusammen mit den verteilten, hochdynamischen Servoantrieben ist es somit möglich, grosse gespannte Stoff-Flächen in wesentlich schnellerem Rhythmus zu positionieren.

Im nachfolgenden wird eine mögliche technische Ausführung anhand der Fig. 1, 2 beschrieben.

Fig. 1: Perspektivische Darstellung zweier Hori-zontalführungselemente mit horizontalen Verbindungselementen und Stoffwellen,

Fig. 2: Perspektivische Darstellung der oberen und unteren Stoffwellenlagerung mit Antrieben und vertikaler Stücke.

Die Erfindung geht davon aus, die Möglichkeiten der modernen Antriebstechnik in dem Sinne auszunutzen, dass die entsprechenden Motoren möglichst direkt an den Elementen angreifen, die zu bewegen sind. Die Technik der hochdynamischen Servomotoren mit elektronischer Regelung/Steuerung ermöglicht es, diese Antriebe beliebig dezentral und parallel anzuordnen. Die Antriebe für das Aufwickeln und Spannen des Stoffes werden deshalb direkt an Stoffwellen 11, 12 angebracht. Die Antriebe für die horizontale Positionierung bewegen direkt Stoffwellenlagerungen 17 bzw. deren Träger 7. Die horizontalen Führungen dieser Träger 7 werden wiederum direkt von den entsprechenden Antrieben vertikal positioniert. In der vorliegenden Ausführung und Fig. 1 und 2 sind obere Horizontalführungen 1 und untere Horizontalführungen 2 parallel und in sich fluchtend im Maschinengestell angeordnet. In jeder Horizontalführung 1, 2 ist ein horizontal verschiebbarer Träger 7 angeordnet, der Stoffwellenhalterun-gen 10 oder Flansche 14 für die Stoffwellenlage-

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rung 17 trägt. Da durch das Spannen des Stoffes Zugkräfte zwischen den Stoffwellenlagerungen 17 bzw. -halterungen 10 auftreten, werden zwischen den oberen und unteren Horizontalführungen 1, 2 feste Verbindungen 3 angeordnet, die die Horizontalführungen 1, 2 und damit die Stoffwellen 11, 12 in festgelegter Distanz halten.

Durch die Verbindung der oberen Horizontalführung 1 und der unteren Horizontalführung 2 mittels der festen Verbindung 3 entsteht ein in sich steifes Horizontalführungselement das als Ganzes vertikal positioniert wird. Am Maschinengestell 19 sind dazu feste vertikale Führungen 6 angebracht sowie vertikale Spindeln 5. Ein Positionierantrieb 4 treibt direkt eine Spindel 5 an. In kurzen Stickmaschinen genügen zwei solcher Horizontalführungselemente, um die obere und untere Stoffwelle 11, 12 zu tragen, den Stoff dazwischen zu spannen und die gespannte Stoff-Fläche vertikal zu positionieren. Bei längeren Maschinen können mehrere solche Horizontalführungselemente parallel angeordnet und über ihre Antriebe synchron vertikal positioniert werden.

An den Trägern 7 in den Horizontalführungen 1, 2 sind die Stoffwellenhalterungen 10 befestigt, in denen die Stoffwellen 11, 12 drehbar gehalten sind. In einem oder in den beiden endseitigen Horizontal-führungselementen sind Flansche 14 an den Trägern 7 befestigt. Diese Fjansche 14 tragen die Stoffwellenlagerungen 17. Über Stoffwellenmotoren 15 und Stoffwellengetriebe 16 werden diese Stoffwellenlager so angetrieben, dass Stoff auf die Stoffwellen 11, 12 auf- oder abgewickelt wird, oder dass durch gegensinniges Drehen der Stoffwellen 11, 12 der Stoff eingespannt wird. Die dadurch entstehenden Spannkräfte werden von Stützen 18 aufgenommen. Ein gleichsinniges Drehen der Stoffwellen, 11, 12 wickelt den Stoff von der unteren auf die obere Welle oder umgekehrt.

Werden die beiden Stoffwellen 11, 12 gegensinnig gedreht, so kann durch bekannte Mittel das Drehmoment gemessen und damit direkt die Stoffspannung ermittelt werden. Diese Stoffspannung kann beim Spannvorgang laufend angezeigt werden, oder sie kann in der Antriebssteuerung als Sollwert eingegeben und so automatisch erreicht werden.

Analog zu den Vertikalantrieben werden in einem oder in den beiden endseitigen Horizontalführungs-elementen Spindeln 9 in den Horizontalführungen 1, 2 angeordnet.

Mit Positionierantrieben 8 werden über Spindeln 9 die Träger 7 horizontal verschoben. So wird die horizontale Positionierbewegung über Flansche 14 und die Stoffwellenlagerungen 17 auf die Stoffwellen 11, 12 übertragen. Die Synchronisation der oberen und unteren Antriebe 8 ist mit elektronischen Regelungen/Steuerungen gut erreichbar.

Durch die Stoffspannung werden die Stoffwellen 11, 12 auf die Stoffwellenhalterungen 10 gedrückt. Der entstehende Reibungsschluss verschiebt bei horizontaler Bewegung der Stoffwellen 11, 12 die entsprechenden Halterungen 10 und damit die Träger 7 synchron. Sollte bei leichter Stoffspannung dieser Reibungsschluss nicht zur Mitnahme genügen, so könnte jede Horizontalführung 1, 2 mit einem Positionierantrieb 8 ausgerüstet werden. Kostengünstiger ist aber eine horizontale Verbindung aller Träger 7 bzw. Halterungen 10 und Lager 17, so dass eine synchrone Bewegung aller stoffwellen-tragenden Elemente gesichert ist.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die Stickhöhe bzw. der Abstand zwischen den oberen und unteren Horizontalführungen 1, 2 verstellbar gestaltet werden. Zu diesem Zweck müssen die festen Verbindungen 3 und Stützen 8 in ihrer Länge einstellbar bzw. auf bestimmte Längen fixierbar sein. Dies kann von Hand oder mit Hilfe von motorisch angetriebenen Verstellungen und Fixierungen geschehen. Damit können die Stoffwellen 11, 12 oder sie ersetzende Elemente in bestimmten Abständen fixiert werden. Von Vorteil ist diese Ausführung vor allem, wenn der zu bestickende Stoff sozusagen «endlos» schrittweise horizontal durch die Maschine läuft. Die Stoffwellen 11, 12 werden dabei durch horizontale Spann- und Führungselemente ersetzt. Durch diese Methode der «einstellbaren Stickhöhe» kann die Stickmaschine leicht an verschiedene Stoffbahnbreiten angepasst werden. Mit den gleichen Mitteln kann auch das vertikale Spannen des Stoffes erreicht werden.

Claims (11)

Patentansprüche

1. Stickmaschine mit vertikal angeordneter Stoff-Ebene und horizontal parallel angeordneten Befestigungselementen (Stoffwellen 11, 12) für den Stickstoff, dadurch gekennzeichnet, dass über die gesamte Länge der Stickmaschine verteilt obere und untere Horizontalführungen (1, 2) angeordnet sind, wobei jeweils eine obere mit einer unteren Horizontalführung (1, 2) durch vertikale Verbindungen (3) zu einem, in maschinenfeste Führungen durch jeweils einen Positionierantieb (4) vertikal verstellbares Horizontalführungselement verbunden ist.

2. Stickmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierantriebe (4) zum vertikalen Antrieb der durch die vertikalen Verbindungen (3) miteinander verbundenen Horizontalführungen (1, 2) mechanisch, hydraulisch oder elektrisch/elektronisch synchronisiert sind.

3. Stickmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den jeweiligen oberen und unteren Horizontalführungen (1,2) horizontal verschiebbare Träger (7) mit Lagern (17) oder Halterungen (10) zur Befestigung der Stoffwellen (11, 12) angeordnet sind.

4. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet, dass vorzugsweise die an einem oder an beiden Enden der Maschine angeordneten Horizontalführungen (1, 2) so mit einem Positionierantrieb (8) ausgerüstet sind, dass damit die in der oberen beziehungsweise unteren Horizontalführung (1, 2) gelagerten Träger (7) und damit die Stoffwellen (11, 12) mit dem aufgespannten Stoff horizontal verschoben werden können.

5. Stickmaschinen nach einem der Ansprüche 1-4 dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontalantriebe (8) in den oberen und unteren Horizontalführungen (1, 2) mechanisch, hydraulisch oder elektronisch synchronisiert sind.

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6. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Horizontalführungen (1, 2) ohne Horizontalantrieb (8) an den Trägern (7) nur Stoffwellenhalterungen (10) befestigt sind, wobei diese Stoffwellenhalterungen (10) und damit die Träger (7) bei Horizontalverschiebungen der Stoffwellen (11, 12) durch Reibschluss zwischen dem Stoff auf der Stoffwelle (11, 12) und der Stoffwellenstütze entlang der Horizontalführung mitnehmbar sind.

7. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils unteren und die jeweils oberen Träger (7) beziehungsweise Stoffwellenhalterungen (10) und -lager durch leichte Verbindungselemente (13) derart horizontal verbunden sind, dass die Stoffwellen lager beziehungsweise -stützen auch ohne Reibschluss den Horizontalbewegungen folgen.

8. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass an einem oder an beiden Enden der Maschine an den oberen und unteren Trägern (7) in den entsprechenden Horizontalführungen Stoffwellenlagerungen (17) vorgesehen sind, die mit Antrieben (15, 16) gekuppelt sind, durch die zum Auf- und Abwickeln des Stoffes und zum Spannen desselben die Stoffwellen (11, 12) gleichsinnig oder entgegengesetzt gedreht werden können.

9. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass durch Messen des Drehmomentes in den Stoffwellen-Antrieben (15,16) die Stoffspannung gemessen und angezeigt, bzw. eine gewünschte voreingestellte Stoffspannung erzeugt werden kann.

10. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass diese oberen und unteren Stoffwellenlager (17), Stoffwellenhalterungen (10) oder deren Träger (7) durch eine vertikale Stütze (18) fest verbunden sind, um die Stoffspannung aufzunehmen.

11. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikalen Verbindungen (3) zwischen den oberen und unteren Horizontalführungen (1, 2) sowie die Stützen (18) zwischen den oberen und unteren Stoffwellenlagern (17) in ihrer Länge veränderbar fixierbar sind, so dass ein beliebiger Abstand zwischen unterer und oberer Stoffwelle einstellbar und/oder der Stickstoff so spannbar ist.

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