DD249293A1 - Automatische naehgutfuehrung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das automatische Fixieren und Fuehren flexibler Flaechengebilde bei der Herstellung gerader bis stark gekruemmter Nahtverlaeufe einschliesslich Ecken. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer freien, flexiblen Naehgutfuehrung in integrierten Naeharbeitsplaetzen. Dabei sind biegeschlaffe und uebereinanderliegende textile Flaechengebilde unterschiedlicher Zuschnittformen und Materialien formschluessig zu verbinden. Sie sind durch spezifische Einrichtungen so kontinuierlich zu foerdern, zu fuehren und zu fixieren, dass beliebige definierte Kurvenabschnitte einer Kontur, einschliesslich ihrer Unstetigkeitsstellen, in frei waehlbarer Anzahl und Kombination genaeht werden koennen. Die Forderung wird verwirklicht durch eine punktfoermige Fixierung und Fuehrung des Naehgutes mit Hilfe zweier voneinander getrennter, aber sich in der Wirkung ergaenzender Antriebe, deren Geschwindigkeiten entsprechend dem Nahtverlauf durch eine mikroelektronische Steuerung variiert werden. Fuer die Bewegung des Naehgutes werden inkrementale Positioniersteller eingesetzt. Das System enthaelt eine Einrichtung zur Kontrolle des Nahtverlaufes und zur Korrektur bei auftretenden Abweichungen.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das automatische Fixieren und Führen von flexiblen Flächengebilden wie Textilien, Leder, Kunstleder sowie Folien, die miteinander verbunden werden sollen. Sie ist anwendbar für die Herstellung gerader bis stark gekrümmter Nahtverläufe einschließlich Ecken.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Im wesentlichen wird die Nähgutführung für Nähte mit Nährichtungswechsel durch formkonstante oder formflexible Nägutträger realisiert.

Integrierte Näharbeitsplätze mit formkonstanten Nähgutträgern sind in ihrer Einsatzbreite eingeschränkt. Bei Größen- und Formwechsel sind Nähgutträger und bei analoger Steuerung auch die Steuerschablone vollständig auszutauschen. Der hohe Aufwand zur Herstellung neuer Nähgutträger und Steuerschablonen begrenzt den Einsatz solcher Nähautomaten auf Näharbeiten, denen Grundformtypen bzw. typisierte Teile in größeren Serien zugrunde liegen. Beispiele für formkonstante Nähgutträger sind Kassette, Schablone, Kreuzwagen, Arbeitstisch und Schlitten.

Mit dem Einsatz opto- und mikroelektronischer Erkennungseinheiten und dem Übergang von der analogen zur digitalen Steuerung des Nähgutes sowie dem kontinuierlichen Vorschub wurde eine neue Entwicklung automatischer Nähgutführungen eingeleitet. So lassen sich z. B. beliebige Nahtbilder mit einer servogesteuerten Stoffklammer realisieren. Die Laufrichtung ist entsprechend der Nahtkontur frei programmierbar. Der Vorteil der hier verwendeten Steuerung ist vergleichsweise zur analogen in einer erhöhten Flexibilität zu sehen. Bei Formwechsel ist lediglich ein Austausch z. B. steckbarer Speicher vorzunehmen. Es sind beliebige Nahtverläufe möglich. Des weiteren besteht die Möglichkeit, Informationen über die Nahtkontur mit Hilfe von Sensoren zu erhalten. Das Wirkprinzip besteht darin, daß die den Nahtverlauf beschreibenden Daten gespeichert werden. Im Verlaufe des Nähprozesses wird die Nähgutkante fotoelektrisch abgetastet und mit den Speicherwerten verglichen.

Abweichungen werden als elektronische Befehle zur Nahtkorrekturan Stellrädchen, die mit dem Nähgut in Eingriff stehen, weitergegeben (DE-OS 3201762).

Eine Nähgutführungseinrichtung, bei der mittels zweier parallel angeordneter Führungsrädchen unterschiedliche Geschwindigkeiten zur Erzeugung beliebieger Bahnkurven (Nahtverläufe) genutzt werden, enthält die GB-PS 1460159.

Angetrieben werden die Räder maschinenintern und maschinenextern (Servomotor) und nach einer zweiten Variante mit Schrittmotoren einschließlich der Näheinrichtung.

Für die Herstellung kleinster Bögen einschließlich eines exakten Eckstiches werden Lösungen angeboten, mit denen

— durch foto-optische Erkennung des Nahtendes einer bestimmten Kontur und vorprogrammierter Stichzahl der Stoff bei verminderter Drehzahl in die neue Nahtrichtung ohne Unterbrechung des Nähprozesses gedreht wird.

— durch Abtastung des Nähgutes vor der Nadel z. B. eine Ecke signalisiert wird. Die Maschinendrehzahl wird herabgesetzt, das Nähgut von einer Dreheinrichtung erfaßt und bei gleichzeitigem Nähen mit reduzierter Stichzahl schrittweise in die neue Nahtrichtung gedreht. Die Steuerung erfolgt über Mikrocomputer, der auch den Winkel für die Teildrehung errechnet (DE-OS 3139426).

— zum Nähbeginn ener vorher bestimmten Nahtkontur der Gesamtnaht durch Stellmittel das Nähgut quer zur Vorschubrichtung so bewegt wird, daß ein Druckstempel (Pneumatikzylinder, pneumatischer Mehrstellungszylinder) im Momentdrehpunkt des dazugehörigen Krümmungsradius aufsetzen kann. Die Steuerung erfolgt über Mikroprozessor (DE-OS 3314717, 2522422, 3048198, 2716914).

Die bekannten technischen Lösungen haben folgende Nachteile:

— Hoher Aufwand für die Herstellung neuer Nähgutträger bei Änderung des Nahtverlaufes.

— Es sind keine exakten Nahtverläufe und Ecken realisierbar.

— Niedrige Stichleistungen.

— Es ist mit keiner bekannten technischen Lösung möglich, alle textlien Flächengebilde zu vernähen.

— Die zu komplizierten Konstruktionen erfordern einen hohen technischen Aufwand.

— Es ist keine Herstellung kantenparalleler Nähte mit definiertem Abstand möglich.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, beim Zusammenfügen flexibler Flächengebilde die Arbeitsproduktivität zu erhöhen, die Qualität der Nahtverläufe zu verbssern, den Bedienbereich zu erweitern und aufwandsarm zu produzieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierliche Führung für das Zusammenfügen von flexiblen Flächengebilden zu entwickeln, mit der sowohl gerade als auch stark gekrümmte Nahtverläufe sowie Ecken automatisch hergestellt werden können, ohne daß mechanische Mittel wie Schablonen, Anschläge oder ähnliche Führungselemente zum Einsatz kommen. Die Nähte sollen kantenparallel mit definiertem Abstand bei hohen Stichzahlen herstellbar sein. Es soll eine Integration der so ausgestatteten Maschinen in Fließlinien erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß seitlich neben der Nadel eine Wirkpaarung angeordnet ist. Sie besteht aus unterhalb der Stichplatte angebrachten zwei Reibelementen und inkrementalen Positionierstellern. Oberhalb der Stichplatte befinden sich zwei Andrückrollen und ein Magnet.

Zur Führung flexibler, biegeschlaffer Flächengebilde werden Transport- und Transporthilfselemente verwendet, die hinsichtlich ihres Zusammenwirkens und in Verbindung mit einer modifizierten Fixiereinrichtung eine punktförmige Berührung der Nähgutes ermöglichen. Für den Nähguttransport werden gesondert angetriebene und zwangsgeführte Endlosriemen als Aktivelement und Andrückrollen, die durch Federdruck beaufschlagt werden, als Passivelemente verwendet. Ihre Mitnahme erfolgt durch Friktion. Die sich für die Erfindung als geeignet erwiesenen Zahnriemen laufen in Gieitführungen, wobei die ungezahnte Fläche, in Höhe der Stichplatte bewegt, gleichermaßen zur Fixierung und Führung dient. Als Führungsebene dient der Maschinentisch. Der Maschinentisch als Auflager und ein Niederhaltungsblech komplettieren die zur Fixierung des Nähgutes erforderliche Einrichtung. Zur beschädigungsfreien und konturengerechten Führung des Nähgutes werden die Andrückrollen gleichfalls mit einem elastischen Belag, der eine griffige Oberfläche besitzt, versehen.

Die Drehbewegung des textlien Flächengebildes erfolgt entsprechend dem zu realisierenden Krümmungsradius durch die Geschwindigkeitsdifferenzen der den Stoff antreibenden und führenden Transportelemente.

Zur Funktionserfüllung des Gesamtsystems wird ein inkrementaler Antrieb mit Ansteuereinrichtung verwendet. Diese Antriebslösung genügt den hohen Anforderungen hinsichtlich Hochlauf und gefordertem Drehmoment. Er ist über seine Ansteuereinheit mit einem Mikrorechner gekoppelt.

Die Erfindung läßt sich in Verbindung mit einem Vorerkennungs-und Steuerungssystem für die Herstellung beliebiger Nahtverläufe bei gesicherter Nahtqualität für eine breite Palette textiler Flächengebilde einsetzen. Gegenüber den bisher bekanntgewordenen Lösungen wird einerseits das Nähgut ohne Unterbrechung des Stichbildungsvorganges weiterbewegt und andererseits die Richtungsänderung des Nähgutes entsprechend der zu nähenden Kontur um Beträge in Größenordnungen einer Stichlänge gesichert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: die erfindungsgemäße Lösung in der Vorderansicht und Fig.2: die Seitenansicht nach Fig. 1.

Das Nähgut (Kleinteil) wird manuell oder mit Hilfe einer Vereinzelungs- und Positioniereinrichtung über die im Maschinentisch 6 eingelassene Stichplatte 7 unter die Nadel 11 geführt. Das automatische Führungssystem realisiert die vorgegebene Bewegung des Nähgutes entsprechend einer gespeicherten Weg-Zeit-Funktion. Diese liegt als Information in analoger Form vor und wird digital umgesetzt. Den Stofftransport übernimmt ein Führungsmechanismus, bestehend aus zwei getrennt voneinander angetriebenen Endlosriemen 3, die in einer Gleitführung 5 laufen. Durch zwei Andrückrollen 9, in deren Nut der Laufflächen ein die Reibung erhöhender Reifen aufgezogen ist, wird in Verbindung mit der Drückereinrichtung 12 die für den Stofftransport notwendige Anpreßkraft erzielt. Der Antrieb des Gesamtsystems erfolgt über zwei inkrementale Positioniersteiler 1 und der Übertragung angepaßte Antriebsritzel 2. Das Nähgut wird während der gesamten Stichbildungsperiode kontinuierlich transportiert. Während des Bewegungsablaufes wird das Nähgut punktförmig zwischen den Endlosriemen 3 und den über Kraftschluß mitlaufenden Andrückrollen 9 geklemmt, wodurch je nach Richtungswechsel der Kontur (Naht) die Stoffdrehung gewährleistet wird. Für das Nähen von Bögen werden die Geschwindigkeiten der Endlosriemen 3 über den Verlauf einer Stichbildungsperiode variiert. Die daraus resultierenden Vorschubkräfte bewirken die Drehung des Nähgutes und sichern eine konstante Richtungsänderung im Nahtverlauf. Für das konturengerechte Nähen eines Bogens wird das Nähgut in derx-y-Ebene gedreht, wobei der jeweilige Momentandrehpunkt eine konvexe oder konkave Kurvenausbildung bewirkt. Ein Niederhalterblech 8 unterstützt die Führung des Stoffes und begrenzt die Faltenbildung. Beim Nähen einer Ecke hebt ein Magnet 13 die kraftschlüssige Verbindung Andrückrolle 9/Endlosriemen 3, die am weitesten von der Nadeleinstichstelle entfernt ist, auf. Die Vorteile der Erfindung bestehen in der hohen Flexibilität des Einsatzes bezüglich der zu verarbeitenden flexiblen Flächengebilde, verschiedener Schnittkonturen und Stoffkdmbinationen, in der genauen Positionierung bei Nährichtungswechsei, insbesondere bei Ecken, in der Herstellung kantenparalleler Nähte in stufenlos wählbaren Bereichen von 2-12mm und in hohen Stichleistungen.

Claims (3)

1. Automatische Nähgutführung zum Fügen flexibler Flächengebilde aus Textilien, Leder, Kunstleder und/oder Folien mit geraden bis stark gekrümmten Nähten einschließlich Ecken, die mit einem inkrementalen Antrieb für das Flächengebilde versehen ist und ein Mikrorechnersystem enthält, gekennzeichnet dadurch, daß zur punktförmigen Berührung mit dem Flächengebilde oberhalb der Stichplatte (7) zwei Andrückrollen (9) und ein Magnet (13) über dem Niederhalterblech (8) und unterhalb der Stichplatte (7). zwei Endlosriemen (3) und zwei inkremmentale Positioniersteiler (1) unmittelbar seitlich neben der Nadel (11) angeordnet sind.

2. Automatische Nähgutführung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Endlosriemen (3) aus elastischem Material bestehen, mit griffiger Obefläche versehen und vorzugsweise als Zahnriemen ausgebildet sind.

3. Automatische Nähgutführung nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß die And rückrollen (9) mit einem elastischen Belag versehen sind.