DE102005050482B3

DE102005050482B3 - Verfahren zum kontinuierlichen Sticken und Schneiden von Applikationen auf einer Stickmaschine

Info

Publication number: DE102005050482B3
Application number: DE102005050482A
Authority: DE
Inventors: Hans Abegglen
Original assignee: Saurer Hamel AG
Current assignee: OC Oerlikon Textile Holding AG
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2025-10-22

Abstract

Verfahren zum kontinuierlichen Sticken und Schneiden von Stoffen, insbesondere Applikationen (12) auf einer Stickmaschine, wobei der zu bearbeitende Stoff (4) mit einer Laser-Schneideinheit (3) bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf einen Umdrehungszyklus der Maschine die Laser-Schneideinheit (3) während des Stillstandes des Stickrahmens den Stoff (4, 11, 12, 13) bearbeitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Sticken und Schneiden von Applikationen, insbesondere auf Großstickmaschinen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, 2 oder 3.
Die Erfindung geht von einem Stand der Technik aus, der vorsieht, dass auf einer Stickmaschine auf einen Grundstoff ein Applikationsstoff aufgelegt und dort fixiert wird und nachfolgend aus dem Applikationsstoff mit Hilfe einer Laserschneideinrichtung Applikationen herausgeschnitten werden, die auf dem Grundstoff verbleiben und dort befestigt sind.

Ein derartiges Verfahren zur Anbringung von Applikationen durch einen Stickvorgang auf einem Grundstoff ist beispielsweise mit dem Gegenstand der DE 44 26 817 C2 bekannt geworden. Bei diesem bekannten Verfahren wird allerdings der Nähguthalterahmen bei Aktivierung des Laserstrahles sukzessive, aber unterschiedlich zur Bewegung bei einem Näh- oder Stickvorgang bewegt. Dass heißt, es handelt sich um einen stillstehenden Laser-Schneidkopf, der über einen bewegten Nähgutrahmen bewegt wird, um so Applikationen auszuschneiden, die vorher auf dem Grundstoff befestigt wurden.

Die DE 34 20 763 A1 und die DE 35 02 893 A1 , regen an dass man auch an Großstickmaschinen ein Laserschneiden vornehmen kann. Hier geht es jedoch darum, dass man zusätzliche Gravierwerkzeuge, Perforierwerkzeuge und andere Schneid- und Bearbeitungswerkzeuge mit der Stickmaschine zusammen betreibt. In welcher Weise der Betrieb mit der Stickmaschine erfolgt, ist dort nicht offenbart.

Mit dem Gegenstand der DE 44 11 364 C2 ist nur zu entnehmen, dass man Applikationen mit einem Laserschneidstrahl ausschneidet, um sie nachfolgend auf einem Grundstoff zu befestigen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Sticken und Schneiden von Stoffen auf einer Stickmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, 2 oder 3 so weiterzubilden, dass die Arbeitszyklen der Stickmaschine optimal ausgenutzt werden, d. h. es soll während des Stickvorganges auch gleichzeitig ein Laserschneiden erfolgen können.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch ein Verfahren nach einer ersten Ausführung gemäß Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Laser-Schneideinheit während des Stillstandes des Stickrahmens den Stoff bearbeitet.

Mit der gegebenen technischen Lehre wird ein wesentlicher Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik erzielt, denn es wurde in überraschender Weise erkannt, dass es auch möglich ist, während des kompletten, durchlaufenden und kontinuierlichen Arbeitszyklusses einer Stickmaschine gleichzeitig ein Laserschneiden durchzuführen. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass in einem Umdrehungsbereich der Antriebsmaschine im Winkelbereich von 210 bis 360 Grad der Stickrahmen bewegt werden muss, während im davor liegenden Winkelbereich von 0 Grad bis etwa 210 Grad die Stichbildung im Stoff stattfindet mitsamt dem Versticken des Garnes und dass während dieser Zeit der Stickrahmen stillsteht und hierbei gleichzeitig eine Laserschneideinheit in Eingriff mit dem Stoff gebracht werden kann.

Dies setzt voraus, dass die Laserschneideinrichtung extrem schnell ein- und ausschaltbar ist.

Bei einer Maschinenumdrehungszahl im Bereich von 500 bis 1.000 Umdrehungen pro Minute dauert ein Maschinenzyklus im Bereich von 60 bis 120 Millisekunden.

Um nun die Laserschneideinrichtung im Umdrehungsbereich zwischen 0 bis 210 Grad einer Maschinenumdrehung in Eingriff mit dem Stoff zu bringen und wieder auszuschalten, steht also nur eine Zeit von etwa 40 bis 80 Millisekunden zur Verfügung.

Der verwendete Begriff „Stoff" meint das Besticken eines Grundstoffes und das Bearbeiten einer (Stoff-)Applikation genauso wie das alleinige Besticken eines Grundstoffes und das Bearbeiten dieses Grundstoffes.

Hier liegt der Wert der Erfindung, die ein besonderes ökonomisches Bearbeiten eines Stoffes ermöglicht, denn es ist nun nicht mehr erforderlich, dass nach erfolgtem Stickvorgang ein nachträgliches Ausschneiden von Elementen auf der Applikation und/oder dem Grundstoff stattfinden muss.

Die beiden Arbeitsgänge (Sticken und Schneiden) werden also während eines Maschinenzyklusses hintereinander folgend durchgeführt.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist gemäß Patentanspruch 2 vorgesehen, dass die Laserschneideinrichtung während der Bewegung des Stickrahmens arbeitet, was voraussetzt, dass die Bewegung der Laserschneideinrichtung mit der Bewegung des Stickrahmens synchronisiert werden muss.

Bei dieser Ausführungsform wird also vorausgesetzt, dass das Laserschneiden während der Bewegung des Stickrahmens stattfindet.

In einer dritten Ausführungsform der Erfindung gemäß Patentanspruch 3 ist es auch vorgesehen, dass das Laserschneiden sowohl während des Stillstandes des Stickrahmens als auch während der Bewegung des Stickrahmens stattfindet.

Alle drei Ausführungsformen werden für sich gesondert genommen als erfindungswesentlich beansprucht.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist bevorzugt auf das Schneiden eines Applikationsstoffes gerichtet, der auf einem Grundstoff angeordnet ist (Anspruch 4). In einer anderen Weiterbildung kann auch ein Grundstoff bestickt werden und gleichzeitig eine Laserbearbeitung auf diesem Grundstoff (Schneiden oder Oberflächenbearbeitung) stattfinden (Anspruch 5). Der Einfachheit halber wird in der nachfolgenden Beschreibung die Bearbeitung eines Grundstoffes mit einem darauf befestigten Applikationsstoff näher beschrieben. Ebenso wird in der folgenden Beschreibung nur bevorzugt das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, welches darauf gerichtet ist, dass das Laserschneidwerkzeug in Eingriff mit dem Applikationsstoff während des Stillstandes des Stickrahmens kommt.

Mit der technischen Lehre nach der Erfindung wird eine wesentliche Produktionssteigerung erreicht, weil die Stillstandszeit des Stickrahmens, die für andere Arbeitsvorgänge nicht genutzt werden kann, nun erfindungsgemäß zum Laserschneiden benutzt wird.

Selbstverständlich setzt die Erfindung voraus, dass die Stillstandszeit des Stickrahmens zum Sticken (d. h. zur Stichbildung im Stoff selbst herangezogen wird), was jedoch mit dem Schneiden von Laserapplikationen vorderhand nichts zu tun hat.

Dies ist ein wesentlicher Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik, bei dem zunächst in einem ersten Arbeitsgang Teile oder sogar die komplette Stoffbahn bestickt wurde, dann die Maschine stillgesetzt wurde und in einem zweiten Arbeitsgang die bereits bestickte Stoffbahn mit dem Laserschneidkopf bearbeitet wurde.

Es ist im übrigen auch bekannt, dass man zunächst stickt, dann der Laser schneidet und dann wiederum stickt, was mit noch weiter erhöhtem Arbeitsaufwand verbunden ist.

Hier setzt die Erfindung ein, welche eine zusätzliche Laserschneideinheit als Vorrichtung an einer herkömmlichen Großstickmaschine anbaut.

Hier besteht der Vorteil darin, dass auch herkömmliche Großstickmaschinen nachgerüstet werden können, denn es genügt einfach, an einer Großstickmaschine einen zusätzlichen Laufrahmen zu befestigen, an dem der Laserkopf verfahrbar angeordnet ist.

Ein üblicher Arbeitsvorgang geschieht dann wie folgt (Anspruch 6): Der leere, noch unbestickte Stoff ist im Stickrahmen eingespannt, und es wird zunächst in einem zweiten Arbeitsschritt der Applikationsstoff auf dem Grundstoff befestigt. Als Befestigungsmöglichkeiten gibt es hier verschiedene Arten der Befestigung, z. B. durch Heftstiche, durch Punktklebungen, durch Flächenklebungen, durch Klammern und durch gleichzeitiges Aufwellen oder Zusammennähen der beiden übereinanderliegenden Stoffe (Anspruch 7).

Der so im Stickrahmen gehaltene doppellagige Stoff wird in bestimmten Bereichen bestickt, wobei die gesamte Stickbreite, z. B. von 15 Metern, ausgenutzt werden kann. Die zu bestickende Höhe kann bis zu 1,60 m (Höhe des zur Verfügung stehenden Stickrahmens) betragen.

In diesem Arbeitsgang werden nun Sticknähte angebracht, welche die späteren Applikationen im jeweiligen Innenbereich auf dem Grundstoff fixieren.

Es handelt sich also um die Anbringung von Stickornamenten, die im späteren Innenbereich der auszuschneidenden Applikationen angebracht werden.

Der Laserschneidkopf hängt noch außerhalb des Stickrahmens an seinem Fahrrahmen und wird nun in dem Bereich des Stickrahmens hineinverfahren. Er fängt bevorzugt auf der linken Seite des Stoffrahmens an, die geforderten Applikationen auszuschneiden, wobei der darunter liegende Grundstoff nicht beschädigt oder verletzt werden sollte.

Derartige Applikationen können beliebiger Art sein, z. B. Blumen, zusammenhängende Muster, Schriften, Symbole und dergleichen mehr (Anspruch 8).

Der ausgeschnittene Applikationsstoff wird mit geeigneten mechanischen Mitteln entfernt, z. B. durch Absaugen, Abbürsten oder durch andere mechanische Abreinigungsvorrichtungen (Anspruch 9).

Im Anschluss an diese Laserschneidbearbeitung der Applikationen ist es nun weiterhin möglich, auf dem Basisstoff oder Grundstoff zusätzliche Stickapplikationen vorzusehen (Anspruch 10).

Ebenso kann es vorgesehen sein, auch auf den bereits ausgeschnittenen Applikationen noch zusätzliche Stickmuster anzubringen (Anspruch 10).

Nach der Beschreibung des allgemeinen Schneid- und Stickvorganges wird noch darauf hingewiesen, dass während des Stillstandes des Stickrahmens die Laserschneideinrichtung die Applikationen ausschneidet und kurz darauf nach Beendigung des Schneidvorganges sofort wieder der Stickvorgang fortgesetzt wird (Anspruch 11).

Genauer gesagt geht der Laserkopf links zu seinem ersten Arbeitsfeld, und immer dann, wenn der Rahmen stillsteht, weil die Sticknadeln durch den Stoff hindurch dringen, schneidet der Laserkopf im Rahmen seines Arbeitsfeldes die Applikationen aus. Dann unterbricht der Laserkopf seinen Schneidvorgang, während der Rahmen verschoben wird, um den nächsten Stich zu bilden. Erst wenn die Nadeln wieder in den Stoff eindringen, wird der Schneidvorgang fortgesetzt, wobei jetzt allerdings die vorherige Schneidposition mit der sich daran anschließenden, weiteren Schneidposition so kompensiert werden muss, dass der dazwischenliegende Vorschub am Stickrahmen ausgeglichen wird (Anspruch 12).

Dieser Vorgang wird solange im Bereich dieses Arbeitsfeldes wiederholt, bis die Applikation im gesamten vorgesehenen Arbeitsfeld ausgeschnitten ist (Anspruch 12).

Im nächsten Arbeitsschritt wird dann der Laserkopf um seine Arbeitsfeldbreite zur nächsten Schnittfläche verschoben und führt dort den gleichen Vorgang aus, wie vorstehend angegeben (Anspruch 12). Die Schnittfelder überlappen sich oder liegen aneinander, um so ein ununterbrochenes Schneidbearbeiten der Applikationen zu ermöglichen (Anspruch 13).

Dies setzt voraus, dass der Vorschub des Laserschneidkopfes mit dem Vorschub des Stickrahmens in gewisser Weise synchronisiert wird (Anspruch 13).

Dieser Stick- und Schneidvorgang wird solange wiederholt, bis die gesamte Stickrahmenbreite abgearbeitet ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist bevorzugt darauf gerichtet, dass mit einem Laserschneidkopf entsprechende Applikationsstoffe ausgeschnitten werden (Anspruch 4). In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass statt dem Ausschneiden eine Oberflächenbearbeitung stattfindet (Anspruch 5). Eine solche Oberflächenbearbeitung kann eine Gravur, ein Sticheln, ein Bohren oder eine sonstige nicht-schneidende Aktion auf dem Applikationsstoff sein (Anspruch 15).

Ebenso ist es in einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass nach dem Laserschneiden der Applikationen oder unabhängig von dem Laserschneiden der auf dem Grundstoff aufliegenden Applikationen nach dem Ausschneiden der Applikationen auch noch der Grundstoff an seiner Oberfläche mit dem Laserschneidkopf oberflächenartig bearbeitet wird (Anspruch 14). Eine solche Oberflächenbearbeitung kann z. B. ebenfalls eine Gravur, ein Schnittvorgang, ein Bohren oder sonstige zerstörende und nicht zerstörende Oberflächenbearbeitung sein (Anspruch 15).

In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass ganz zu Beginn des Stickvorganges zunächst der Grundstoff mit dem erfindungsgemäßen Laserschneidkopf entweder oberflächenbearbeitet oder auch schneidbearbeitet wird, um sonach dann den Applikationsstoff auf dem Grundstoff aufzuheften oder aufzubringen und danach alle vorher genannten Arbeitsschritte durchzuführen (Anspruch 16).

Der Laserschneidkopf ist also nicht nur zum Ausschneiden eines Applikationsstoffes bestimmt und geeignet, sondern er kann auch zu Beginn des Bearbeitungsvorganges zunächst auch den Grundstoff bearbeiten (Ansprüche 4 und 5).

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
1: schematisiert eine Draufsicht auf einen mit Applikationen versehenen Grundstoff
2: Schnitt durch einen Applikationsstoff, der mit verschiedenen Maßnahmen auf einem Grundstoff befestigt ist
3: schematisiert die Arbeitsweise der Vorrichtung
4: eine perspektivische Seitenansicht der Vorrichtung
5: eine vergrößerte Darstellung des Arbeitsfeldes auf dem Stoffrahmen
6: schematisiert einen Schnitt durch eine auf einem Grundstoff befestigte Applikation
7: eine gegenüber 1 abgewandelte Ausführungsform eines Grundstoffes mit darauf befestigter Applikation
8: schematisiert die Vorderansicht auf einen Stickrahmen mit Darstellung weiterer Einzelheiten
9: die Darstellung von zwei Umdrehungszyklen der Stickmaschine
10: ein Weg-Zeit-Diagramm des Stickrahmens
11: ein Vektor-Diagramm der Stichbildung
12: ein Geschwindigkeits-Zeitdiagramm des Stickrahmes in einer ersten Ausführungsform
13: das Diagramm nach 12 in einer zweiten Ausführungsform
14: die grundsätzliche Anordnung der Steuerung von Stickmaschine und Laserschneidkopf Grundsätzlich wird vorherbemerkt, dass neben einem einzigen Laserschneidkopf auch mehrere Laserschneidköpfe – gegebenenfalls auch unabhängig ansteuerbar – in Einsatz kommen können. Hier liegt ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, der darin besteht, dass die Stillstandszeiten des Stickrahmens für einen Laserschneidkopf ausgenutzt werden, wobei – wie ausgeführt – auch mehrere Laserschneidköpfe in Eingriff mit dem zu bearbeitenden Applikationsstoff gebracht werden können.
In 1 ist allgemein ein fertiggestelltes Produkt dargestellt, wo erkennbar ist, dass auf einem Grundstoff 11 Applikationen 12 durch entsprechende Stickornamente 9 befestigt wurden.
Ferner ist dargestellt, dass auf dem Grundstoff 11 noch zusätzliche Stickmuster 16 angebracht sein können.
Die 2 zeigt den Beginn des Arbeitsvorganges, wo in verschiedenen Ausführungsformen gezeigt ist, wie man einen Applikationsstoff 13, der später ausgeschnitten wird, auf einen Grundstoff 11 befestigt.
Es ist als Beispiel dargestellt, dass dies mit Hilfe von Klebepunkten 14 zwischen Applikationsstoff 13 und Grundstoff 11 erfolgen kann. Ebenso ist dargestellt, dass diese vorläufige Befestigung von Hilfe von Heftstichen 15 erfolgen kann.
Ferner ist dargestellt, dass die später zur Befestigung der Applikationen 12 verwendeten Stiche bereits schon in diesem Arbeitsschritt vorgenommen wurden. Es handelt sich hierbei um die dort gezeigten Stickornamente 9.
Die 3 zeigt schematisiert ein Schnitt durch eine Maschine, wo erkennbar ist, dass die beiden in 2 miteinander verbundenen Stoffe 11, 13 nun mit einem Laserschneidkopf bearbeitet werden.
Der gesamte Schneidkopf 3 besteht aus einer Haube 21, in der eine Laserquelle 17 angeordnet ist, die ihren Strahl 18 auf eine Ablenkeinheit 19 lenkt, in der eine Anzahl von Spiegeln 20 angeordnet sind.
Die Spiegel 20 sind elektronisch angesteuert, um so einen Schneidstrahl 22 im Bereich eines Arbeitsfeldes 23 auf dem Applikationsstoff 13 anzusteuern.
Die Erfindung ist bevorzugt auf die Erzeugung eines einzigen Schneidstrahls 22 gerichtet. Es können auch mehrere Schneidstrahlen aus der Ablenkeinheit 19 erzeugt werden, und es können – in einer anderen Ausgestaltung – auch mehrere Laserquellen 17 vorhanden sein, von denen jede einen gesteuerten Schneidstrahl 22 auf das Arbeitsfeld 23 lenkt.
Im Bereich dieses Arbeitsfeldes 23 wird nun eine Schneidaktion auf dem Applikationsstoff 13 durchgeführt, mit dem Ziel, die Applikation 12 auszuschneiden.
Um die entstehenden Reste des Applikationsstoffes 13 zu entfernen, ist es in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass diese Reste im Bereich des Arbeitsfeldes 23 abgesaugt werden.
Neben der Absaugung kommen noch andere mechanische Entfernungsmittel in Betracht, z. B. die Zuhilfenahme einer zusätzlichen Ultraschalleinheit, um die Schneidreste zu lockern oder mechanische Abreinigungen, wie z. B. Bürsten und dergleichen mehr.
Wichtig hierbei ist, dass der gesamte Schneidkopf 3 auf einer Rollenführung 24 an einem Träger 2 längs der Stickmaschine in den Pfeilrichtungen 25 verschiebbar angetrieben ist.
In 4 sind weitere Einzelheiten einer Stickmaschine mit der genannten Laserschneideinrichtung nach 3 dargestellt.
Es ist erkennbar, dass der zu bearbeitende Stoff auf einer Stoffwelle 1 aufgewickelt ist, die in der Pfeilrichtung drehbar angetrieben ist.
Ferner ist erkennbar, dass der Stoff 4 in dem oberen Bereich nur noch den Grundstoff 11 mit den darauf befestigten Applikationen 12 beinhaltet, während jenseits einer Linie 26 der noch vorhandene, duplierte Stoff, bestehend aus dem Grundstoff 11 und dem Applikationsstoff 13 vorhanden ist. Mit einer Antriebsschiene 5 ist der Schneidkopf 3 in der Breite des Stoffrahmens verschiebbar ausgebildet, wobei diese Antriebsschiene 5 z.B. einen Spindelantrieb sein kann. Es kann jedoch auch ein autonomer Antriebsmotor im Schneidkopf 3 vorhanden sein, der sich beispielsweise mit einem Ritzel auf der gezahnten Antriebsschiene 5 abwälzt.
Statt einer stillstehenden Antriebsschiene 5 können auch Zahnriemen, Antriebe oder dergleichen verwendet werden.
Wichtig ist, dass zunächst in dem oberen Feld oberhalb der Linie 26 die Stickmaschine Sticknähte 6 anbringt, welche den Applikationsstoff 13 mit dem Grundstoff 11 in Form des Stickornamentes 9 miteinander verbinden.
Diese Sticknähte 6 sind im Innenbereich der jeweiligen Applikation angebracht, weil deren Außenbereich mit einer Schnittkante 10 ausgeschnitten wird.
Dies zeigt der Arbeitsvorgang bezüglich der Linie 26, wo die vorher duplierten Stoffe 11, 13 nun jenseits der Linie 26 oben ausgeschnitten wurden.
Die Sticknadeln 7 liegen alle in einer Reihe bzw. Linie 30 und kommen gesteuert nach dem Stickprogramm der Maschine in Eingriff mit dem duplierten Stoff, bestehend aus Grundstoff 11 und Applikationsstoff 13.
Selbstverständlich müssen nicht alle Sticknadeln 7 in Eingriff sein, um den jeweiligen Stickfaden 8 zu versticken.
Die hier dargestellte Schiffli-Stickmaschine kann auch durch eine Mehrkopf-Stickmaschine ersetzt sein, bei der in der Regel der Stoff 4 mit dem Stoffrahmen in horizontaler Ebene liegt und sich pro Stickkopf nur eine einzige Nadel im Eingriff mit dem Stoff 4 befindet.
Die 6 zeigt schematisiert einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in 1, wo erkennbar ist, dass die nun mit Schnittkanten 10 versehenen Applikationen 12 mit Hilfe der Stickornamente 9 auf dem Grundstoff 11 befestigt sind.
Die 7 zeigt als Ausführungsbeispiel eine andere Applikation 12 in einer anderen Formgebung.
Zum richtigen Verständnis dieser Figur muss angenommen werden, dass der gesamte Stoff nicht in vertikaler Richtung liegt, sondern horizontal und dass der nach unten gerichtete Pfeil einer horizontalen Teilrichtung 27 entspricht. Hier soll dargestellt werden, dass das Arbeitsfeld 23 des Schneidkopfes 3 jeweils wandert und in ein Arbeitsfeld 23' bei in Vorwärtsrichtung 27 angetriebenen Schneidkopf 3 sich verändert.
Die 8 zeigt nochmals die Möglichkeit der Anbringung vom separaten Stickmuster 16 neben dem Arbeitsfeld 23, welches von dem Schneidkopf 3 bearbeitet wird.
Es versteht sich von selbst, dass auch mehrere Schneidköpfe 3 mit mehreren nebeneinander liegenden Arbeitsfeldern vorhanden sein könnten.
Das Arbeitsfeld 23 wandert somit in Pfeilrichtung 27 beispielsweise nach rechts, um in das Arbeitsfeld 23' überzugehen.
Die 9 zeigt zwei Umdrehungszyklen der Großstickmaschine, und es ist erkennbar, dass während der Zeit t₁ ein Stillstand 32 des Stickrahmens stattfindet und dass lediglich in dem Zeitpunkt t₂ eine Bewegung 33 des Stickrahmens stattfindet.
Erfindungsgemäß wird nun die Zeit während des Stillstandes 32 des Stickrahmens zum Schneiden genutzt, wie in 9 unten angegeben. Bei Position 35 (Umdrehung 0 der Maschine) wird der Laserschneidkopf eingeschaltet und schneidet bis zur Umdrehung bei Position 36, was einem Umdrehungswinkel von 210 Grad entspricht.
Bei Position 36 wird der Laserschneidkopf ausgeschaltet, und der Stickrahmen wird im Umdrehungsbereich zwischen 210 und 360 Grad bewegt, und während dieser Zeit ist der Laser ausgeschaltet und ist nicht im Eingriff mit dem zu schneidenden Stoff.
Nach Vollendung einer vollständigen Maschinenumdrehung bei 360 Grad wird der Laser bei Position 37 wieder eingeschaltet und muss dort weiterschneiden, wo er bei Position 36 aufhörte. Dies erfordert eine Lagenkompensation, damit der in der Zwischenzeit um einen bestimmten Abstand bewegte Stickrahmen wieder mit dem Endpunkt des Laserschneidens bei Position 36 synchronisiert wird.
Es erfolgt nun ein zweiter Laserzyklus, wobei wiederum zwischen den Positionen 37 und 38 geschnitten wird und die Nadeln der Stickmaschine in diesem Bereich in den Stoff eindringen und die Stickmusterbildung durchführen, während ab der Position 38 wiederum eine Bewegung des Stickrahmens stattfindet und die Nadeln außer Eingriff mit dem Stoff sind.
Die 10 zeigt ein Bewegungszeitdiagramm für den Stickrahmen in X- und Y-Richtung.
Hier ist angegeben, dass zwischen den Positionen 35 und 36 ein Laserschneiden stattfindet und dass ab der Position 36 (Umdrehungswinkel etwa 210 Grad der Maschine) der Stickrahmen sowohl in X- als auch in Y-Richtung bewegt wird.
Zu jeder beliebigen Zeit t kann somit die Verschiebung in X- und Y-Richtung mit den Zeiten t_x und t_y festgestellt werden.
Die Bewegungskurven 40, 39 sind also Bewegungskurven des Stickrahmens in X- und Y-Richtung.
Dem gemäß wird gemäß 11 ein sogenannter Stichsektor 41 in der X-Y-Ebene durchgeführt, und es ist zu jedem Zeitpunkt t_x und t_y möglich, die aktuelle Stoffposition zu bestimmen, um danach den Laserschneidkopf zu synchronisieren.
Die 12 zeigt als erstes Ausführungsbeispiel eine Geschwindigkeitskurve des Stickrahmens, wo erkennbar ist, dass bei Position 36 und einem Umdrehungswinkel von etwa 210 Grad der Bewegungszyklus des Stickrahmens beginnt, der etwa geschwindigkeitsbezogen bogenförmig verläuft und beim Umdrehungswinkel 360 Grad (Position 37) endet.
Wichtig an dieser Darstellung ist, dass das Laserschneiden außerhalb dieser Bewegungskurve, nämlich zwischen Position 35 und 36 erfolgt.
In 13 ist als Alternative dargestellt, dass das Laserschneiden auch im Bereich der Bewegungskurve des Stickrahmens erfolgen kann, nämlich im Bereich zwischen den Positionen 36 und 37. Dies erfordert eine Synchronisation des Laserschneidkopfes nach der Darstellung in 11. Hier muss zu jedem Zeitpunkt festgestellt werden, an welchem Punkt sich der Stoff befindet, der durch Laserschneiden nach 13 während der Bewegung des Stickrahmens bearbeitet wird. Es kann also das gesamte Stickfeld 29 bearbeitet werden.
Die 7 zeigt im übrigen auch noch, dass man neben ausschneidbaren Applikationen auch nicht ausschneidbare Applikationen auf dem Grundstoff 11 anbringen kann, wie dies in Form von Pailletten 28 in 7 dargestellt ist.
Die 9 zeigt, dass also jeweils in hintereinanderliegenden Arbeitszyklen 34 bevorzugt während des Stillstandes 32 des Stickrahmens geschnitten wird.
In 8 erfolgt hierbei der Stoffvorschub in vertikaler Pfeilrichtung 31 nach oben.
Die 14 zeigt einen grundsätzlichen Aufbau einer Steuerungsvorrichtung, die im wesentlichen aus einem zentralen Rechner 44 besteht, der sowohl die Daten für die Stickmaschine als auch für den Schneidkopf 3 erzeugt.
Die Daten für die Stickmaschine werden über die Datenleitung 45 der Steuerung 46 für die Stickmaschine zugeleitet, während die Daten für die Steuerung des Schneidkopfes 3 über die Datenleitung 47 der Steuerung 48 zugeleitet werden.
Sollte es nach dem Ausführungsbeispiel nach 13 vorgesehen sein, dass das Laserschneiden während der Bewegung des Stickrahmens erfolgt, muss ein Austausch von Daten über die Datenleitung 50 in 14 zwischen den Stickmaschinendaten und der Steuerung des Lasers stattfinden.
Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mit dem neuartigen Verfahren nun ein hoher Produktionsfortschritt erzielt wird, denn die an und für sich ungenutzte Zeit beim Stillstand des Stickrahmens (währenddessen die Stichbildung stattfindet) wird nun erfindungsgemäß für ein Laserschneiden von Applikationen verwendet.
In der anderen Ausgestaltung ist es sogar noch darüber hinaus vorgesehen, dass auch die Bewegungszeit des Stickrahmens für das Laserschneiden von Applikationen verwendet wird.

1: Stoffwelle
2: Träger
3: Schneidkopf
4: Stoff
5: Antriebsschiene
6: Sticknaht
7: Sticknadeln
8: Stickfaden
9: Stickornament
10: Schnittkante
11: Grundstoff
12: Applikation
13: Applikationsstoff
14: Klebepunkt
15: Heftstich
16: Stickmuster
17: Laserquelle
18: Strahl
19: Ablenkeinheit
20: Spiegel
21: Haube
22: Schneidstrahl
23: Arbeitsfeld 23'
24: Rollenführung
25: Pfeilrichtung
26: Linie
27: horizontale Pfeilrichtung
28: Pailletten
29: Stickfeld
30: Linie
31: vertikale Pfeilrichtung
32: Stillstand
33: Bewegung
34: Arbeitszyklus
35: Position
36: Position
37: Position
38: Position
39: Bewegungskurve
40: Bewegungskurve
41: Stichvektor
42: Position
43: Geschwindigkeitskurve
44: Zentraler Rechner
45: Datenleitung
46: Steuerung Stickmaschine
47: Datenleitung
48: Steuerung Laser
49: Pfeilrichtung
50: Datenleitung

Claims

Verfahren zum kontinuierlichen Sticken und Schneiden von Stoffen, insbesondere Applikationen (12) auf einer Stickmaschine, wobei der zu bearbeitende Stoff (4) mit einer Laser-Schneideinheit (3) bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf einen Umdrehungszyklus der Maschine die Laser-Schneideinheit (3) während des Stillstandes des Stickrahmens den Stoff (4, 11, 12, 13) bearbeitet.
Verfahren zum kontinuierlichen Sticken und Schneiden von Stoffen, insbesondere Applikationen (12) auf einer Stickmaschine, wobei der zu bearbeitende Stoff (4) mit einer Laser-Schneideinheit (3) bearbeitet wird , dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf einen Umdrehungszyklus der Maschine die Laser-Schneideinheit (3) während des Vorschub des Stickrahmens den Stoff (4, 11, 12, 13) bearbeitet.
Verfahren zum kontinuierlichen Sticken und Schneiden von Stoffen, insbesondere Applikationen (12) auf einer Stickmaschine, wobei der zu bearbeitende Stoff (4) mit einer Laser-Schneideinheit (3) bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf einen Umdrehungszyklus der Maschine die Laser-Schneideinheit (3) während des Stillstandes des Stickrahmens und während des Vorschubes den Stoff (4, 11, 12, 13) bearbeitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung des Stoffes (4, 11, 12, 13) ein Schneidvorgang ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung ein Gravier- oder Stichel- oder ein Oberflächen-Abtrag des Stoffes (4, 11, 12, 13) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Arbeitsschritt der leere, noch unbestickte Stoff (4) im Stickrahmen eingespannt wird, dass in einem zweiten Arbeitsschritt der Applikationsstoff (13) auf dem Grundstoff (11) befestigt wird, dass in einem dritten Arbeitsschritt der so im Stickrahmen gehaltene doppellagige Stoff (4) in bestimmten Bereichen bestickt wird und damit nun Sticknähte (6) in Form von Stickornamenten (9) angebracht werden, welche die späteren Applikationen (12) im jeweiligen Innenbereich auf dem Grundstoff (11) fixieren, dass in einem vierten Arbeitsschritt der außerhalb des Stickrahmens an seinem Fahrrahmen hängende Laserschneidkopf (3) in den Bereich des Stickrahmens hineinverfahren wird und die geforderten Applikationen (12) ausschneidet, wobei der darunter liegende Grundstoff (11) nicht beschädigt oder verletzt wird, und dass in einem fünften Arbeitsschritt der ausgeschnittene Applikationsstoff (13) mit geeigneten mechanischen Mitteln entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des Applikationsstoffs (13) auf dem Grundstoff (11) durch Heftstiche, durch Punktklebungen, durch Flächenklebungen, durch Klammern und gleichzeitiges Aufwellen oder durch Zusammennähen der beiden übereinanderliegenden Stoffe (4) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationen (12) durch Blumen und/oder zusammenhängende Muster und/oder Schriften und/oder Symbole gebildet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im fünften Arbeitsschritt der ausgeschnittene Applikationsstoff (12) durch Absaugen, Abbürsten oder durch andere mechanische Abreinigungsvorrichtungen entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an den vierten Arbeitsschritt der Laserschneidbearbeitung der Applikationen (12), zusätzliche Stickapplikationen auf dem Basisstoff oder Grundstoff (11) und/oder auf den bereits ausgeschnittenen Applikationen (12) aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass kurz nach dem vierten Arbeitsschritt der Laserschneidbearbeitung der Applikationen (12) oder kurz nach dem fünften Arbeitsschritt des mechanischen Entfernens des ausgeschnittenen Applikationsstoffs (13) sofort wieder der Stickvorgang fortgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserkopf (3) zu seinem ersten Arbeitsfeld geht, und immer dann, wenn der Stickrahmen stillsteht, weil die Sticknadeln (7) durch den Stoff (4) hindurch dringen, der Laserkopf (3) im Rahmen seines Arbeitsfeldes die Applikationen (12) ausschneidet, dann der Laserkopf (3) seinen Schneidvorgang unterbricht, während der Stickrahmen verschoben wird, um den nächsten Stich zu bilden und dass erst wenn die Nadeln (7) wieder in den Stoff (4) eindringen, der Schneidvorgang fortgesetzt wird, wobei die vorherige Schneidposition mit der sich daran anschließenden, weiteren Schneidposition so kompensiert wird, dass der dazwischenliegende Vorschub am Stickrahmen ausgeglichen wird und dass dieser Vorgang solange im Bereich dieses Arbeitsfeldes wiederholt wird, bis die Applikation (12) im gesamten vorgesehenen Arbeitsfeld ausgeschnitten ist und dass im nächsten Arbeitsschritt dann der Laserkopf (3) um seine Arbeitsfeldbreite zur nächsten Schnittfläche verschoben wird und dort den gleichen Vorgang aus führt, wie vorstehend angegeben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schnittfelder des Laserschneidkopfes (3) überlappen oder aneinander liegen, um so ein ununterbrochenes Schneidbearbeiten der Applikationen (12) zu ermöglichen, wobei der Vorschub des Laserschneidkopfes (3) mit dem Vorschub des Stickrahmens synchronisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Laserschneiden der Applikationen (12) gemäß dem vierten Arbeitsschritt oder unabhängig von dem Laserschneiden der auf dem Grundstoff (11) aufliegenden Applikationen (12) nach dem Ausschneiden der Applikationen (12) auch noch der Grundstoff (11) an seiner Oberfläche mit dem Laserschneidkopf (3) oberflächenartig bearbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbearbeitung des Grundstoffs (11) eine Gravur, ein Schnittvorgang, ein Bohren oder sonstige zerstörende oder nicht zerstörende Oberflächenbearbeitung ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ganz zu Beginn des Stickvorganges als zweiter Arbeitsschritt zunächst der Grundstoff (11) mit dem erfindungsgemäßen Laserschneidkopf (3) entweder oberflächenbearbeitet oder auch schneidbearbeitet wird, um sonach dann den Applikationsstoff (13) auf dem Grundstoff (11) aufzuheften oder aufzubringen und danach alle nachfolgenden Arbeitsschritte durchzuführen.