DE102006021425A1

DE102006021425A1 - Trenn- und Positioniereinrichtung

Info

Publication number: DE102006021425A1
Application number: DE102006021425A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Heinrich; Réne SPANDLER; Thomas Dr. Wolters; Björn MARTIN; Walter Biegelbauer
Original assignee: ZSK Stickmaschinen GmbH
Current assignee: ZSK Stickmaschinen GmbH
Priority date: 2006-05-05
Filing date: 2006-05-05
Publication date: 2007-11-08
Also published as: WO2007128364A1; EP2016218A1; US20090235854A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Stick-, Stepp- oder Nähmaschine zum Aufbringen mindestens eines zusätzlichen bandartigen Materials, das mittels einer Zuführeinrichtung einer Nadel zuführbar ist, wobei eine Schneideinrichtung an der Zuführeinrichtung (4) angeordnet ist, wobei die Zuführeinrichtung (4) zusammen mit der Schneideinrichtung mittels eines Antriebs um die Achse der Nadel (6) herum verdrehbar ist und die Schneideinrichtung mittels des Antriebs des Stoffdrückers (1) angetrieben oder antreibbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer Stick-, Stepp- oder Nähmaschine zum Aufbringen mindestens ei nes zusätzlichen bandartigen Materials, das mittels einer Zuführeinrichtung einer Nadel zuführbar ist.
Eine Form der kombinierten Sticktechniken ist die Schnur- und Bändchenenstickerei, bei der der Stickkopf mit einer um die Nadel rotierenden Scheibenspule versehen ist, auf der das Schnur- oder das Bändchenmaterial tangential abrollbar gespeichert ist.
Alternativ zu der um die Nadel rotierenden Scheibenspule kann das Bändchen auch von einer üblicherweise oberhalb des Stickkopfes angeordneten nicht um die Nadel rotierende Spule zugeführt werden.
Bei dieser Stickereitechnik wird ein Bändchen zugeführt, das im Stickprozess auf dem Grundstoff mit Hilfe des Stickfadens befestigt wird. Das aufgebrachte Bändchen ist in der Regel für die eigentliche Stichbildung nicht von Bedeutung. Damit können unterschiedlichste Muster und Effekte erzielt werden, wobei die Stichabstände nach Ablageform und Verwendungszweck variabel eingestellt werden können. Beispielsweise wird im Bereich starker Biegungen oft mit kleineren Stichlängen gearbeitet. Bei der Schnur- oder Bändchenstickerei werden in der Regel nur fortlaufende ununterbrochene Muster gewählt und spitz verlaufende Umkehrstellen vermieden. Ursache hierfür ist, dass Bändchen im Bereich von Umlenkstellen dazu neigen, sich aufzustellen.
Der Stickprozess läuft dabei in folgenden Prozessschritten ab:

1. Positionieren des Stickgrundes in einer Spanneinrichtung;
2. Spannen des Stickgrundes;
3. Positionieren der Spanneinrichtung;
4. Ausrichten des Bändchenendes vor Stickbeginn;
5. Sticken unter Zuführung eines ausreichend langen Bändchens;
6. Schneiden von Stickfäden und Bändchen (manuell);
7. Weitertransportieren der Ware und erneutes Positionieren der Ware.

Die Schnur- und Bändchenstickerei unterscheidet sich in Abhängigkeit der verwendeten Materialien, Techniken und Anwendungsarten. Als aufzustickende Materialien kommen bei modischen Stickereianwendungen und im Heimtextilbereich fadenförmige Materialien, wie Filamentgarne, Spinnfasergarne, Zwirne, Gimpen, Metallfäden, Chenille, Stroh und Bast, aber auch Materialien in Bändchenform, wie gewebte, gewirkte, gestrickte, geflochtene, geklöppelte Bändchen, Posamenten oder Bändchen mit Pailletten und Leder zur Anwendung.
Zunehmend interessant ist die Bändchenstickerei für technische Einsatzwecke, zum Beispiel für Faserverbundbauteile, wo bänd chenförmige Rovings aus Carbon-, Glasmultifilamenten, Natur- oder Keramikfasern zum Einsatz kommen. Interessant für technische Einsatzfälle sind auch Chemiefasern wie Aramide, PP, PES, PA.
Die Bändchenstickerei für technische Anwendungen steht erst am Anfang ihrer Möglichkeiten. Entscheidend für den Einsatz dieser neuen Technologie für technische Textilien sind die Kosten des Verfahrens. Zur Steigerung der Produktivität und der Qualität beim Sticken technischer Artikel ist eine Automatisierung des Stickprozesses zwingend erforderlich. Dieses gilt insbesondere für die anspruchsvollen technischen Stickereien, die vorwiegend auf sogenannten Bändchenstickmaschinen produziert werden.
Verfahrensbedingt beim Bändchenstickprozess ist, dass aufgrund des Fehlens eines automatischen Positionier- und Schneidvorganges für das Bändchen in der Regel nur ununterbrochen fortlaufend das Bändchen verlegt wird und das spitz verlaufende Richtungsänderungen, insbesondere am Ende von Bauteilen, nicht realisierbar sind. Die Bändchenablage wird deshalb programmtechnisch so gewählt, dass an den Stellen der Richtungsänderung immer ausreichend große Radien vorhanden sind, um das Bändchen plan auf der Fläche ablegen und befestigen zu können. Das Bändchen wird somit kontinuierlich verstickt. Sofern zum Beispiel Verstärkungsfasern auf dem Grundstoff verstickt werden sollen, bedeutet dies nachteilig, dass die Anordnung der Verstärkungsfasern zumindest an den Umlenkstellen vom idealen Verlauf entlang der Hauptspannungstrajektoren abweichen muss.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für eine Stick-, Stepp- oder Nähmaschine breit zu stellen, mit der das zu befestigende bandartige Material nicht mehr kontinuierlich verlegt werden muss.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Wei terbildungen dieser Vorrichtung gemäß Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass mittels lediglich eines Antriebs, welcher den Stoffdrücker hin und her bewegt, auch der Schneidvorgang betrieben werden kann. Dies wird vorteilhafter dadurch erreicht, dass der Stoffdrückermechanismus oder der Stoffdrücker selbst mittels eines Verbindungsmittels zum Beispiel in Form eines Riemens, einer Kette oder eines Bandes gekoppelt ist, wodurch die Bewegungen des Stoffdrückers sowie der Scheideinrichtung zueinander koordinierbar sind.
Sofern als Verbindungsmittel ein Riemen, Band oder eine Kette verwendet wird, wird diese vorteilhaft um eine Umlenkstelle, insbesondere eine Umlenkrolle umgelenkt, so dass beim Verfahren des Stoffdrückers in Richtung der Stichplatte die Schneidvorrichtung oder Teile davon von der Stichplatte weg bewegt werden. Federn sorgen dafür, dass sowohl der Stoffdrücker als auch die Schneideinrichtung in Richtung der Stichplatte kraftbeaufschlagt sind, so dass beim Verfahren des Stoffdrückers von der Stichplatte weg durch die Federkraft die Schneideinrichtung oder Teile davon in Richtung Stichplatte bewegt werden. Je nach dem wie weit der Stoffdrücker verfahren wird, wird die Schneideinrichtung oder Teile davon mehr oder weniger nach oben oder nach unten in Richtung der Stichplatte verstellt.
Der Stoffdrücker, die Schneideinrichtung sowie die Zuführeinrichtung sind vorteilhaft an einem Basisteil angeordnet, welches um die Längsachse der Nadel herum mittels eines Antriebs verschwenkbar ist. Das Basisteil wird dabei von der Nadel durchgriffen und kann die Lagerungen für den Stoffdrücker und/oder die Schneideinrichtung bilden.
Die Schneideinrichtung kann aus einem scherenförmigen Teil bestehen, bei dem zumindest eine Klinge verschwenkbar und/oder verschiebbar zur anderen gelagert ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann durch das Verstellen der Schneideinrichtung oder zumindest einer beweglich gelagerten Klinge durch Verfahren des Stoffdrückers, insbesondere in Richtung Stichplatte, die mindestens eine beweglich gelagerte Klinge gegen einen Anschlag gefahren werden, so dass die Klinge verschwenkt und zusammen mit der anderen Klinge der Schneideinrichtung den Schneid- bzw. Durchtrennungsprozess des bandartigen Materials durchführt.
Durch das Verschwenken der Schneideinrichtung zusammen mit dem Stoffdrücker um die Nadellängsachse herum kann die durch das Herauffahren des Stoffdrückers durch die Federkraft in Richtung Stichplatte verfahrene Schneideinrichtung oder zumindest einer Klinge der Schneideinrichtung in den Bereich zwischen Zuführeinrichtung und bereits mit dem Grundstoff vernähten bandartigen Material gebracht werden, so dass durch eine Verschwenkbewegung um die Nadelachse herum das noch nicht mit dem Grundstoff vernähte bandartige Material zwischen oder über eine Klinge der Schneideinrichtung bringbar bzw. positionierbar ist. Durch das nachfolgende Herabfahren des Stoffdrückers wird die Schneideinrichtung oder deren eine Klinge nach oben verfahren, wodurch das bandartige Material durchtrennt wird.
Es ist selbstverständlich möglich, statt dem band- oder riemenartigen Verbindungsmittel ein Zahnradgetriebe vorzusehen, das die Bewegung des Stoffdrückers auf die Schneideinrichtung überträgt.
Ebenso ist es möglich, dass die Schneideinrichtung lediglich eine verfahrbare Klinge aufweist, wobei eine zweite Klinge am Stoffdrücker selbst oder der Stoffdrückerantriebsvorrichtung befestigt ist, wobei die beiden Klingen beim Verfahren des Stoffdrückers in Richtung Stichplatte zusammenwirken und das bandartige Material durchscheren.
Sofern am Stoffdrücker keine Klinge angeordnet wird, ist es ferner möglich, eine Klinge an dem Basisteil fest anzuordnen, welche dann mit einer an der Schneideinrichtung angeordneten Klinge zusammenwirkt, wobei die Schneideinrichtung selbst wieder über das Verbindungsmittel mit dem Stoffdrücker oder dessen Verstelleinrichtung gekoppelt ist.
Nachfolgend wird eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1-3: Perspektivische Darstellung eines Teils eines Stickkopfes beim Befestigen von bandartigem Material auf einer Unterlage;
4: Absenken der Schneideinrichtung;
5-6: Positionieren der Schneideinrichtung durch Verdrehen des Basisteils;
7: Abziehen des bandartigen Materials durch Verfahren des Pantographen;
8: Absenken des Stoffdrückers, wodurch Schneideinrichtung von der Stichplatte wegbewegt und der Trennvorgang ausgelöst wird.
Die 1 bis 3 zeigen die wesentlichen Teile eines Stickkopfes K mit einer daran angeordneten Einrichtung zum Befestigen von bandartigem Material 3 mittels eines Fadens 5. Am Stickkopf K ist eine Basis B verdrehbar gelagert und mittels eines nicht dargestellten Antriebes um die Nadel 6 herum verschwenkbar. Das bandartige Material ist auf der Trommel 9 aufgewickelt und wird mittels der Zuführeinrichtung 4 dem Bereich der Nähnadel 6 zugeführt. Die Zuführeinrichtung 4 kann mittels eines Antriebs horizontal hin- und herverschwenkt werden, so dass bei Stillstand des Stickkopfes der Nähfaden 5 quer über das bandartige Material 3 gelegt und links oder rechts vom Band 3 am im Bordürenrahmen 14 gespannten Stickgrund vernähbar ist. Die Zuführeinrichtung 4, die Trommel 9 sowie Stoffdrücker 1 sind an der Basis gelagert bzw. befestigt.
Der Bordürenrahmen 14 ist in der horizontalen Ebene mittels nicht dargestellter Antriebe verfahrbar. Der Stickkopf K ist starr an einem nicht dargestellten Gehäuserahmen der Maschine befestigt.
Ein nicht dargestellter Antrieb treibt den Stoffdrücker 1 an, der durch einen Ring aus flachem federnden Stahl gebildet ist. Der Ring 1 ist mit seinem oberen Bereich an einem an der Stoffdrückerstange befestigtem Teil 1a befestigt ist. Am Teil 1a ist das Festlager 1b für den Riemen 12 angeordnet. Der Riemen 12 ist mit seinem einen Ende im Festlager 1b befestigt und mit seinem anderen Ende an dem beweglich gelagerten Teil der Schneideinrichtung 10 befestigt (4). Der beweglich bzw. vertikal verschiebbar an der Basis B gelagerte Teil der Schneideinrichtung ist mittels einer Feder F in Richtung Stichplatte druckbeaufschlagt. An dem beweglich gelagerten Teil der Schneideinrichtung 10 ist im unteren Bereich das Schneidmesser 8 in Form einer kleinen Schere angeordnet. Eine der beiden Schneiden ist fest, wogegen die andere Schneide verschwenkbar gelagert ist. Wird nun der Stoffdrücker 1 vom Stoffdrückerantrieb (nicht dargestellt) nach oben verfahren, so wird der bewegliche Teil der Schneideinrichtung 10, an der die Schere 8 angeordnet ist, von der Feder F nach unten in Richtung Stichplatte bis zu einem Anschlag verstellt. Wird dagegen der Stoffdrücker 1 in Richtung Stichplatte verstellt, so wird die Schere 8 über den Riemen 12, welcher über die Umlenkrolle 13a umgelenkt ist, nach oben verstellt.
Beim Befestigen des bandartigen Materials 3 wird das Band mittels der Zuführeinrichtung 4 unter den Bereich der Nadel 6 zugeführt. Durch Stichbildungen kann das Material 3 fest mit dem Stickgrund vernäht werden. Dabei wird durch die Hin- und Herbewegung der Zuführeinrichtung 4 der Faden 5 quer über das bandartige Material 3 gezogen und somit befestigt. Durch ver drehen des Basisteils B kann das bandartige Material 3 in beliebige Radien auf dem Stichgrund befestigt werden, wie es in den 1 bis 3 dargestellt ist.
Um nun das bandartige Material 3 zu durchtrennen, wird der Stoffdrücker 1 nach oben verfahren, wodurch die Schere 8 dicht oberhalb des Stichgrundes gelangt (4). Die Schere 8 wird dabei durch eine Feder (nicht dargestellt) in die geöffnete Stellung gebracht. Durch Verfahren des Pantographen bzw. Bordürenrahmens 14 kann nun bei koordiniertem Verdrehen der Basis B das zwischen der Zuführeinrichtung 4 und dem bereits befestigten Band 3 befindliche Band 3' zwischen die Schneiden der Schere 8 gelegt werden (5 und 6). Durch Verstellen des Stoffdrückers 1 in Richtung Stichplatte kann anschließend die Schere 8 mit zwischen den Schneiden befindlichem Band 3' nach oben verstellt werden, wobei die Schere am oberen Punkt ihrer Bewegungskurve gegen einen Anschlag fährt, wodurch die bewegliche Schneide verschwenkt wird. Das Band 3' wird hierdurch durchtrennt.
Um ein erneutes Befestigen des durchtrennten Bandes 3 am Stichgrund zu ermöglichen, muss ein genügend langer Bereich 3'' des Bandes verbleiben, der bereits durch die Zuführeinrichtung 4 durchgefädelt ist. Dies kann erreicht werden, in dem vor dem Schneidvorgang durch Verfahren des Pantographen bzw. Bordürenrahmens von der Trommel weiteres Band abgerollt bzw. abgezogen wird (7) und erst danach der Schneidvorgang durch das Hochfahren der Schere eingeleitet wird 8).

Claims

Vorrichtung an einer Stick-, Stepp- oder Nähmaschine zum Aufbringen mindestens eines zusätzlichen bandartigen Materials, das mittels einer Zuführeinrichtung einer Nadel zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneideinrichtung an der Zuführeinrichtung (4) angeordnet ist, wobei die Zuführeinrichtung (4) zusammen mit der Schneideinrichtung mittels eines Antriebs um die Achse der Nadel (6) herum verdrehbar ist und die Schneideinrichtung mittels des Antriebs des Stoffdrückers (1) angetrieben oder antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffdrücker (1) oder die Stoffdrückerantriebsvorrichtung über ein Verbindungsmittel (12) mit zumindest einem Teil (8') der Schneidvorrichtung gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (12) ein Band, Riemen oder eine Kette ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Verfahren des Stoffdrückers (1) in eine bestimmte Position die Scheidvorrichtung nur das bandartige Material (3, 3') oder zusammen mit dem bandartigen Material auch den Nähfaden mit durchtrennt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine Feder den Stoffdrücker und mindestens eine Feder (F) zumindest ein Teil der Schneidvorrichtung in Richtung Stichplatte kraftbeaufschlagt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (12) um mindestens eine Umlenkrolle, Umlenkzahnrad oder/oder Rad (13a) umgelenkt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffdrücker (1) insbesondere durch Andrücken an das Werkstück bzw. den Stichgrund elastisch verformbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffdrücker bzw. Stoffdrückerfuß (1) aus einem elastischen und/oder federnden Material gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffdrückerfuß (1) durch eine Schlaufe gebildet ist, die aus elastischem und/oder federnden Material gefertigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass durch Verfahren des Stoffdrückers (1) in Richtung der Stichplatte zumindest ein Teil der Schneidvorrichtung in die entgegengesetzte Richtung verstellbar und die Schneidvorrichtung das bandartige Material durchtrennt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung zwei Klingen aufweist, wobei beide Klingen zusammen eine Schere (8) bilden und gegeneinander bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Stoffdrücker eine Klinge befestigt ist, die mit einer Klinge der Schneidvorrichtung zusammenwirkt und das bandartige Material durchtrennt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klingen der Schneidvorrichtung zueinander verschwenkbar gelagert sind, wobei zumindest ein Bereich eines beweglich gelagerten Klingenteils gegen einen Anschlag fahrbar und hiermit der Schneid- bzw. Schervorgang durchführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag am Stickkopf angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag an einem um die Nadelachse verdrehbar angeordneten Basisteil insbesondere fest angeordnet ist, wobei am Basisteil sowohl der Stoffdrücker als auch die Schneidvorrichtung verschieblich gelagert sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung quer zur Zuführrichtung des bandartigen Materials hin- und her verschwenkbar gelagert und antreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bandartige Material auf eine Vorratstrommel aufgewickelt ist, die an einem um die Nadelachse verdrehbar angeordneten Basisteil angeordnet ist, alternativ das bandartige Material auf einer stationären Vorratstrommel aufgewickelt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Klinge der Schneidvorrichtung durch Verfahren des Stoffdrückers in seine obere Position in Richtung der Stichplatte bringbar ist, so dass sich die Klinge näher an der Stichplatte befindet als das zu durchtrennende bandförmige Material, und durch Verschwenken der Schneidvorrichtung um die Nadelachse das bandartige Material oberhalb der Klinge bringbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bandartige Material eine Kordel, Draht, Faden, Schnur, Roving, Band und/oder Kette ist.
Verfahren zum Durchtrennen eines bandförmigen Materials mittels einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Durchtrennen bzw. Schneiden des bandartigen Materials (3) der Stoffdrücker (1) in Richtung Stichplatte verstellt wird, wodurch die Schneideinrichtung oder zumindest eine Schneide in Richtung Stickgrund verstellt wird, wonach dann durch Verdrehen der Basis bzw. des Basisteil (B) und/oder Verfahren des Pantographen bzw. Bordürenrahmens (14) der noch nicht befestigte Teil (3') des bandartigen Materials (3) auf eine Schneide bzw. zwischen die Schneiden (8) der Schneideinrichtung gelegt wird, und dass danach der Schneidvorgang durch das Hochfahren der Schneideinrichtung eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass vor Einleiten des Schneidvorganges durch Verfahren des Pantographen bzw. Bordürenrahmens (14) weiteres bandartiges Material von der Trommel (9) abgezogen bzw. abgerollt und durch die Zuführeinrichtung (4) gefädelt bzw. gezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schneidvorganges weiteres bandartiges Material von der Trommel (9) abgezogen wird, so dass nach dem Trennvorgang genügend bandartiges Material (3) unterhalb der Nadel (6) liegt, um am Stichgrund befestigt zu werden.