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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln einer Unterfadenspule an einer Näh- oder Stickmaschine mit einem Greifer, wobei die Näh- oder Stickmaschine eine die Unterfadenspule aufnehmende Spulenkapsel aufweist, die einen federelastisch an der Spulenkapsel angelenkten Öffnungsfinger zum Lösen einer Fixierung auf einem Mittelzapfen aufweist.
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Es ist von modernen fadenverarbeitenden Maschinen der vorstehend genannten Art bekannt, dass deren Unterfadenspulen aufgrund deren begrenzter Fadenkapazität je nach Einsatzfall in Abständen von nur wenigen Minuten gewechselt werden müssen. Daher sind aus dem Stand der Technik diverse Ansätze bekannt, Vorrichtungen zum Wechseln von Unterfadenspulen bereit zu stellen.
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So ist u. a. aus der
WO2005/108666 A1 bekannt, dass Nähmaschinen üblicher Weise einen Greifer mit einer die Nadelfadenschlinge erfassenden Greiferspitze, sowie mit einer im Greifer gelagerten Unterfadenkapsel bzw. Spulenkapsel mit einer von dieser aufgenommenen Unterfadenspule aufweisen. Die Spulenkapsel ist dabei mit einem zur Achse des Greifers koaxial angeordneten Mittelzapfen versehen, der bei in die Spulenkapsel eingesetzter Unterfadenspule in einen in dieser angeordneten Hohlzylinder eingreift, der seinerseits die den Greiferfadenvorrat aufnehmende Spule trägt.
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Zur Sicherung der Spulenkapsel auf dem Mittelzapfen der Unterfadenspule ist dieser im Bereich seines aus der Spule herausragenden Endes mit einem radial umlaufenden Einschnitt versehen, in den bei in die Spulenkapsel eingesetzter Unterfadenspule ein an dieser vorgesehener federbelasteten Sperrriegel eingreift. Der Sperrriegel ist an der Spulenkapsel entgegen der Kraft einer Feder verschieblich gelagert und weist zum Durchtritt des Mittelzapfens eine Öffnung auf, die um einen bestimmten Betrag größer als der Durchmesser des Mittelzapfens ist. Damit sichert der Sperrriegel in seiner einen Endposition die Unterfadenspule gegen Herausfallen aus der Spulenkapsel und kann mittels einer an der Spulenkapsel schwenkbeweglich angeordneten und mit dem Sperrriegel bewegungsmäßig verbundenen Spulenkapselklappe entgegen der Kraft der Feder in seine die Spulenkapsel frei gebende andere Endposition verbracht werden, in der die Unterfadenspule aus der Spulenkapsel bzw. aus dem Greifer herausgenommen werden kann. Um in dieser Stellung des Sperrriegels und damit insbesondere sowohl während des Einsetzens als auch während des Herausnehmens der Spulenkapsel ein Herausfallen der Unterfadenspule aus der Spulenkapsel zu verhindern, ist am Sperrriegel eine abgebogene Nase vorgesehen, die durch eine in der Wandung der Spulenkapsel vorgesehene Ausnehmung in deren Innenraum ragt und die Unterfadenspule gegen Herausfallen aus der Spulenkapsel sichert.
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Zur Erleichterung des Betätigens der Spulenkapselklappe ist ein freies Ende der Spulenkapselklappe etwas von der Spulenkapsel weggebogen. Das freie Ende der Spulenkapselklappe kann zum Herausnehmen der Unterfadenspule aus der Spulenkapsel und auch zum Einführen eine neu mit Unterfaden bewickelten Unterfadenspule in die Spulenkapsel von der Bedienungsperson auch ohne Werkzeugeinsatz nur von Hand leicht hintergriffen werden.
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Ein Wechsler gemäß der
WO 2005/108666 A1 umfasst ein Betätigungsmittel zum Öffnen der Spulenkapselklappe von einem zwischen diese und die Stirnseite der Spulenkapsel bewegbaren Öffnungsfinger gebildet ist. Zudem weist die bekannte Greifvorrichtung zwei an den längsseitigen Begrenzungsflächen der geöffneten Spulenkapselklappe angreifende Klemmbacken auf, die gemeinsam mit dem Öffnungsfinger entlang einer parallel zur Achse des Greifers verlaufenden Bahn um einen Betrag bewegbar sind, der mindestens der Eintauchtiefe der Spulenkapsel in den Greifer entspricht. Damit wird in einem ersten Schritt eine Fixierung der Spulenkapsel gelöst, um dann in einem zweiten Schritt für den eigentlichen Wechselvorgang durch zwei bewegliche Backen gegriffen zu werden. Durch eine Verschiebung der Greifvorrichtung parallel zur Drehachse der Unterfadenspule wird die Spulenkapsel mit der darin gehaltenen Unterfadenspule von dem Mittelzapfen abgezogen und in eine Ablageposition verfahren. Nachfolgend wird eine andere Spulenkapsel mit der darin gehaltener neuer, voller Unterfadenspule in die Greifvorrichtung geladen, in Position verfahren und unter Umkehrung des vorstehend skizzierten Vorgangs sicher positioniert auf dem Mittelzapfen der Nähmaschine aufgeschoben und nachfolgend durch den federbelasteten Sperrriegel selbsttätig fixiert.
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Aus der
US 6,286,444 B1 ist eine Wechselvorrichtung mit einem weniger bewegliche Teile aufweisenden Greifer bekannt. Diese Vorrichtung ist jedoch ungenau in der Positionierung einer im Greifer geöffnet gehaltenen Spulenkapsel.
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Die
EP 0 829 565 A1 offenbart eine Wechselvorrichtung der vorstehend genannten Art, bei der eine Spulenkapsel über eine Ausnehmung in der Spulenkapselklappe formschlüssig in einem Greifer fixiert ist. Auch hier treten Probleme bei einer möglichst genauen Positionierung der Spulenkapsel insbesondere beim Einsetzen einer Spulenkapsel mit voller Unterfadenspule in eine Nähmaschine auf.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bekannte Vorrichtung unter Vereinfachung bei weiterer Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit der Vorrichtung im Sinn einer verbesserten Positionierungsgenauigkeit weiterzubilden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Spulenkapselklappe der Spulenkapsel zur Aufhebung der Fixierung durch einen Hebel angehoben und durch denselben Hebel durch Klemmung gegen eine Rampe in dem Greifer lagesicher unter Kraftschluss fixiert wird, an dem Greifer mindestens ein zum Eingreifen in eine Ausnehmung der Spulenkapsel ausgebildeter Dorn vorgesehen ist. Damit ist im Gegensatz zum Stand der Technik an dem Greifer selber nur noch ein bewegliches Teil vorhanden, das eine Fixierung der Spulenkapsel an einer Rampe im Greifer bewirkt. Die Rampe bildet ein starres Bauteil, so dass Lageabweichungen der Spulenkapsel im Greifer innerhalb eines definierbaren engen Toleranzbereiches bleiben, da die Spulenkapsel nun mit keinen elastisch stark deformierbaren Elementen mehr in Kontakt steht. Der Dorn bewirkt nach Eingreifen in eine zugehörige Ausnehmung der Spulenkapsel eine Erhöhung der Positionierungsgenauigkeit sowie eine Sicherung gegen Verkippen der am Greifer aufgenommenen Spulenkapsel, und das bereits vor dem Öffnen der Verriegelung der Spulenkapsel auf dem Mittelzapfen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Demnach ist der Hebel als Kipphebel ausgeführt. Der Kipphebel bewegt sich mit einer Drehachse senkrecht zur Achse des Mittelzapfens, der eine Drehachse der Unterfadenspule bildet. Damit bewegt sich der Kipphebel in der Ebene, in welcher der Mittelzapfen liegt, auf dem die Spulenkapsel gesichert ist und um die sich die Unterfadenspule dreht. Damit beansprucht der Greifer auch bei einem Auswechselvorgang vor dem Kopf einer Nähmaschine nur relativ wenig Platz.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist mehr als ein Dorn am Greifer vorgesehen. Zur leichteren Einführung ist der Dorn an einem freien Ende vorzugsweise konisch verjüngt ausgebildet. Vorzugsweise ist als dritte Anlagestelle der Spulenkapsel am Greifer ein in seiner Länge am Greifer einstellbarer Anschlag vorgesehen, der in der Ebene des mindestens einen Dorns liegt, aber im Einsatz insbesondere mit einem unteren Bereich der Spulenkapsel in Kontakt zur Bildung einer mechanisch genau bestimmten Dreipunktanlage kommt.
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Vorzugsweise weist die Spulenkapsel in einem radialen Bereich ihrer Stirnfläche mindestens eine Bohrung oder Ausstanzung auf. In diese Ausnehmung greift ein Dorn des Greifers zu Beginn eines Wechselvorgangs ein. Hierdurch wird vorteilhafterweise ein Verkippen oder Drehen der Spulenkapsel außerhalb einer tolerierbaren Abweichung verhindert.
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Besonders vorteilhafter Weise werden volle Unterfadenspulen enthaltende Spulenkapseln durch den Greifer von einem Kettenförderer entnommen, auf dem die Spulenkapseln nach der Art selbsttätig fixiert sind, wie sie es auch im Einsatz an einer Nähmaschine sind. Gegenüber den aus dem Stand der Technik für bekannte Unterfadenspulenwechsel verwendeten Revolver-Magazinen weist der Kettenförderer u. a. den Vorteil auf, dass er auch während der laufenden Produktion eines laufenden Nähvorgangs von Hand nachbestückt werden kann, d. h. bzw. ohne Unterbrechung. Aufgrund einer Vielzahl von Entnahmepositionen, die sich nicht nur stirnseitig im Bereich von Umlenkungen befinden, ist eine Positionierung und Ausrichtung eines Kettenförderers einer erfindungsgemäßen Unterspulenwechselvorrichtung in einem weiten Bereich an jeweilige räumliche Gegebenheiten und eine erforderliche Zugänglichkeit für Personal anpassbar. Zudem ist ein Kettenförderer hinsichtlich seiner Speicherkapazität flexibel an jeweilige Bedürfnisse dadurch anpassbar, dass seine Kette verlängert wird.
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Auf dem Kettenförderer sind hierzu in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Abständen Trageglieder vorgesehen, auf denen Aufnahmen in Form von Platten mit einen endseitig mit einer Nut, insbesondere einer radial umlaufenden bzw. einer Radialnut, versehenen Mittelzapfen und eine Positionierungslasche angebracht sind. Die Positionierungslasche weist an ihrem freien Endbereich eine Führung auf, in die ein Element einer Spulenkapsel beim Einsetzen zur Sicherstellung einer korrekten Ausrichtung eingreift. Zur einfachen Anpassung an eine je Anwendungsfall korrekte axiale Ausrichtung sind diese Positionierungslaschen um einen Winkel drehbar und vorzugsweise durch Verschraubung sicher fixierbar.
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In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Kettenförderer unter Kontrolle durch einen Detektor, der eine mit einer vollen Spulenkapsel belegte Aufnahme erkennt, über einen Zylinder angetrieben. Der Zylinder bewegt den Kettenförderer je Hub um eine Wegstrecke, die dem Abstand zwischen zwei Aufnahmen entspricht. Der Zylinder wird so lange angesteuert, bis der Detektor eine mit einer Spulenkapsel belegte Aufnahme meldet. Vorzugsweise gewährleisten Rastungen an den Aufnahmen des Kettenförderers je Hub des Zylinders eine Positionierung einer jeweiligen Aufnahme mit einer Spulenkapsel mit voller Unterfadenspule derart, dass sich diese Spulenkapsel im direkten Zugriff des Wechsels befindet.
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Der Auswechselvorgang selber läuft gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so ab, dass eine leere bzw. einen zu kurzen Restfaden oder gar gerissenen Unterfaden tragenden Unterfadenspule durch entsprechende Mittel an der Nähmaschine gemeldet wird. Daraufhin wird bei Nähstopp der leere Greifer in y-Richtung in eine Drehachse der Unterfadenspule und in x-Richtung auf die Spulenkapsel verfahren. Dabei öffnet der Greifer die Fixierung der Spulenkapsel auf einem Mittelzapfen der Nähmaschine und der Greifer entnimmt die Spulenkapsel mit der als entleert bewerteten Unterfadenspule durch Rückfahren in x-Richtung. Auf einem anschließenden y-Wegstück löst der Greifer seine Fixierung der Spulenkapsel, d. h. der Greifer entlädt die entleerte Einheit aus Spulenkapsel und darin gehaltener Unterfadenspule an einer Sammelstelle. Vorzugsweise ist hierzu ein Trichter mit angeschlossenem Fallrohr vorgesehen, der eine entladene Spulenkapsel direkt in einen Sammelbehälter überführt. Daraufhin beendet der Greifer seinen Verfahrweg in y-Richtung, wobei sich er nun in der Achse des Mittelzapfens befindet, auf dem eine Spulenkapsel mit neuer bzw. voller Unterfadenspule fixiert ist. Analog zu dem vorstehend beschriebenen Entladevorgang an der Nähmaschine wird der Greifer nun in x-Richtung auf die Spulenkapsel des Kettenförderers verfahren und öffnet die Fixierung der auf dem Mittelzapfen der Aufnahme angeordneten Spulenkapsel. Nach Rückfahren des Greifers in y-Richtung wird der Greifer in x-Richtung wieder in eine Drehachse der Unterfadenspule an der Nähmaschine verfahren. Durch erneutes Verfahren in y-Richtung setzt der Greifer die volle Unterfadenspule mit Spulenkapsel auf den Mittelzapfen der Nähmaschine, wo die Spulenkapsel nach Lösen der Fixierung am Greifer sich selbsttätig verriegelt. Damit ist der Wechsel abgeschlossen, der im Raum unter Verwendung nur zweier Antriebseinheiten ungefähr die Form eines C oder U einnimmt, und die Nähmaschine kann wieder normal in Betrieb genommen werden.
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In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sind eine Entnahmeposition des Kettenförderers und eine Einsatzposition der zugeordneten Nähmaschine über einander liegend angeordnet; bei Anordnung nebeneinander wird statt in y- in z-Richtung verfahren, so dass grundsätzlich nur eine Bewegung in einer Ebene erforderlich ist. Eine Erweiterung um die dritte Dimension kann bei besonderen Gegebenheiten, z. B. unter Platzmangel, erforderlich sein und ist meiner einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem zusätzlichen Antrieb ebenfalls realisierbar.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Darstellung weiterer Merkmale und die sich daraus ergebenden Vorteile unter Bezugnahme auf die Abbildungen der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in skizzierter Darstellung:
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1: eine Darstellung einer Ausführungsform eines Greifers einer Wechselvorrichtung in perspektivischer Ansicht;
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2a–2c: Ansichten der Ausführungsform von 1;
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3a und 3b: Schnittdarstellungen eines Teilschritts zum Laden einer Spulenkapsel;
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4: eine dreidimensionale Darstellung der in Richtung einer x-Achse ablaufenden Bewegungen im Zug von Positionierung und Laden der Spulenkapsel;
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5a–5d: drei Ansichten und eine dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäß erweiterten Standard-Spulenkapsel;
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6: eine dreidimensionale Darstellung eines Kettenförderers mit Aufnahmen und zwei gemäß vorliegender Ausführungsform möglichen Entnahmepositionen;
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7a und 7b: zwei Ansichten der Ausführungsform eines Kettenförderers gemäß 6 und
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8a bis 8c: drei perspektivisch dargestellte Teilschritte beim Wechsel einer Spulenkapsel mit dem Laden der Spulenkapsel von einer Aufnahme des Kettenförderers bis zum Start des Verfahrens des Greifers zu einer Aufnahme an einer Nähmaschine.
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Über die Abbildungen hinweg werden einheitlich gleiche Bezeichnungen und Bezugszeichen für gleiche Bauteile, Elemente, Verfahrensschritte oder Baugruppen verwendet.
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Die Abbildung von 1 zeigt eine Darstellung eines Ausschnitts einer Wechselvorrichtung 1 eine Ausführungsform eines Greifers 2 mit einer darin fixierten, geöffneten Spulenkapsel 3 in perspektivischer Ansicht. Der Übersichtlichkeit halber ist eine in der Spulenkapsel 3 gegen Herausfallen gesichert gelagerte und um eine Achse a drehbare Unterfadenspule selber in 1 und im Weiteren nicht mit dargestellt worden.
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Im Weiteren wird auch zeichnerisch noch dargestellt, dass die Spulenkapsel 3 gegen Verkippen durch einen Hebel 4 in geöffneter Stellung gesichert ist. Dieser Hebel 4 wird durch einen Pneumatikzylinder 5 angetrieben und ist um eine Achse b drehbar. Die Achse b liegt in einer Ebene, die senkrecht zu der Achse a der drehbar gelagerten Unterfadenspule steht. Hier stehen die Achsen a, b jeweils als Parallelen zu einer x- und y-Achse bei geringem Versatz senkrecht zueinander.
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Als zusätzlicher Schutz gegen Verkippen der Spulenkapsel 3 im Greifer 2 sind in 1 zwei punktssymmetrisch zueinander angeordnete Dorne 6 angedeutet. Diese Dorne 6 greifen beim Verfahren des Greifers 2 über die Spulenkapsel 3 in entsprechende Ausnehmungen 7 an der Spulenkapsel 3 ein. Ein in 1 mit eingezeichneter Abstand c verdeutlicht die Größe eines gegen Verkippen der Spulenkapsel 3 am Greifer 2 zusätzlich wirkenden Hebels, durch den auch die mechanische Belastung der in der Ansicht von 1 nicht sichtbaren Anlenkung einer nachfolgend noch dargestellten Spulenkapselklappe an der Spulenkapsel 3 wesentlich gesenkt wird. Als dritte Anlagestelle ist ein in seiner Länge einstellbarer Anschlag 6a angedeutet, der in der Ebene der beiden Dorne 6 liegt, aber im Einsatz insbesondere mit einem unteren Bereich der Spulenkapsel 3 in Kontakt steht.
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Die Abbildungen der 2a–2c zeigen Ansichten der Ausführungsform von 1 zur Verdeutlichung des Aufbaus des Greifers 2 mit der Anordnung von zwei Antrieben, einem Pneumatik-Zylinder 5 und einem Elektromotor 8. In diesen Abbildungen wird stets eine Spulenkapsel 3 gegen Verkippen durch einen Hebel 4 in geöffneter Stellung gesichert gehalten, wobei durch Betätigung einer Spulenkapselklappe 9 ein Sperrriegel 10 zum Lösen einer selbsttätigen Fixierung der Spulenkapsel 3 bewirkt wurde. Die Spulenkapselklappe 9 wird dabei gegen eine Rampe 11 gedrückt, so dass die gesamte Spulenkapsel 3 in dem Greifer 2 kraftschlüssig fixiert ist
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In bekannter Weise ist dieser Sperrriegel 10 derart gekröpft ausgebildet, dass er an einem Außenbereich der Spulenkapsel 3 eine Verriegelung an einem nachfolgend dargestellten Mittelzapfen entlang der Achse a bewirkt. Zum anderen greift der Sperrriegel 10 aber auch in der in 1 angedeuteten Weise in die Spulenkapsel 3 nach innen derart ein, dass eine in der Spulenkapsel 3 angeordnete und hier sowie im Weiteren nicht weiter dargestellte Unterfadenspule in geöffnetem Zustand nicht aus der Spulenkapsel 3 herausfallen kann.
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Die 3a und 3b zeigen in Schnittdarstellungen eines Teilschritts zum Laden einer Spulenkapsel 3 in einen Greifer 2. Durch die Schnittdarstellungen wird nun der innere Aufbau des Greifers 2 mit dem Ablauf von Teilschritten deutlich. In der Position von 3a ist der Greifer 2 auf einer Schienenführung durch den Motor 8 über eine Wegstrecke Δx an die Spulenkapsel 3 herangefahren worden. Auf dem letzten Teilstück greifen hierbei zwei Dorne 6 in die Ausnehmungen 7 der Spulenkapsel 3 ein und bewirken eine zusätzliche Positionierungssicherheit. Nun wird der Zylinder 5 betätigt, wodurch der Kipphebel 4 um die Achse b geschwenkt wird. Eine freie Nase des Kipphebels 4 klappt im Zuge dieser Schwenkbewegung die Spulenkapselklappe 9 der Spulenkapsel 3 und drückt sich plan gegen die Rampe 11 im Greifer 2 zur kraftschlüssigen Fixierung bzw. Klemmung der Spulenkapselklappe 9, wie in 3b dargestellt ist. Hierbei wird zugleich eine Fixierung der Spulenkapsel 3 durch den Sperrriegel 10 auf einem gestrichelt eingezeichneten Mittelzapfen 12 gelöst. Damit kann die Spulenkapsel 3 sicher in dem Greifer 2 fixiert und in einem Folgeschritt durch entgegengesetztes Bewegen des Greifers 2 in x-Richtung von dem Mittelzapfen 12 abgezogen werden. Nach Erreichen einer Distanz Δx befindet sich der Greifer wieder in einer Ausgangsposition. Im Fall einer von einer Nähmaschine in der Spulenkapsel 3 entnommenen und zuvor als leer oder durch Fadenriss gestörten Unterfadenspule wird die Spulenkapsel 3 in der Ausgangsposition durch Öffnen der Fixierung durch Betätigung des Hebels 4 in einen Sammelbehälter hinein abgeworfen.
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4 ist eine perspektivische Darstellung der in Richtung einer x-Achse ablaufenden Bewegungen des Greifers 2 im Zug von Positionierung und Laden sowie nachfolgender Entnahme der Spulenkapsel 3. In einer Überblendung sind hierin die beiden vorstehend unter Bezug auf die 3a und 3b beschriebenen Positionen mit Bewegungen des Hebels 4 angedeutet.
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5a–5d zeigen drei Ansichten und eine dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäß erweiterten bzw. abgewandelten Standard-Spulenkapsel. Bei der hier dargestellten Spulenkapsel 3 handelt es sich um ein nur geringfügig adaptiertes Standard-Teil, bei dem u. a. die endseitig zur Erleichterung einer Handbetätigung aufgebogene Spulenkapselklappe 9 in einem Bereich K an einem freien Ende zur Anpassung an einen Bewegungsraum des Hebels 4 gekürzt worden ist. An dem Bereich K verbleibt nur noch eine von Hand zu betätigende Fase an der Spulenkapselklappe 9, die auch ein Öffnen über den Hebel 4 erleichtert und weiterhin auch ein Öffnen von Hand erlaubt. Ferner sind zusätzlich noch zwei Ausnehmungen 7 in als Bohrungen in einem Außenbereich der Spulenkapsel 3 vorgesehen worden, in die ein jeweiliger Dorn 6 zu Beginn eines Ladevorgangs noch vor einer Entriegelung der Spulenkapsel 3 eingreift.
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6 ist eine dreidimensionale Darstellung eines Kettenförderers 13 mit Aufnahmen und zwei gemäß vorliegender Ausführungsform möglichen Entnahmepositionen P, P2. In einer Kette 14 des Kettenförderers 13 sind in Abständen Trageglieder 15 vorgesehen, auf denen Aufnahmen 16 in Form von Platten 17 fixiert sind. Eine Platte 17 trägt in ihrer Mitte mit einen endseitig mit einer Radialnut versehenen Mittelzapfen 12 und eine Positionierungslasche 18. Die Positionierungslasche 18 weist an ihrem freien Endbereich 19 eine Führung 20 auf, in die ein Element einer Spulenkapsel 3 beim Einsetzen zur Sicherstellung einer korrekten Ausrichtung führend eingreift.
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Ein Kettenförderer 13 der vorstehend beschriebenen Art muss an einen jeweiligen Anwendungsfall bzw. eine jeweilige Anordnung des Kettenförderers 13 relativ zu dem Greifer 2 der Wechselvorrichtung 1 angepasst werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die vom Kettenförderer 13 entnommenen Spulenkapseln 3 korrekt vom Greifer 3 entriegelt und nachfolgend auch lagerichtig an einem Mittelzapfen 12 einer Nähmaschine positioniert und verriegelt werden können. Zur einfachen Anpassung und damit zur korrekten Ausrichtung der Spulenkapseln 3 sind die Aufnahmen 16 in einfacher Weise anpassbar. Hierzu sind die Positionierungslaschen 18 zur Anpassung an verschiedene Anwendungsszenarien über in der Platte 14 vorgefertigte Bohrungen 21 in vier Grund-Richtungen auf der Platte 14 über eine Verschraubung fixierbar. In dem gestrichelten Kreis ist in 6 zudem die Möglichkeit angedeutet, auch eine Fixierung in Abweichungen um einen Winkel α von einer jeweiligen Grund-Richtung vorgesehen ist.
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Eine Entnahmeposition P2 könnte als hier nicht weiter dargestellte Alternative in dem Fall genutzt werden, dass der Kettenförderer 13 gegenüber dem im vorliegenden Ausführungsbeispiel senkrecht ausgerichtet angeordnet ist. Grundsätzlich sind jedoch alle Aufnahmen 16 als Entnahmepositionen einzurichten.
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Die 7a und 7b zeigen zwei Ansichten der Ausführungsform eines Kettenförderers gemäß 6, wobei in 7b der Antrieb des Kettenförderers 13 besonders deutlich erkennbar ist: Er umfasst einen Zylinder 22, über dessen Kolbenstange 23 ein Wagen 24 auf einer Schiene 25 bewegt wird. Der Wagen 24 trägt einen federbelasteten Kipphebel 26, der im Zuge einer Zurückziehens des Zylinders 22 in Abständen d mit einer freien Nase 27 hinter einen Teil eines jeweiligen Tragegliedes 15 fasst und hier verrastet. Bei einer nachfolgenden Ansteuerung des Zylinders 22 wird der Wagen 24 und damit das daran verrastete Trageglied 15 um eine am Zylinder 22 bzw. seiner Kolbenstange 23 einstellbare und dem Hub entsprechende Wegstrecke verschoben. Über die Kette 14 werden alle übrigen Aufnahmen 16 mit bewegt.
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Der Kettenförderer 13 dient nicht nur der Funktion eines genau arbeitenden Zulieferers neu bestückter Spulenkapseln 3, er hat auch die Aufgabe eines Speichers. Zwischen zwei endseitig am Kettenförderer 13 vorgesehenen Umlenkrädern ist ein Profil vorgesehen, so dass durch Verlängerung dieser Längsachse ein Fassungsvermögen des beschriebenen Kettenförderers 13 in einfacher Weise zu erhöhen ist. Alternativ oder zusätzlich hierzu können auch die Abstände d zwischen benachbarten Aufnahmen 16 gegenüber der vorliegenden Ausführungsform verkleinert werden, die die Aufnahmen quasi auf Stoß aneinander angrenzen. Bei applikationsabhängigen Wechselzeiten von bis zu 4 min kann es also für einen weitgehend unterbrechungsfreien Betrieb eines Nähautomaten sehr interessant sein, die Speicherkapazität des vorstehend beschriebenen Kettenförderers 13 an neu bestückten Spulenkapseln 3 auf einen Dauerbetrieb von mehr als einer Stunde auszudehnen, ohne dass durch Personal am Nähautomat bzw. am Kettenförderer 13 nachgeladen werden müsste. Da eine geradlinig ausgebildete und schmal bauende Ausgestaltung nur ein Gestaltungsmerkmal der vorliegenden Ausführungsform ist, können also unter Anpassung an ein zur Verfügung stehendes Raumangebot vor einer Nähmaschine auch dreidimensional verlaufende Formen für einen Verlauf der Kette 14 gewählt werden.
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Schließlich stellen die 8a bis 8c perspektivisch drei Teilschritte beim Wechsel einer Spulenkapsel 3 mit dem Laden einer eine neu bewickelte Unterfadenspule umschließende Spulenkapsel 3 von einer Aufnahme 16 des Kettenförderers 13 bis zum Start der Positionierung des Greifers 3 relativ zu einem Mittelzapfen 12 einer Aufnahme an einer Nähmaschine dar. Hierbei ist die Nähmaschine nur über die Andeutung eines Nähtischs skizziert dargestellt, um die Lage der Nähmaschine in gleicher horizontaler Ebene neben dem Kettenförderer 13 zu veranschaulichen. Alternativ hierzu ist in 8c auch noch eine Anordnung des Kettenförderers 13 unterhalb einer Nähmaschine anhand eines dann erforderlichen Verfahrweges skizziert. In beiden Fällen wäre unter Beibehaltung der in 6 skizzierten Entnahmeposition 2 aber nur ein Verfahren des Greifers 3 in einer Ebene erforderlich.
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Vorstehend ist damit anhand von Ausführungsbeispielen eine Vorrichtung 1 zum Wechseln einer Unterfadenspule in einer Spulenkapsel 3 an einer Näh- oder Stickmaschine mit einem Greifer 2 vorgestellt worden, bei der der Greifer 2 aus wenigen Bauteilen besteht und nur geringfügig adaptierte Standard-Teile sicher greift und positioniert. Auch Anpassungen an einem Standard-Nähkopf sind nur in sehr geringem Umfang erforderlich.
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Mit einer derartigen Vorrichtung 1 ist ein kontinuierlicher Fertigungsprozess eines Nähautomaten möglich, da der beschriebene Kettenförderer 13 jederzeit ohne Auswechseln von Teilen von Hand durch eine Bedienperson nachgeladen werden kann. Der Fertigungsprozess läuft während eines Nachladens ungestört weiter. Ein Speichervolumen des beschriebenen Kettenförderers 13 ist in weiten Bereichen anpassbar, so dass ein erfindungsgemäß ausgerüsteter Nähautomat auch über mehrere Stunden hinweg ohne Personaleingriff unterbrechungsfrei betrieben werden kann.
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Der geringe zusätzliche Platzbedarf der beschriebenen Vorrichtung gerade im Bereich des Nähkopfes macht eine gleichzeitige Anwendung auch von Restfaden- bzw. Farbfadenwächtern möglich und empfehlenswert. Die Wechselzeiten für eine Spulenkapsel 3 bei Detektion nur noch eines Restfadens oder gar im Fall von Fadenbruch sind sehr kurz.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wechselvorrichtung
- 2
- Greifer
- 3
- Spulenkapsel
- 4
- Hebel
- 5
- Pneumatikzylinder
- 6
- Dorn
6a Anschlag, einstellbar
- 7
- Ausnehmung in Spulenkapsel 3 für Dorn 6
- 8
- Elektromotor
- 9
- Spulenkapselklappe
- 10
- Sperrriegel
- 11
- Rampe im Greifer 2 zur Klemmung Spulenkapselklappe 9
- 12
- Mittelzapfen
- 13
- Kettenförderer
- 14
- Kette
- 15
- Trageglied
- 16
- Aufnahme
- 17
- Platte
- 18
- Positionierungslasche
- 19
- freier Endbereich
- 20
- U-förmige Führung
- 21
- Bohrung
- 22
- Zylinder
- 23
- Kolbenstange
- 24
- Wagen
- 25
- Schiene
- 26
- federbelasteter Kipphebel
- 27
- freie Nase des Kipphebels 26
- a
- Drehachse der Unterfadenspule
- b
- Drehachse des Hebels 4
- b'
- verschobene Drehachse des Hebels 4
- c
- Abstand/mechanischer Hebel an der Spulenkapsel 3
- d
- Abstand von Tragegliedern 15 auf der Kette 14
- K
- gekürzter Bereich der Spulenkapselklappe 9
- P
- Entnahmeposition
- P2
- eine alternative Entnahmeposition
- α
- aus einer Grund-Richtung abweichender Winkel
