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Die Erfindung betrifft eine Augenknopfloch-Nähmaschine sowie ein Verfahren zum Nähen einer einen Gimpenfaden aufweisenden Augenknopfloch-Naht.
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Eine derartige Nähmaschine ist bekannt aus der
EP 1 722 021 B1 . Die Augenknopfloch-Nähmaschine näht die Augenknopfloch-Naht mit drei Fäden, nämlich einem Nadelfaden, einem Greiferfaden und einem Gimpenfaden. Der Gimpenfaden dient dazu, die Optik der Augenknopfloch-Naht und damit des Augenknopflochs gefällig zu gestalten.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Augenknopfloch-Nähmaschine sowie ein Nähverfahren zum Nähen einer einen Gimpenfaden aufweisenden Augenknopfloch-Naht mit einem automatischen Nähprogramm derart weiterzubilden, dass beim Nähen der Augenknopfloch-Naht sichergestellt ist, dass dieser Nähvorgang unter Einbeziehung des Gimpenfadens geschieht.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Augenknopfloch-Nähmaschine mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Gimpenfaden Zuführeinrichtung mit einem Überwachungssensor und einer Steuereinrichtung zur Möglichkeit führt, die Einbeziehung des Gimpenfadens beim Nähen der Augenknopfloch-Naht sicher zu überwachen. Falls die Augenknopfloch-Naht unerwünscht ohne Einbeziehung des Gimpenfadens genäht wird, kann die Steuereinrichtung ein Signal ausgeben und/oder anderweitig Gegenmaßnahmen ergreifen. Wenn der Überwachungssensor erkennt, dass die Gimpenfaden-Zugposition nicht erreicht wird, kann ein entsprechendes Störungssignal an die Steuereinrichtung weitergegeben werden. Ein unerwünschtes Herstellen des Augenknopflochs ohne den Gimpenfaden wird vermieden. Insbesondere kann erkannt werden, dass die Augenknopfloch-Naht unerwünscht ohne Einbeziehen des Gimpenfadens genäht wird, bevor das Nähgut beim Herstellen des Augenknopflochs geschnitten wird. Ein Problem bei der Gimpenfaden-Mitnahme kann daher erkannt werden, bevor das Nähgut durch den unerwünschten Schneidvorgang verloren ist. Die Augenknopfloch-Nähmaschine kann ein Nähwerk haben, das zur Ausbildung der Augenknopfloch-Naht schwenkbar gestaltet ist. Der Überwachungssensor kann so gestaltet sein, dass eine Schalteinheit des Überwachungssensors nur dann auslöst, wenn die Gimpenfaden-Führungseinheit in der Neutralposition in einer bestimmten Schwenkstellung des Nähwerks vorliegt, die die Schwenkstellung während des Nähens der Augenknopfloch-Naht einnimmt. Der Überwachungssensor kann bei der Ausführung „schwenkbares Nähwerk” gemeinsam mit der Gimpenfaden-Führungseinrichtung auf einem schwenkbaren Nähwerk-Träger montiert sein, sodass ein Auslösen einer Schalteinheit des Überwachungssensors in jeder Schwenkstellung des Nähwerks möglich ist.
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Eine Klemmhebel-Ausführung der Gimpenfaden-Führungseinheit nach Anspruch 2 ist kostengünstig. Der Klemmhebel kann den Gimpenfaden gleichzeitig klemmen und führen.
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Eine Ausführung des Überwachungssensors nach Anspruch 3 vermeidet Verschleiß. Der Überwachungssensor kann als Induktionssensor, kann als kapazitiver Sensor oder kann als optischer Sensor, z. B. als Lichtschranke, ausgeführt sein.
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Eine Faden-Abschneideinrichtung nach Anspruch 4 führt zu einem reproduzierbaren Fadenschnitt nach der Ausbildung der Augenknopfloch-Naht.
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Eine Führungseinheit nach Anspruch 5 kehrt automatisch nach Beenden des Augenknopfloch-Nähprogramms in die Neutralposition als Ausgangsposition zurück. Wenn die Führungseinheit als den Gimpenfaden klemmende Einheit ausgeführt ist, wird der Gimpenfaden beim Rückkehren der Führungseinheit in die Neutralposition automatisch zurückgezogen, sodass ein unerwünschtes Überstehen des Gimpenfadens am Nahtbeginn der anschließend genähten Augenknopfloch-Naht vermieden ist.
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Ein verstellbarer Anschlag nach Anspruch 6 ermöglicht die Vorgabe der Stellung der Führungseinheit in der Neutralposition. Dies kann zum Feinjustieren des Überwachungssensors und/oder zur Vorgabe einer bei der Rückkehr der dann klemmend ausgeführten Führungseinheit in die Neutralposition rückgezogenen Gimpenfadenlänge genutzt werden. Der verstellbare Anschlag kann über eine Anschlagschraube realisiert sein.
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Eine Klemmkraft-Vorgabeeinheit nach Anspruch 7 ermöglicht eine Feineinstellung der Klemmkraft des Gimpenfaden-Klemmhebels, so das der beim Nähen der Augenknopfloch-Naht mitgenommene Gimpenfaden eine einerseits ausreichend große Zugkraft auf den Klemmhebel, um diesen in die Gimpenfaden-Zugposition zu überführen, ausübt, andererseits aber keine zu große Zugspannung, die das Mitnehmen des Gimpenfadens erschwert, vorliegt. Die Klemmkraft-Vorgabeeinheit kann über eine verstellbare Klemmfeder realisiert sein. Zur Verstellung der Klemmfeder kann eine Stellschraube dienen.
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Die Vorteile eines Nähverfahrens nach Anspruch 8 entsprechen denjenigen, die vorstehend in Bezug auf die Augenknopfloch-Nähmaschine bereits erläutert wurden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer Augenknopfloch-Nähmaschine mit einer Gimpenfaden-Zuführeinrichtung;
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2 in einer perspektivischen Detailansicht, bei der eine Grundplatten-Gehäuseabdeckung der Nähmaschine abgenommen ist, die Gimpenfaden-Zuführeinrichtung mit einer Gimpenfaden-Führungseinrichtung in einer Neutralposition;
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3 in einer zu 2 ähnlichen Darstellung die Gimpenfaden-Zuführeinrichtung mit der Gimpenfaden-Führungseinrichtung in einer Gimpenfaden-Zugposition; und
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4 ein mit der Nähmaschine genähtes Augenknopfloch mit einer Augenknopflochnaht, genäht mit dem Gimpenfaden, einem Nadelfaden und einem Greiferfaden.
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Wie
1 entnehmbar ist, ist eine Augen-Knopfloch-Nähmaschine C-förmig ausgebildet, d. h. sie weist einen oberen Arm
1, eine untere, gehäuseartig ausgebildete Grundplatte
2 und einen beide verbindenden, etwa vertikalen Ständer
3 auf. Im Arm
1 ist in üblicher Weise eine Armwelle
4 gelagert, die von einem nicht dargestellten Antriebsmotor antreibbar ist. Die Anordnung eines solchen Antriebsmotors an einer solchen Nähmaschine ist aus
DE 102 25 511 C1 und
DE 102 25 512 C1 bekannt. Von der Armwelle
4 werden in üblicher Weise der Antrieb einer vertikal verschiebbaren Nadelstange
5 mit einer Nadel
6 und ein Schwingantrieb hierfür abgeleitet. Die Nadel
6 führt einen Nadelfaden
7.
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Zur Erleichterung der Erläuterung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die x-Achse verläuft in der 1 senkrecht zur Zeichenebene und aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.
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Auf der Grundplatte
2 ist ein x-y-Tisch
8 angeordnet, bei dem es sich um einen in zwei horizontalen Koordinatenrichtungen, nämlich der x-Richtung und der y-Richtung, verschiebbaren Kreuzschlitten handelt. Der x-y-Tisch
8 ist in üblicher Weise ausgebildet, wie es beispielsweise aus der
DE 198 07 771 C1 (entspr.
US 6,095,066 ) bekannt ist. Der Antrieb des x-y-Tisches
8 erfolgt mittels nicht dargestellter Antriebe, nämlich eines x-Antriebes und eines y-Antriebes, bei denen es sich üblicher Weise um positionierbare Elektromotoren, in der Regel also Schrittmotoren, aber auch regelbare Gleichstrommotoren, handelt. Eine derartige Ausgestaltung ist aus der
DE 102 25 511 1 C1 und der
DE 102 25 512 C1 bekannt.
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Auf dem x-y-Tisch
8 ist eine zweiteilige Stützplatte
9 angeordnet. Jeder Teil-Stützplatte
9 ist eine Nähgutklammer
10 zugeordnet. Eine derartige Anordnung ist aus der
EP 1 722 021 B1 bekannt. Nähgutklammern
10 haben jeweils eine Klemmplatte
11. Nähgut
12 kann zwischen den Klemmplatten
11 und einer Auflageplatte
13 geklemmt werden. In einer Öffnung der Auflageplatte
13 ist eine Stichplatte
14 mit einer Durchtrittsöffnung
15 (vgl.
2) für einen Gimpenfaden
16 angeordnet. Die Klemmplatten
11 sind an doppelarmigen Lagerhebeln
17 angebracht. Einzelheiten des Aufbaus und des Antriebs der Nähgutklammern
10 ergeben sich aus der
DE 102 16 808 C2 (entsprechend
US 6,722,299 B2 ), auf die insoweit verwiesen wird.
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In y-Richtung gesehen hinter der Nadelstange
5 befindet sich eine Knopfloch-Schneidvorrichtung
18, die eine untere, in der Grundplatte
2 vertikal, also in z-Richtung, ortsfest angeordnete, nicht dargestellte Messer-Einheit und einen oberen Schneidblock
19 aufweist. Einzelheiten des Aufbaus der Schneidvorrichtung
18 ergeben sich aus der
EP 1 722 021 B1 .
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Zu einem Nähwerk der Nähmaschine gehört neben der Nadelstange 5 noch ein hiermit synchronisiert zur Ausbildung einer Augenknopfloch-Naht 20 (vgl. 4) arbeitender Greifer 21. Aus einem im Greifergehäuse untergebrachten Fadenvorrat wird einem Stichbildungsbereich bzw. der zu bildenden Augenknopfloch-Naht ein Greiferfaden 22 zugeführt.
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Der Gimpenfaden 16 wird dem Stichbildungsbereich mittels einer Gimpenfaden-Zuführeinrichtung 23 zugeführt. Die Gimpenfaden-Zuführeinrichtung 23 ist im Detail in den 2 und 3 dargestellt. Die Gimpenfaden-Zuführeinrichtung 23 hat eine Gimpenfaden-Führungseinrichtung 24 mit einer den Gimpenfaden 16 führenden Gimpenfaden-Führungseinheit 25. Die Gimpenfaden-Führungseinheit 25 ist als den Gimpenfaden 16 klemmender Gimpenfaden-Klemmhebel ausgebildet. Zum Klemmen des Gimpenfadens 16 hat der Gimpenfaden-Klemmhebel 25 ein Klemmblech 26. Zur Vorgabe einer Gimpenfaden-Klemmkraft, die der Gimpenfaden-Klemmhebel 25 auf den Gimpenfaden 16 ausübt, dient eine Klemmkraft-Vorgabeeinheit 27. Letztere ist als Feder ausgeführt, die über eine Stellschraube 28 mit vorgebbarer Kraft auf das Klemmblech 26 drückt.
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Ein freies Ende des Klemmblechs 26 ist als Schaltfahne 29 ausgestaltet. Letztere ist Teil eines Überwachungssensors 30 zur Überwachung einer Position der Gimpenfaden-Führungseinheit 25, also des Klemmhebels.
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Der Gimpenfaden-Klemmhebel 25 ist eine über den zu vernähenden Gimpenfaden 16 verlagerbare Nähkomponente. Der Gimpenfaden-Klemmhebel 25 ist um ein Schwenkgelenk 31 mit horizontaler, parallel zur z-Achse verlaufender Schwenkachse relativ zu einem gehäusefesten Lagerbock 32 zwischen einer in der 2 dargestellten Neutralposition und einer in der 3 dargestellten Gimpenfaden-Zugposition schwenkbar. Eine Stellung des Gimpenfaden-Klemmhebels 25 in der Neutralposition ist über einen verstellbaren Anschlag 33 vorgebbar. Letzterer hat eine durch den Lagerbock 32 hindurchgeschraubte Anschlagschraube 34, deren freies Ende in der Neutralposition an einem Gegenanschlags-Ausleger 35 des Gimpenfaden-Klemmhebels 25 anliegt. Durch Ein- bzw. Ausschrauben der Anschlagschraube 34 kann z. B. eine Stellung der Schaltfahne 29 relativ zu einer Schalteinheit 36 des Überwachungssensors 30 feinjustiert werden. Der Überwachungssensor 30 ist als berührungsloser Sensor ausgeführt. Der Überwachungssensor 30 kann als Induktionssensor, kann als kapazitiver Sensor oder kann als optischer Sensor ausgeführt sein. Ein Beispiel für einen optischen Sensor ist eine Lichtschranke.
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In der Grundplatte 2 ist eine schematisch in der 1 angedeutete Faden-Abschneideinrichtung 37 untergebracht, mit der nach dem vollständigen Ausbilden der Augenknopfloch-Naht 20 der Nadelfaden 7, der Gimpenfaden 16 und der Greiferfaden 22 abgeschnitten werden.
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Die Nähmaschine hat weiterhin eine Steuereinrichtung 38, die in den 1 und 2 ebenfalls schematisch dargestellt ist und über Signalleitung 39 mit der Schalteinheit 36 des Überwachungssensors 30 in Signalverbindung steht.
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In der Gimpenfaden-Zuführeinrichtung 23 wird der Gimpenfaden 16 dem Stichbereich von einem Gimpenfaden-Vorrat, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, über eine Zuführhülse 40 zugeführt. Von dort wird der Weg des Gimpenfadens 16 zunächst durch einen Führungsdraht 41 und anschließend über eine gehäusefeste Führungsöffnung 42 geführt. Nach der Führungsöffnung 42 dient der Gimpenfaden-Klemmhebel 25 der Führung des Gimpenfadens 16. Im Anschluss an die Führung durch den Gimpenfaden-Klemmhebel 25 durchtritt der Gimpenfaden 16 zunächst eine weitere, gehäusefeste Führungsöffnung 42, eine weitere, gehäusefeste Klemmeinheit 44 und eine weitere, gehäusefeste Führungsöffnung 45. Im Anschluss hieran durchtritt der Gimpenfaden 16 die Durchtrittsöffnung 15 der Stichplatte 14.
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Beim Nähen der Augenknopfloch-Naht 20 wird das Nähgut 12 auf den xy-Tisch 8 positioniert und von den Klemmplatten 11, die auch als Klammern bezeichnet werden, während des Transports gehalten. Zu Beginn des Nähens der Augenknopfloch-Naht 20 wird durch Ausführen einer Zick-Zack-Naht mit Hilfe des Nadelfadens 7 und des Greiferfadens 22 eine Raupe gebildet, die den Gimpenfaden 16 nach dessen Austritt aus der Stichplatte 14 umsticht, festklemmt, mitzieht und dabei kontinuierlich über die Gimpenfaden-Zuführeinrichtung 23 nachführt. Die hierbei auf den Gimpenfaden 16 während des Ausbildens der Augenknopfloch-Naht 20 ausgeübte Zugkraft bewirkt, dass der Gimpenfaden 26 den Gimpenfaden-Klemmhebel 25 aus der zunächst abgesenkten Neutralposition, die in der 2 dargestellt ist, in die angehobene Gimpenfaden-Zugposition um das Schwenkgelenk 31 verschwenkt, die in der 3 dargestellt ist. Über die Klemmkraft-Vorgabeeinheit 27 wird eine Klemmkraft des Gimpenfaden-Klemmhebels 25 auf den Gimpenfaden 16 so vorgegeben, dass die Zugkraft des Gimpenfadens 16 zum Umstellen des Gimpenfaden-Klemmhebels 25 in die Gimpenfaden-Zugposition nach 3 beim Nähen der Augenknopfloch-Naht 20 ausreicht. Bei der Umstellung des Gimpenfaden-Klemmhebels 25 zwischen der Neutralposition und der Gimpenfaden-Zugposition löst der Überwachungssensor 30 aus und meldet der Steuereinrichtung 38 über die Signalleitung 39 das Signal „korrekte Gimpenfaden-Mitnahme”. Das Nähprogramm zum Nähen der Augenknopfloch-Naht 20 wird dann von der Nähmaschine abgearbeitet. Dabei wird die Augenknopfloch-Naht 20, wie in der 4 dargestellt, genäht. Das Ende der Augenknopfloch-Naht 20 ist beim Ausführungsbeispiel nach 4 offen, kann aber auch am Ort 46 einen Keilriegel 46 aufweisen. Am Ende des Nähprogramms werden der Nadelfaden 7, der Gimpenfaden 16 und der Greiferfaden 22 durch die Faden-Abschneideinrichtung 37 geschnitten. Aufgrund des Eigengewichts des Gimpenfaden-Klemmhebels 25 schwenkt dieser nach dem Abschneiden des Gimpenfadens 16, also bei fehlender Gimpenfaden-Zugspannung, von der Gimpenfaden-Zugposition zurück in die Neutralposition. Der Gimpenfaden 16 wird dabei durch die Durchtrittsöffnung 15 in der Stichplatte 14 so weit zurückgezogen, dass der Gimpenfaden 16 beim nächsten Anlegen einer Augenknopfloch-Naht 20 beim Ausbilden der Raupe des Nadelfadens 7 und des Greiferfadens 22 sicher mitgenommen wird, wobei ein freies Ende des Gimpenfadens 16 nicht zu lange ist, sodass es unerwünscht aus der erzeugten Raupe übersteht und die optische Qualität des gebildeten Augenknopflochs beeinträchtigt. Die beim Zurückschwenken des Gimpenfaden-Klemmhebels 25 in die Neutralposition zurückgezogene Gimpenfadenlänge kann über den Anschlag 33 vorgegeben werden.
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Nach dem Abschneiden der Fäden 7, 16, 22 schneidet die Schneidvorrichtung 18 das Augenknopfloch auf.
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Für den Fall, dass der Gimpenfaden 16 bei Beginn des Nähens der Augenknopfloch-Naht 20 nicht vom Nadelfaden umstochen und mitgenommen wird, hebt sich der Gimpenfaden-Klemmhebel 25, da der Gimpenfaden 16 nicht angezogen wird, nicht aus der Neutralposition an, verharrt also in dieser. Entsprechend löst die Schalteinheit 36 des Überwachungssensors 30 beim Beginn des Nähens der Augenknopfloch-Naht 20 nicht aus. Dies wird durch ein entsprechendes Timer-Programm in der Steuereinrichtung 38 erkannt. Das Timer-Programm kann ein Programmmodul des gesamten Augenknopfloch-Nähprogramms sein. Das Timer-Programm gibt nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne ab Beginn des Nähens der Augenknopfloch-Naht, ohne dass die Schalteinheit 36 auslöst, das Signal „Fehler beim Beginn des Augenknopfloch-Nähens” aus. Die Steuereinrichtung 38 unterbricht dann den Nähvorgang und gibt auf einem Display 47 der Nähmaschine eine Fehlermeldung aus. Der Bediener kann dann entscheiden, ob das Augenknopfloch-Nähprogramm ohne den Gimpenfaden 16 fortgesetzt oder insgesamt abgebrochen werden soll.
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Falls während des Nähens des Augenknopfloch-Nähprogramms der Gimpenfaden reißt oder der Gimpenfaden-Vorrat aufgebraucht ist und deswegen keine Gimpenfaden-Zugverbindung zwischen dem Stichbereich und dem Gimpenfaden-Klemmhebel 25 vorliegt, kehrt dieser aus der Gimpenfaden-Zugposition in die Neutralposition zurück, sodass die Schalteinheit 36 des Überwachungssensors 30 während des Augenknopfloch-Nähprogramms auslöst. Die Schalteinheit 36 gibt dann über die Signalleitung 39 an die Steuereinrichtung 38 das Signal „Fehler während des Augenknopfloch-Nähens”. Die Steuereinrichtung 38 unterbricht dann ebenfalls das Nähprogramm und gibt eine entsprechende Fehlermeldung am Display 47 aus, sodass der Bediener wieder entscheiden kann, ob das Nähen fortgesetzt oder abgebrochen werden soll.
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Wenn das Nähwerk zur Ausbildung der Augenknopfloch-Naht 20 um eine zur z-Achse parallele Achse schwenkbar gestaltet ist, kann der Überwachungssensor 30 auch so gestaltet sein, dass die Schalteinheit 36 dann auslöst, wenn der Gimpenfaden-Klemmhebel 25 in der Neutralposition in einer Schwenkstellung des Nähwerks vorliegt, die diese während des Nähens der Augenknopfloch-Naht 20 einnimmt. Wenn der Gimpenfaden dann in dieser Schwenkstellung nicht angezogen wurde oder wird und die Schalteinheit 36 des Überwachungssensors 30 während des Nähprogramms auslöst, kann die Steuereinrichtung 38 den Nähvorgang wiederum unterbrechen und am Display 47 eine entsprechende Fehlermeldung ausgeben, sodass der Bediener entscheiden kann, ob das Nähen fortgesetzt oder abgebrochen werden soll. Der Überwachungssensor 30 kann bei der Ausführung „schwenkbares Nähwerk” gemeinsam mit dem Gimpenfaden-Klemmhebel 25 auf einem schwenkbaren Nähwerk-Träger montiert sein, sodass ein Auslösen einer Schalteinheit 36 des Überwachungssensors 30 in jeder Schwenkstellung des Nähwerks möglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1722021 B1 [0002, 0021, 0022]
- DE 10225511 C1 [0018]
- DE 10225512 C1 [0018, 0020]
- DE 19807771 C1 [0020]
- US 6095066 [0020]
- DE 102255111 C1 [0020]
- DE 10216808 C2 [0021]
- US 6722299 B2 [0021]
