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Bereich der Technik
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Das Verfahren des Zunähen des Knopfes auf einer Nähmaschine, das die Knöpfe mit mindestens zwei senkrecht zur Stirnfläche des Knopfes angeordneten Durchgangslöchern durch das Verfahren eines manuellen Nähens zunäht, bei dem die Nadel in der ersten Phase des Zunähens zwischen der oberen und unteren Nadelstange übergeben wird und der Faden bei jeder Richtung der Nadelbewegung ein anderes Loch des durchgenähten Lochpaares durchgeht, wobei die Verbindungsfäden zwischen dem Knopf und dem Stoff einen Hals bilden, wobei der Knopf in der zweiten Phase des Zunähens in eine Umwicklungslage umgeklappt wird, der Hals wird mit dem Faden umgewickelt, der am Ende der Umwicklung staffiert wird.
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Die Erfindung betrifft weiter auch die entsprechende Vorrichtung der die Knöpfe zunähenden Nähmaschine.
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Stand der Technik
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Die Nähmaschinen zum Zunähen der Knöpfe ermöglichen das Zunähen der Knöpfe von verschiedenen Ausführungen, die sich in der Form und/oder Anordnung der Löcher unterscheiden, auf verschiedene Typen der Textilien. Moderne Maschinen sind gewöhnlich mit den Programmierungsmitteln für Einstellung der Parameter der jeweiligen Textilie und Anordnung des Knopfes mit der Möglichkeit der Wahl des Stichtyps ausgestattet.
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Eine Gruppe von Maschinen näht den Knopf mit dem Stich zu, der auf bekannte Weise mittels des unteren Fadens gebunden wird.
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Weitere Typengruppe der Nähmaschinen, die den jeweiligen Knopf mit einem Steppstich mit einem Faden zunähen, bindet den Stich unter dem Stoff mit Hilfe eines Greifers, der eine Schleife bildet, die die Nadel auf dem Weg aufwärts festzieht. In diese Gruppe gehören beispielsweise moderne Vorrichtungen laut
DE 10 2004 019 143 A1 , die die Nähmaschine zum Knopfzunähen und zur Umwicklung des Halses zwischen dem Knopf und der Textilie beschreibt, bei der sich der Knopf beim Zunähen zuerst in der horizontalen Lage befindet, aus der dieser nachfolgend in die vertikale Lage versetzt wird, in der der Hals umgewickelt wird. Die Maschine weist Mechanismus der vertikalen Reversierbewegung der Nadelstange, Mittel zur Textilienbefestigung, auf die der jeweilige Knopf zugenäht werden soll, Mechanismus zur Knopfspannung auf, der das Umklappung des Knopfes aus der horizontalen in die vertikale Ebene ermöglicht. Diese weist ferner einen Mechanismus zur Änderung der gegenseitigen Lage der Nadelstange, Textilie und des Knopfes und eine Einstellungseinrichtung zur Steuerung des Mechanismus der vertikalen Reversierbewegung der Nadelstange, des Mechanismus zum Spannen des Knopfes und des Mechanismus zur Änderung der gegenseitigen Lage auf, wobei der Mechanismus der vertikalen Reversierbewegung der Nadelstange und der Mechanismus zur Änderung der gegenseitigen Lage auf solche Weise gesteuert werden, dass vor der Ausführung des Vorganges der Halsumwicklung mindestens eine Umwicklung des Umwicklungsfadens in der Nähe der Textilie und mindestens eine Umwicklung des Umwicklungsfadens in der Nähe des Knopfes erfolgen.
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Die durch den Greifer gebildeten Schleifen auf einem Faden oder Binden eines Stichs mit Hilfe eines unteren Fadens bilden eine relativ große Fadenmasse auf der Rückseite des jeweiligen Stoffes, was aus der ästhetischen und funktionellen Sicht unannehmbar sein kann.
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Die Maschine aus der weiteren Typengruppe der Maschinen zum Knopfzunähen ist in dem Stand der Technik beispielsweise in der Schrift
GB 496 888 beschrieben. Diese Maschinen nähen die Knöpfe auf die Weise eines manuellen Nähens zu, bei dem die Nadel mit dem eingefädelten Faden das Knopfloch unter den Stoff durchgeht, der Stoff mit dem Knopf wird über der Nadel verschoben und die Nadel tritt in den Stoff unter einem anderen Knopfloch ein und zieht den Faden über den Knopf durch. Dazu sind die Maschinen mit einer oberen und unteren Nadelstange ausgestattet, die koaxial angeordnet sind und die sich immer nach dem Durchgang der Nadel unter den Stoff und nach dem Durchgang der Nadel über den Knopf die Zweispitzennadel mit einem zwischen den Spitzen angeordneten Nadelauge gegenseitig übergeben.
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Beim Knopfzunähen entsteht in der Lücke zwischen dem Knopf und dem Stoff ein Hals bestimmter Länge. Der größte gegenseitige Abstand der Einstiche in den Stoff entspricht ungefähr dem Abstand der Knopflöcher. Das Zunähen endet durch die Umwicklung des Halses mit bestimmter Zahl der Umwicklungen, durch die die Verbindungsfäden zueinander festgezogen werden. In der Nachbarschaft des Stoffes verformen die so festgezogenen Fäden den Stoff. Diese Stoffverformung vergrößert sich beim Zunähen der Knöpfe mit einem größeren Lochabstand. Damit es zur Stoffverformung nicht kommt, ist die Nähmaschine bei jeder Änderung von Stoff, Fäden, Knöpfe und/oder Nähparameter einzurichten.
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Das Ziel der Erfindung besteht darin, die genannten Mängel zu beheben oder mindestens diese im Wesentlichen zu beschränken.
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Darlegung des Wesens der Erfindung
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Das Ziel der Erfindung wird durch das Verfahren des Zunähens des Knopfes auf einer Nähmaschine erreicht, die die Knöpfe mindestens mit zwei Paaren der senkrecht zur Stirnfläche des Knopfes angeordneten Durchgangslöcher auf die Weise eines manuellen Nähens in den Stoffbruch zunäht, dessen Wesen darin besteht, dass bei einer unveränderlichen gegenseitigen Lage des Knopfes und des Stoffes solche Zahl der Stiche ausgeführt wird, die zum Zunähen eines Paares der Knopflöcher erforderlich ist, wonach der Knopf über dem Stoff durch das Knopfloch des anderen Paares der Knopflöcher in die Achse der vertikalen Nadelbewegung verschoben wird und bei der unveränderlichen gegenseitigen Lage des Knopfes und Stoffes die Zahl der Stiche ausgeführt wird, die zum Zunähen des anderen Paares der Knopflöcher erforderlich ist, wodurch ein Hals gebildet wird, der sich in der Richtung vom Knopf zum Stoff verengt.
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Der Bereich der Einstiche im Stoff weist eine kleine Fläche auf, wodurch es zur Stoffverformung bei der Halsumwicklung nicht kommt. Der Faden muss beim Zunähen des Knopfes nicht durchgeschnitten werden und ist fest staffiert. Der visuelle Vorteil besteht darüber hinaus in einer relativ kleinen Fadenmenge auf der Rückseite des Stoffes, die dabei ein vollkommenes Knopfzunähen sicherstellt.
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Beim Zunähen eines Vierlochknopfes mit einer quadratischen oder rechteckigen Anordnung der Knopflöcher werden durch den Stich immer zwei und zwei Löcher verbunden, wobei die Achsenverbindungslinien der Löcher des einen und anderen Paares der Löcher parallellaufend sind, was eine gewöhnliche Weise des Zunähens der Knöpfe aus der ästhetischen und funktionellen Sicht ist.
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Im Falle der Anforderung können beim Zunähen eines Vierlochknopfes mit einer quadratischen oder rechteckigen Anordnung der Knopflöcher durch den Stich immer zwei und zwei Löcher verbunden werden, wobei sich die Achsenverbindungslinien des einen und des anderen Paares der Löcher schneiden. Auf der oberen Seite des Knopfes sind nur zwei Achsenverbindungslinien der Knopflöcher vorgesehen.
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Es ist vorteilhaft, dass man einen Blindstich einfach bilden kann. Dies ist durch Zunähen direkt in den Stoffbruch ermöglicht, wann die vernähten Fäden nach dem Geraderichten des Bruchs unter dem Knopf auf der Vorderseite verborgen sind.
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Das Ziel der Erfindung wird ebenso auch durch die Vorrichtung der die Knöpfe zunähenden Nähmaschine erreicht, die eine obere und untere Nadelstange aufweist, deren Wesen darin besteht, dass an den Tisch eine Konsole des Knopfhalters befestigt wird, wobei der Körper des Halters in Bezug auf den Tisch in der Richtung der Achsen Z und Y verschiebbar gelagert ist, wobei er zum Auslösen dieser Bewegungen mit den Triebmotoren verkoppelt ist, in dem Körper ist ein Umklappzapfen zur Positionierung des Knopfes drehbar gelagert, im Umklappzapfen wird ein Manipulationszapfen verschiebbar geführt, auf dessen Ende außerhalb des Körpers des Halters die Backen zur Befestigung des zuzunähenden Knopfes angeordnet sind und dessen anderes Ende mit dem Antrieb seines Vorschubs in der Richtung der Achse X verkoppelt ist, der durch einen Linearmotor gebildet wird, dessen Stator mit dem Halterkörper fest verbunden ist. Das Verfahren laut dem Anspruch 1 kann man durch die Kombinierung der Tischbewegungen in der Richtung der Achse Y mit einem gegenseitig unbeweglichen Stoff und Knopf und der Zusatzbewegung des Knopfes in der Richtung der Achse X über dem Tisch mit dem festen Stoff ausführen.
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Der Linearmotor ist vorteilhaft ein pneumatischer Zylinder, hydraulischer Zylinder oder ein linearer Elektromotor. Diese Triebmittel erfüllen die Anforderungen auf genaue Positionierung des Knopfes in Bezug auf den Stoff und Geschwindigkeit der Knopfverschiebung.
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Übersicht der Abbildungen auf der Zeichnung
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Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt, wo es zeigen:
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1 Längsschnitt durch die Ebene X-Z durch den Knopfhalter,
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2a Schnitt durch den gebrochenen Stoff vor dem Knopfzunähen auf den Stoffbruch,
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2b Ansicht des Knopfes in der Richtung „P” aus 2a,
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3a bis 5b Verfahren des Knopfzunähens und
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6 und 7 Beendung des Knopfzunähens durch Halsumwicklung,
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2a, 3a, 6 und 7 sind Schnitt durch die Ebene Y-Z,
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3b, 4, 5a, 5b sind Schnitt durch die Ebene X-Z mit Ansicht auf Stoffbruch in der Richtung der Achse Y.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Nähmaschine zum Knopfzunähen weist einen nicht dargestellten Maschinenrahmen mit einem unteren Bett 1 auf, in dem ein Tisch 2 gelagert ist, der in Bezug auf den Maschinenrahmen in dem Koordinatensystem XYZ in der Richtung nach vorne – nach hinten Y und in der Seitenrichtung X motorisch beweglich ist. Auf dem Tisch 2 sind bekannte nicht dargestellte Mittel zur Führung und Befestigung des zu verarbeitenden Stoffes 3 angeordnet. Über dem Bett 1 sind auf bekannte Weise der Arm 4 der Maschine und obere Nadelstange 41 gelagert. In der Nadelstange 41 ist auf bekannte Weise mittels eines nicht dargestellten Schlosses eine Nadel 5 abkoppelbar gelagert. Im Bett 1 der Maschine ist eine untere Nadelstange 11 gelagert, in der ein bekanntes nicht dargestelltes Schloss zur abkoppelbaren Befestigung der Nadel 5 angeordnet ist. Die näher nicht dargestellte Nadel 5 ist auf bekannte Weise mit den Spitzen an beiden Enden, selbsttätig verschließbaren und öffenbaren Schlössern zu deren Wechselverbindung mit der oberen oder unteren Nadelstange 41, 11 und mit einem Nadelauge in dem Mittelteil der Länge der jeweiligen Nadel 5 versehen.
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Auf dem Tisch 2 ist eine Konsole 6 mit dem Halter 61 des Knopfes 7 angeordnet. Die Konsole 6 ist in der Nach Vorne-Hinten-Richtung Y in Bezug auf den Tisch 2 verschiebbar gelagert, wobei dem Antrieb in dieser Richtung ein näher nicht dargestellter Schrittelektromotor 62 dient. Die Längsachse des Halters 61 ist in der Richtung der Achse X angeordnet, also in der senkrechten Richtung in Bezug auf den Maschinenrahmen. Im Körper 610 ist ein Hohlzapfen 611 zum Umklappung des Knopfes 7 drehbar gelagert, der mit einem Betätigungsarm 6111 versehen ist, der an den näher nicht beschriebenen Linearmotor mit definierten Hubparametern angeschlossen ist, insbesondere aus der Sicht der Geschwindigkeit und Größe des Hubes. Im Hohlraum des Zapfens 611 ist ein Manipulationszapfen 612 verschiebbar gelagert, auf dessen Ende außerhalb des Körpers 610 die Backen 613 zum Knopfspannen 7 gelagert sind. Die Führung des Manipulationszapfens 612 im Hohlraum des Zapfens 611 weist ein Führungsmittel auf, das gegenseitige Drehung des Manipulationszapfens 612 im Hohlraum des Zapfens 611 nicht ermöglicht (beispielsweise mittels zwei gegenüberliegender Führungsflächen 6121, durch die der Schaft des Manipulationszapfens 612 länglich verengt wird, und eines entsprechenden Querschnittes des Hohlraumes des Hohlzapfens 611).
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Das den Backen 613 gegenüberliegende Ende des Manipulationszapfens 612 ist ans Ausgangsmittel des Linearmotors angeschlossen, der die Backen 613 in Bezug auf den Körper 610 des Halters 61 und also an den Tisch 2 der Maschine in der Richtung der Achse X verschiebt. In dem Ausführungsbeispiel ist dieser Linearmotor ein pneumatischer Zylinder 614, dessen Kolbenstange 615 mit der Stirn des Manipulationszapfens 612 verbunden ist. Der Hub des Manipulationszapfens 612 ist beispielsweise durch verstellbare Anschläge 6151 oder ein anderes geeignetes Mittel beschränkt.
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Auf 1 ist der Halter 61 des Knopfes 7 in der horizontalen Lage dargestellt, die dem Zunähen des Knopfes 7 entspricht, die gestrichelt dargestellte vertikale Lage des Knopfes 7 entspricht der Lage des Knopfes 7 zur Halsumwicklung.
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Der Körper 610 des Halters 61 ist in Bezug auf die Konsole 6 und also auf den Tisch 2 in der vertikalen Richtung Z verschiebbar gelagert, wobei dem Antrieb in dieser Richtung ein näher nicht dargestellter Schrittelektromotor 63 dient.
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Auf 2a bis 5b ist ein erfindungsgemäßes Beispielsverfahren des Zunähens eines Vierlochknopfes 7 auf Stoffbruch 3 dargestellt, wobei die Fadenverbände, die die Knopflöcher des einen und anderen Paares der Knopflöcher verbinden, auf der Vorderseite des Knopfes parallellaufend sind.
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Auf 2a ist der Stoff 3 über eine Lehne 8 umgelegt, die in der Stelle des Bruches mit einem bekannten Ausschnitt 81 für die Nadel 5 für den Fall des Stichnähens im größeren Abstand von dem Bruch angeordnet ist. Die Nadel 5 mit dem eingefädelten Faden 9 ist im Schloss der oberen Nadelstange 41 gespannt. Die untere Spitze der Nadel 5 ist über dem Knopfloch 73 (laut Schema aus 2b) des in Backen 613 gespannten Knopfes 7 in der horizontalen Lage über dem Stoffbruch 3.
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Im ersten Stich des ersten Schrittes des Zunähens des Knopfes 7 geht die Nadel 5 mit der Bewegung der oberen Nadelstange 41 durch das Knopfloch 73 und den Stoffbruch 3 durch und wird mit ihrem unteren Ende in der unteren Nadelstange 11 gespannt, wobei ihre obere Spitze unter dem Stoff 3 ist. Der Tisch 2 mit der Lehne 8 und also mit dem Stoff 3 verschiebt sich gemeinsam mit der Konsole 6 des Halters 61 des Knopfes 7 um den Abstand der Knopflöcher in der Richtung der Achse Y so, dass sich das Knopfloch 72 über die obere Spitze der Nadel 5 verschiebt. Die Nadel 5 wird durch die untere Nadelstange 11 außerhalb des Stoffes 3 nach oben verschoben, geht das Knopfloch 72 durch, wird von der oberen Nadelstange 41 übernommen und so hinausgezogen, dass ihre untere Spitze über dem Knopfloch 72 ist.
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Der Tisch 2 mit der Lehne 8 und also mit dem Stoff 3 verschiebt sich zugleich mit der Konsole 6 des Halters 61 des Knopfes 7 zurück um den Abstand des Knopflöcher in der Richtung der Achse Y so, dass sich das Knopfloch 73 unter die Spitze der Nadel 5 verschiebt und der Stich wiederholt wird.
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Der erste Schritt endet nach der Ausführung der Zahl der Stiche, durch die das Paar der Knopflöcher 73, 72 zugenäht werden soll, wobei die Nadel 5 am Ende des ersten Schrittes in der Lage unter dem Stoff 3 laut 3a und 3b ist.
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Nach der Vollendung des ersten Schrittes (3b) bleibt die Lage des Tisches 2, der Lehne 8, des Stoffes 3, der Konsole 6 und des Körpers 610 des Halters 61 des Knopfes 7 in einer unveränderten Lage. Die Kolbenstange 615 des pneumatischen Zylinders 614 verschiebt die Backen 613 mit dem Knopf 7 in der Richtung der Achse X um den Abstand der Knopflöcher in die auf 4 dargestellte Lage. Die untere Spitze der Nadel 5 ist unter dem Knopfloch 74 (laut Schema aus 2b) des in Backen 613 gespannten Knopfes 7 in der horizontalen Lage über dem Stoffbruch 3.
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Der zweite Schritt ist eine analoge Wiederholung des ersten Schrittes damit, dass die Nadel 5 den ersten Stich durch Durchstechen des Stoffes 3 vom unten, durch den Durchgang des Knopfloches 74 ausübt, wonach die Nadel an die obere Nadelstange 41 übergeben wird. Der Tisch 2 mit der Lehne 8 und also mit dem Stoff 3 verschiebt sich zugleich mit der Konsole 6 des Halters 61 des Knopfes 7 um den Abstand der Knopflöcher in der Richtung der Achse Y so, dass sich das Knopfloch 71 unter die untere Spitze der Nadel 5 verschiebt. Die Nadel 5 ist durch die obere Nadelstange 11 außerhalb des Stoffes 3 nach unten verschoben, durchgeht das Knopfloch 71, wird von der unteren Nadelstange 11 übernommen und so hinausgezogen, dass ihre obere Spitze unter dem Knopfloch 71 und unter der Ebene des Stoffes 3 ist.
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Der zweite Schritt endet nach der Ausübung solcher Stichzahl, mit der das Paar der Knopflöcher 74, 71 angenäht werden soll wobei die Nadel 5 in der Lage unter dem Stoff 3 laut 5a ist.
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Nach der Vollendung des zweiten Schrittes (5a) verschiebt die Kolbenstange 615 des pneumatischen Zylinders 614 die Backen 613 mit dem Knopf 7 bei der unveränderten Lage des Tisches 2, der Lehne 8, des Stoffes 3, der Konsole 6 und des Körpers 610 des Halters 61 des Knopfes 7 in der Richtung der Achse X um die Hälfte des Abstandes der Knopflöcher zurück in die auf 5b dargestellte Lage. In dieser Sicht hat der Fadenverband 9 zwischen dem Knopf 7 und dem Stoff 3 eine „V”-Form. Die untere Spitze der Nadel 5 ist unter dem Stoff, der in Backen 613 gespannte Knopf 7 ist in der horizontalen Lage über dem Stoffbruch 3.
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Im dritten Schritt dreht der nicht dargestellte Linearmotor mit dem Arm 6111 des Hohlzapfens 611 der Umklappung des Knopfes 7, mit dem Hohlzapfen 611 wird auch der Manipulationszapfen 612 mit den Backen 613 gedreht. Dadurch umklappt sich der Knopf 7 in die vertikale Lage zu. Durch den Schrittmotor 63 verschiebt sich der Körper 610 des Halters 61 des Knopfes 7 in Bezug auf die Konsole 6 und also auf den Tisch 2 und Lehne 8 des Stoffes 3 in der Achse Z so, dass die Achse des durch den Fadenverband 9 gebildeten Halses 91 waagrecht ist (6). Die Umschlagsfläche des Halses 91 ist eine vierseitige Pyramide, deren Spitze den Bereich der Einstiche in dem Stoffbruch 3 bildet.
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Während der entsprechenden Bewegung des Tisches 2 mit der Lehne 8, dem Stoff 3 und Knopf 7 wird die Halsumwicklung 91 mit der entsprechenden Umwicklungszahl und Vernähen des Fadens 9 in den Stoff 3 und/oder in den Hals 91 auf bekannte Weise ausgeübt. Das Zunähen endet mit der Abschneidung des Fadens 9.
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Nach dem Zunähen des Knopfes 7 wird der Stoff 3 gerade gemacht, die Stelle des Durchnähens ist unter dem Knopf 7 verborgen und auf der Rückseite des Stoffes 3 ist der Stich nicht ersichtlich (Blindstich). Soweit erfordert, dass der Stich auf der Rückseite des Stoffes mindestens teilweise sichtbar ist, wird das Zunähen in einem größeren Abstand von dem Bruch vorgenommen, was der Ausschnitt 81 in der Lehne 8 ermöglicht. Nach dem Gerademachen des Stoffes ist die Spur nach dem Stich auf der Rückseite des Stoffes 3 ersichtlich.
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Mit der Verwendung einer diagonalen Bewegung des Tisches 2 mit dem Stoff 8 in Bezug auf die Achse der Nadel 5 kann man analog einen Stich bilden, dessen Fadenverbände, die die Knopflöcher von einem und anderen Paar der Knopflöchern verbinden, sich auf der Vorderseite des Knopfes schneiden und sich also durchschneiden.
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Es ist klar, dass der sich zusammenlaufende Hals 91 durch die Kombination der Standardbewegungen des Tisches und der Zusatzbewegungen des Knopfhalters auch beim Zunähen in die Stofffläche angewendet werden kann. Neben den ästhetischen Gesichtspunkten beseitigt dieses Verfahren des Knopfzunähens die Stoffverformung in der Stelle der Einstiche bei der Halsumwicklung. Diese Verformung ist bei solchen Knöpfen insbesondere unerwünscht, deren Lochabstände groß sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bett
- 11
- untere Nadelstange
- 2
- Tisch
- 3
- Stoff
- 4
- Maschinenarm
- 41
- obere Nadelstange
- 5
- Nadel
- 6
- Konsole des Halters des Knopfes
- 61
- Halter des Knopfes
- 610
- Körper des Halters des Knopfes
- 611
- Zapfen der Umklappung des Knopfes
- 6111
- Arm (des Zapfens der Umklappung des Knopfes)
- 612
- Manipulationszapfen
- 6121
- Führungsfläche (des Manipulationszapfens)
- 613
- Backe
- 614
- pneumatischer Zylinder
- 615
- Kolbenstange (des pneumatischen Zylinders)
- 6151
- Anschlag (der Kolbenstange)
- 62
- Schrittelektromotor (Bewegung der Konsole in Bezug auf den Tisch in der Achse Y)
- 63
- Schrittelektromotor (Bewegung des Körpers des Halters in Bezug auf die Konsole in der Achse Z)
- 7
- Knopf
- 71
- Knopfloch
- 72
- Knopfloch
- 73
- Knopfloch
- 74
- Knopfloch
- 8
- Lehne (des Stoffbruchs)
- 81
- Ausschnitt (in der Lehne)
- 9
- Faden
- 91
- Hals
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004019143 A1 [0005]
- GB 496888 [0007]
