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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Nähen von Ziernähten. Als Ziernähte werden ausdrucksstarke Nähte bezeichnet, die regelmäßig der optischen Belebung einer Oberfläche dienen, indem sie Akzente setzen und Konturen betonen. Ziernähte gelten zunehmend als Zeichen besonderer Produktqualität und stellen insbesondere im Innenbereich von Automobilen und bei Polstermöbeln ein dekoratives Element der regelmäßig mit Leder oder Kunstleder kaschierten Formteile dar.
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STAND DER TECHNIK
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Insbesondere in der Automobilindustrie werden im Innenraumbereich immer häufiger und großflächiger die Bauteile kaschiert, um diese insbesondere mit Leder oder mit Lederimitaten zu dekorieren und diesen ein hochwertigeres Aussehen zu verleihen. Unter Kaschieren versteht man das Verbinden mehrerer Lagen gleicher oder unterschiedlicher Materialien durch geeignete Kaschiermittel, insbesondere durch Klebstoff. Durch das Kaschieren kann ein Material geschützt oder dekoriert werden.
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Zum Kaschieren von Trägerteilen wird regelmäßig zunächst ein Nähkleid, auch Überzug genannt, angefertigt, indem zwei oder mehrere Bezugselemente über eine Funktionsnaht miteinander verbunden werden. Durch die Funktionsnähte wird auf der Unterseite des Nähkleids ein Nahtstummel gebildet. Diese Nahtstummel können in einen dafür konstruierten Nahtgraben des Trägerteils eingelegt werden. Parallel zu der Funktionsnaht können auf der Vorderseite des Nähkleids regelmäßig Ziernähte angebracht werden, die ein dekoratives Element darstellen.
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Die Ziernähte werden dazu nach dem Funktionsnahtnähen in der Regel beidseitig der Funktionsnaht manuell in einer dafür vorgesehenen Ziernahtnähmaschine in einem separaten Arbeitsschritt aufgenäht. Dazu muss das Nähkleid manuell in der Ziernahtnähmaschine positioniert werden. Das Nähkleid wird dazu so in der Nähmaschine positioniert, dass die Funktionsnaht mit ihrem Nahtstummel nach unten weist, so dass der Nahtstummel in einer leichten Hohlkehle der Nähmaschine durch den Näher geführt werden kann. Die Hohlkehle der Nähmaschine ist nur dafür da, dass der Nahtstummel sich eben zur Stichplatte einbetten kann. Die Nähmaschine besitzt dazu ein Nahtschwert, das im Bereich der Funktionsnaht von oben in die Funktionsnaht drückt und dadurch eine leichte Führung darstellt. Seitlich des Nahtschwerts ist beidseitig jeweils eine Drückergarnitur vorhanden, der die beiden rechts und links der Funktionsnaht vorhandenen Bezugselemente auseinander hält und in einer jeweils etwa senkrecht zum Nahtstummel der Funktionsnaht angeordneten Position hält. Das Nähkleid wird mittels des Ober- und Untertransports der Nähmaschine transportiert. Das eigentliche Nähen der Ziernähte erfolgt mittels einer oder zweier Nadeln, die beidseitig des Nahtschwerts angeordnet sind. Dazu muss das Nähkleid manuell von einer Näherin gehalten und geführt werden. Nach der Fertigstellung eines Nähkleids muss dieses aus der Nähmaschine entnommen werden und ein neues Nähkleid aus dem Vorrat in die Nähmaschine eingelegt werden.
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Das Nähen von Ziernähten wird bislang vollständig manuell ausgeführt, was den Einsatz von ausgebildeten Nähern erfordert. Diese können lediglich eine einzige Nähmaschine bedienen, da die Nähkleider während des Nähvorgangs permanent geführt werden müssen. Der Wechsel eines fertigen Nähkleids gegen ein neues Nähkleid ist verhältnismäßig langwierig und kann unter Umständen die gleiche Zeit in Anspruch nehmen, wie das eigentliche Nähen der Ziernähte.
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Daher kann die Maschinenzeit nicht optimal ausgenutzt werden. Dies führt zu hohen Personalkosten für die Anfertigung von Ziernähten.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Nähen von Ziernähten anzugeben, das zumindest teilweise automatisiert ablaufen kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs 1 gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand von sich an den Hauptanspruch 1 anschließenden weiteren Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Nähen von Ziernähten macht davon Gebrauch, dass sich durch den Gebrauch einer zusätzlichen Weicheinlage ein etwa tropfenförmiger Querschnitt des Nahtstummels der Funktionsnaht ergeben kann. Ein solcher Nahtstummel kann in dem Nahtgraben der Nähmaschine gehalten und geführt werden, wenn sich dieser Nahtgraben an seinem oberen Randbereich verjüngt. Die Funktionsnaht des Nahtstummels kommt im Bereich der Verjüngung zu Liegen. Die Verjüngung verhindert somit, dass der Nahtstummel aus dem Nahtgraben herausrutschen kann.
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Bei der Weicheinlage kann es sich insbesondere um Filz, Leder Kunststoff, Silikon, Karton, Pappe, Papier, Kautschuk, Granulate, Holz oder Schaumstoff handeln. Die Weicheinlage kann beispielsweise als textile Einlage aus synthetischen oder Naturmaterialien ausgebildet sein. Die Härte sowie die Dicke und die Festigkeit der Weicheinlage kann je nach Anwendungsfall unterschiedlich sein. Der Nahtstummel des Nähkleids kann vorzugsweise von einem Nahtband umhüllt werden, das durch die Funktionsnaht fixiert ist. Die Weicheinlage kann grundsätzlich zwischen Nahtband und Nahtstummel oder auch auf der Außenseite des Nahtbands vorhanden sein. Insbesondere kann die Weicheinlage lediglich im Bereich des Nahtstummels, nicht aber im Bereich der Funktionsnaht angeordnet sein. Das optische Nahtbild der Funktionsnaht bleibt somit wie gewünscht maximal unauffällig und es kann nicht versehentlich Weichenlage im Bereich der Funktionsnaht sichtbar sein. Darüber hinaus erhält die Funktionsnaht durch das eingenähte Nahtband mehr Stabilität und verläuft dadurch optisch geschlossener, gradliniger und ruhiger, so dass ein geschlossenes Nahtbild erreicht wird. Der von Weicheinlage und gegebenenfalls auch von Nahtband umhüllte Nahtstummel kann dadurch einen etwa tropfenförmigen Querschnitt aufweisen, bei dem die Funktionsnaht eine Verjüngung bildet.
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Alternativ zu einer einzelnen Weicheinlage können auch zwei Weicheinlagen an dem Nahtband vorhanden sein, die parallel zueinander und mit einem gewissen gegenseitigen Abstand angeordnet sind. In der Regel können die zwei Weicheinlagen auf derselben Seite des Nahtbands vorhanden sein. Es wäre jedoch auch möglich, zwei oder mehrere Weicheinlagen auf unterschiedlichen Seiten des Nahtbands vorzusehen. Ein Teil der Weicheinlagen könnte in diesem Fall nach dem Einnähen zwischen dem Nahtband und dem Nahtstummel des Nähkleids vorhanden sein, während ein anderer Teil der Weicheinlagen an der Außenseite des Nahtbandes angeordnet wäre. Dadurch wäre es auch möglich, die einzelnen Weicheinlage mit unterschiedlichen Oberflächen zu versehen, so dass gezielt eine gut rutschende Welcheinlage oder eine Weicheinlage mit Anti-Rutsch-Wirkung verwendet werden könnte.
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Alternativ wäre auch denkbar, den genähten Nahtstummel durch ein Silikontauchbad, ein Kunststofftauchbad oder ein Kautschuktauchbad zu führen, um eine geeignete Tropfenform zu erreichen. Es wäre auch möglich, eine Kunststoffummantelung auf den Nahtstummel aufzusprühen.
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Zur Herstellung eines solchen Nahtstummels kann zunächst die Weicheinlage an den Randbereichen der Bezugselemente fixiert werden und anschließend die Funktionsnaht – gegebenenfalls unter Verwendung eines Nahtbands – angefertigt werden. Vorzugsweise kann die Weicheinlage bereits auf dem Nahtband vorfixiert vorhanden sein, so dass bei der Herstellung der Funktionsnaht das Nahtband mit der Weicheinlage direkt eingenäht werden kann und sich so der tropfenförmige Querschnitt des Nahtstummels bildet.
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Durch den tropfenförmigen Querschnitt des Nahtstummels der Funktionsnaht kann die Funktionsnaht als Führungselement dienen. Dadurch kann der Nahtstummel an der Ziernahtnähmaschine im Bereich der Stichplatte geführt und auch gelenkt werden, ohne dass ein Verrutschen des Nahtstummels zu befürchten wäre.
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Eine solche Verjüngung kann insbesondere durch einen Niederhalter realisiert werden, der oberhalb der den Nahtgraben aufweisenden Stichplatte der Nähmaschine vorhanden ist. Der Niederhalter kann in diesem Fall beidseitig ein Stück weit in den lichten Querschnitt des Nahtgrabens hineinragen, so dass sich eine entsprechende Verjüngung bildet. Ein solcher Niederhalter kann nachträglich auf der Stichplatte der Nähmaschine als Apparatur oder Werkzeug positioniert und dort gegebenenfalls auch fixiert werden. Dadurch wäre eine einfache, manuelle Anpassung der Nähmaschine möglich, die bei Bedarf auch wieder demontiert werden könnte, indem der Niederhalter entfernt werden würde. Es wäre jedoch auch möglich, die Niederhalter in die Stichplatte der Untergarnitur der Nähmaschine zu integrieren.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit einer großen Prozesssicherheit durchgeführt werden. Darüber hinaus ist das Verfahren deutlich schneller als das vollständig manuelle Verfahren aus dem Stand der Technik und somit auch effektiver. Die Nähkleider werden selbständig geführt und die Geschwindigkeit für das Nähen der Ziernähte kann je nach Komplexität programmiert werden. Erstmals ist es mit dem Verfahren möglich, Ziernähte ohne einen gelernten Bediener, also ohne gelernten Näher, aufzunähen. Dies führt zu einer Senkung der Personalkosten und einer personenunabhängigen Planung der Fertigung. Auch muss kein Näher eingelernt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann somit der Auslastungsgrad einer Nähmaschine erhöht werden. Auch die Prozessfähigkeit wird durch das sichere und geleitete Führen der Funktionsnaht in der Apparatur erhöht. Dadurch kann der interne Ausschuss signifikant reduziert werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Nähkleider in einer Reihe mittels eines Endlos-Nahtbands verbunden. Dies kann erfolgen, wenn im vorgelagerten Funktionsnahtnähen mehrere Nähkleider nacheinander mit dem Endlos-Nahtband aufgenäht werden. Die einzelnen Nähkleider sollten dabei einen kleinen gegenseitigen Abstand aufweisen und nicht unmittelbar aufeinander folgen. Der Abstand kann insbesondere zwischen 2 und 5 Millimeter betragen. Die aneinander aufgereihten Nähkleider können endlos durch die Apparatur hindurchgeführt werden, so dass nach der Fertigstellung eines ersten Nähkleids das darauf folgende Nähkleid selbständig in die Führung der Apparatur eingefädelt wird. Die Verriegelung am Anfang und am Ende eines jeden Nähkleids kann vollautomatisch über eine Erkennung, beispielsweise über eine Lichtschranke oder über einen Laser) erfolgen. Durch die räumliche Anordnung des verjüngten Nahtgrabens richten sich die einzelnen Nähkleider bei der Annäherung an die Nähmaschine bereits so auf, dass der tropfenförmige Nahtstummel direkt in den verjüngten Nahtgraben hineingeführt wird.
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Somit entfällt das zeitraubende Einlegen der Nähkleider in die Nähmaschine. Die Maschinenzeit wird optimal ausgenutzt, da praktisch ununterbrochen Ziernähte gefertigt werden können. Dies führt auch zu einer Senkung der Personalkosten, da nunmehr eine Bedienperson mehrere Nähmaschinen bedienen kann. Durch die Verwendung eines Endlosbandes ist somit ein vollautomatisierter Prozess mit Endlosnähten möglich. Die Ziernähte können somit ohne ein manuelles Eingreifen eines Bedieners genäht werden. Lediglich zum Wechsel des Vorrats nach Aufbrauchen des Endlosbandes oder zum Wechsel des Nahtmaterials am Ende der Fadenspulen ist die Hilfe einer Bedienperson erforderlich.
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Um das Einfädeln der aufeinander folgenden Nähkleider in die Nähmaschine weiter zu erleichtern, kann ein neues Nähkleid vor Beginn des Nähvorgangs und dem Hineinrutschen des Nahtstummels in den verjüngten Nahtgraben der Nähmaschine zunächst auf ein Spreizelement der Nähmaschine treffen. Das Spreizelement kann zwischen die beiden noch aufeinander liegenden Bezugselemente des Nähkleids eintauchen und diese so aufspreizen und umlegen, dass diese etwa senkrecht zum Nahtstummel vorhanden sind. In dieser Position können die Bezugselemente in den Spalt zwischen der Stichplatte und der Drückergarnitur der Nähmaschine eintauchen. Das Spreizelement kann statisch ausgebildet sein und räumlich vor der Nähmaschine angeordnet sein. Es wäre auch möglich, ein bewegliches Spreizelement einzusetzen, durch das die beiden Bezugselemente aktiv auseinander gedrückt werden.
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Die Verriegelung am Anfang und am Ende eines jeden Nähprozesses kann über eine Erkennung an der Nähmaschine erfolgen. Dazu kann ein Sensor vorhanden sein, der das Ende eines Nähkleids erkennt und den Verriegelungsprozess automatisch einleitet. Vergleichbar kann auch zu Beginn eines neuen Nähkleids ein Verriegelungsprozess durch den Sensor der Nähmaschine eingeleitet werden. Ein solcher Verriegelungsprozess umfasst in der Regel zwei Stiche rückwärts und anschließende zwei Stiche vorwärts. Die Verriegelung ist erforderlich, damit die Ziernähte am Nahtanfang und am Nahtende nicht wieder aufgehen können.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann immer dann eingesetzt werden, wenn Ziernähte aufgebracht werden sollen oder eine sonstige Veredelung eines Überzugs durch Nähte erfolgen soll. Somit sind Anwendungen in allen Modulsystemen der beispielsweise Automobilindustrie, Luftfahrtindustrie oder Möbelindustrie möglich. Das Verfahren kann insbesondere zum Anbringen von Ziernähten auf Mittelkonsolen, Instrumententrägern, Türen oder Sitzen eingesetzt werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie dem nachstehenden Ausführungsbeispielen zu entnehmen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 einen Querschnitt durch eine Nähmaschine mit verjüngtem Nahtgraben während des Aufnähens zweier Ziernähte neben einer Funktionsnaht.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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1 zeigt einen Querschnitt durch eine Nähmaschine 10 im Bereich der Stichplatte, in die eine beispielhafte Ausführungsform eines Nähkleids 12 eingelegt ist. Das Nähkleid 12 besitzt zwei Bezugselemente 20, 22, die mittels einer Funktionsnaht 24 aneinander befestigt sind. Die beiden Bezugselement 20, 22 sind im vorliegenden Beispielsfall aus Leder oder Kunstleder, grundsätzlich sind jedoch auch andere Materialien der Bezugselemente 20, 22 denkbar. Durch die Funktionsnaht 24 bildet sich an der Unterseite 26 des Nähkleids 12 ein Nahtstummel 28. Der Nahtstummel 28 wird im vorliegenden Beispielsfall von einer Weicheinlage 30 und von einem Nahtband 32 umhüllt. Das Nahtband 32 ist dabei direkt in die Funktionsnaht 24 eingenäht vorhanden. Die Breite der Weicheinlage 30 ist so gewählt, dass im Bereich der Funktionsnaht 24 keine Weicheinlage 30 vorhanden ist. Dies sorgt für eine harmonische und optisch ruhige Funktionsnaht 24. Darüber hinaus entsteht ein etwa tropfenförmiger Querschnitt des von Weicheinlage 30 und Nahtband 32 umhüllten Nahtstummels 28.
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Das Nahtband 32 kann 0,2 bis 10,0 Millimeter dick sein. Vorzugsweise ist das Nahtband 32 zwischen 0,2 und 0,5 Millimeter dick, so dass sich das Nahtband 32 bei dem fertigen Nähkleid 12 im an die Funktionsnaht 24 anschließenden Bereich nicht abzeichnet. Die Weicheinlage 30 kann zwischen 0,3 und 10,0 Millimeter dick sein. Die Weicheinlage 30 kann auf das Nahtband 32 aufgeklebt vorhanden sein. Alternativ dazu könnte die Weicheinlage 30 auch auf das Nahtband 32 aufgenäht sein. Auch andere Befestigungsmöglichkeiten von Weicheinlage 30 und Nahtband 32 wären grundsätzlich möglich. Weicheinlage 30 und Nahtband 32 müssen nicht zwingend bereits vor dem Anbringen an der Funktionsnaht 24 miteinander verbunden sein.
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Sowohl im Nahtband 32 als auch in der Weicheinlage 30 kann mittig entlang der Längsachse des Nahtbandes 32 eine Perforation, beispielsweise in Form von mehreren Durchbrüchen oder Schlitzen, vorhanden sein, so dass Nahtband 32 beziehungsweise Weicheinlage 30 besonders einfach entlang ihrer Längsachse geknickt werden können. Dies erleichtert das Einnähen von Nahtband 32 und Weicheinlage 30 in eine Funktionsnaht, da sich das Nahtband 12 besser in der dafür vorgesehenen Einfasshilfe der Nähmaschine faltet. Die Perforation kann an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden, beispielsweise an das zu nähende Material des Nähkleids oder an die Breite beziehungsweise das Material von Weicheinlage und Nahtband.
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Der Nahtstummel 28 des Nähkleids liegt in einem Nahtgraben 40 der Nähmaschine 10. Der Nahtgraben 40 ist in der Stichplatte 42 der Nähmaschine 10 vorhanden, so dass der Nahtstummel 28 seitlich vom Untertransport 44 der Nähmaschine 10 und von unten vom Mittelsteg 46 der Stichplatte begrenzt wird. Am oberen Randbereich des Nahtgrabens 40 ist beidseitig jeweils ein Niederhalter 48 vorhanden. Die Niederhalter 48 ragen beidseitig jeweils ein Stück weit in den lichten Querschnitt des Nahtgrabens 40 hinein, so dass sich eine Verjüngung des Nahtgrabens 40 bildet. Die Niederhalter 48 sind dabei etwa auf Höhe der Funktionsnaht 24 angeordnet, so dass der Nahtstummel 28 durch seinen tropfenförmigen Querschnitt nicht aus dem Nahtgraben 40 nach oben herausrutschen kann. Der Niederhalter 48 kann vor der Nadelstange, parallel zur Nadelstange oder auch danach auf die Stichplatte montiert sein.
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Die beiden Bezugselemente 20, 22, werden durch jeweils eine Drückergarnitur 50 auseinander gehalten und in einer etwa waagrechten Position gehalten. Neben der Drückergarnitur 50 ist beidseitig jeweils ein Obertransport 52 vorgesehen, der neben dem Untertransport 44 für einen gleichmäßigen Vorschub des Nähkleids 12 durch die Nähmaschine 10 sorgt. Darüber hinaus wird der Nahtstummel 28 wie bereits im Stand der Technik üblich durch ein Nahtschwert 54, das auf der Vorderseite 56 des Nähkleids 12 als zusätzliche Führung aufliegt, fixiert. Mit einem gewissen Abstand zum Nahtschwert 54 ist beidseitig jeweils eine Nähnadel 58 vorhanden. Die Nähnadel 58 ist im vorliegenden Beispielsfall ein Stück vor dem Obertransport 52 angeordnet. Die beiden Nähnadeln 58 nähen jeweils eine Ziernaht, die somit exakt parallel zueinander verlaufen.
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Alternativ zu der in 1 dargestellten Ausführungsform kann der Nahtstummel mit Niederhalter und integriertem Nahtgraben in einer Apparatur, welche vor die Stichplatte montiert wurde, an die eigentliche Stichplatte herangeführt werden. Wenn wie hier beschrieben eine Apparatur montiert beziehungsweise aufgesetzt wird, wird diese direkt vor den Obertransport montiert. Es findet sich dann nur noch ein Nahtgraben, welcher aus der Stichplatte der Nähmaschine gefräst wurde. Die Apparatur wird von oben auf die Stichplatte/den Nähmaschinentisch vor dem Obertransport und der Drückergarnitur montiert. In der Apparatur befindet sich ein Nahtgraben und ein beidseitiger Niederhalter, um das Nähgut an die Nähmaschine, den Obertransport und die Drückergarnitur positionsgenau heranzuführen. Die vormontierte Apparatur bringt den Nahtstummel und das Nähgut direkt vor den Ober-/Untertransporteur, um das Nähgut und den Nahtstummel weiter in die Stichplatte der Nähmaschine zu leiten. Der Nahtgraben in der Stichplatte der Nähmaschine ist entsprechend des Nahtstummels ausgearbeitet und kann zusätzliche Niederhalter besitzen.
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1 stellt die Position in der Stichplatte der Nähmaschine dar. Sollte eine Apparatur aufgesteckt werden, ist das Prinzip ähnlich. Auf der Apparatur befinden sich ein Nahtgraben und Niederhalter. Das Nahtschwert kommt von hinten und ist an der Nähmaschine montiert. Die Stichplatte der Nähmaschine besitzt einen Nahtgraben, eventuell noch zusätzliche Niederhalter.
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Durch den tropfenförmigen Querschnitt des Nahtstummel 28 und die Verjüngung 48 des Nahtgrabens 40 der Nähmaschine 10 kann das Nähkleid 12 ohne manuelle Führung, lediglich mittels Untertransport 44 und Obertransport 52, durch die Nähmaschine 12 transportiert werden.
