DE102015100326A1

DE102015100326A1 - Verfahren, Nähvorrichtung und kombinierte Extrusions- und Nähvorrichtung zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat

Info

Publication number: DE102015100326A1
Application number: DE102015100326.0A
Authority: DE
Inventors: Heiner Willerscheid
Original assignee: Protektorwerk Florenz Maisch GmbH and Co KG
Current assignee: Protektorwerk Florenz Maisch GmbH and Co KG
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2016-07-14
Also published as: EP3230514B1; WO2016113025A1; PL3230514T3; EP3230514A1

Abstract

Ein Verfahren zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat umfasst zumindest die Schritte: Extrudieren des Extrudats mittels eines Extruders bei konstanter Prozessgeschwindigkeit; Befördern des Extrudats von dem Extruder zu einer Nähmaschine bei der konstanten Prozessgeschwindigkeit; Annähen des Gewebes an das Extrudat mittels der Nähmaschine bei der konstanten Prozessgeschwindigkeit. Weiterhin wird eine Nähvorrichtung und eine kombinierte Extrusions- und Nähvorrichtung zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat sowie eine Nähvorrichtung bzw. eine kombinierte Extrusions- und Nähvorrichtung zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat im Rahmen der Ausführung eines solchen Verfahrens.
Längliche Strukturen mit einem definierten Querschnitt lassen sich fertigungstechnisch beispielsweise mittels Extrusion fertigen, bei welcher ein Material, insbesondere ein Kunststoff, von einem Extruder durch eine formgebende Austrittsöffnung gepresst wird. Insbesondere lassen sich auf diese Weise Profile von grundsätzlich beliebiger Länge herstellen. Dabei kann es sich beispielsweise um Profile im Baubereich oder für sonstige Zwecke handeln.
Je nach dem Anwendungsbereich eines jeweiligen Profils kann es dabei sein, dass das Profil zusätzlich zu dem durch die Extrusion definierten grundlegenden Querschnitt weitere Merkmale aufweisen soll, die durch die Extrusion selbst nicht verwirklicht werden können. Daher kann das Extrudat, d.h. das Produkt der Extrusion, weiteren Prozessierungsschritten unterzogen werden, die beispielsweise darin bestehen können, ein Profil bereichsweise umzuformen oder mit zusätzlichen Elementen zu versehen.
Um diese weiteren Prozessierungsschritte zeitsparend, kostengünstig und effizient ausführen zu können, ist es dabei bevorzugt, die weiteren Prozessierungsschritte im sogenannten In-Line-Verfahren (oder kurz gesagt: in-line) auszuführen. Das bedeutet, dass das Extrudat nach Austreten aus dem Extruder, ohne zuvor in jeweilige Abschnitte zerteilt zu werden, unmittelbar zu weiteren Vorrichtungen für die weitere Prozessierung befördert wird. Dabei kann eine aus solchen Vorrichtungen gebildete Prozesslinie eine Vielzahl verschiedener Vorrichtungen aufweisen, die das Extrudat jeweils weiter bearbeiten. Die Vorrichtungen müssen dabei insbesondere derart ausgebildet sein, dass gewährleistet ist, dass sie das Extrudat (zumindest im zeitlichen Mittel) bei derselben Geschwindigkeit verarbeiten, mit der es von dem Extruder erzeugt und von dort zu den Vorrichtungen befördert wird.
Eine vergleichsweise ungewöhnliche Art der Weiterverarbeitung eines Extrudats besteht darin, das Extrudat durch Annähen mit einem oder mehreren zusätzlichen Elementen zu verbinden. Insbesondere kann es erwünscht sein, Gewebe an das Extrudat anzunähen.
Beispielsweise werden Putzprofile oder Profile für Wärmedämmverbundsysteme (WDVS), z.B. Anputzdichtleisten oder Laibungsanschlussprofile, mit Geweben versehen, die nach Art eines Armierungsgewebes in den Putz eingebettet werden können, um die Anbindung des Putzes und des Profils zu stabilisieren. Ein gewinkeltes Profil kann beispielsweise an einem oder zwei Schenkeln einen jeweiligen Gewebestreifen aufweisen.
Zur Fertigung eines solchen Profils oder eines sonstigen Extrudats mit angenähtem Gewebe ist es daher vorteilhaft, wenn das Annähen des Gewebes in-line als ein im Rahmen der weiteren Prozessierung durchgeführter Schritt erfolgt. Insbesondere kann dieser Schritt unmittelbar nach Erzeugung des Extrudats durchgeführt werden.
Hieran ist jedoch problematisch, dass das Annähen durch einen Kunststoff oder ein vergleichbares Material des Extrudats hindurch bei hoher Geschwindigkeit und ohne, dass durch das Annähen die kontinuierliche Förderung des Extrudats durch die Prozesslinie hindurch behindert wird, erfolgen muss. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang problematisch, dass gängige Nähmaschinen keinen kontinuierlichen Vorschub des Nähguts vorsehen, sondern dass der Transport, die Fadenführung und die Nadelbewegung der Nähmaschine mechanisch miteinander gekoppelt zu einem zwar periodischen, aber nicht-linearen Verlauf angetrieben werden. "Nicht-linear" umfasst dabei Bewegungsabläufe, die nicht gleichförmig sind und insbesondere keine konstante Geschwindigkeit aufweisen, sondern etwa Beschleunigungs- und Abbremsbereiche aufweisen. Daher wird das Nähgut bei üblichen Nähmaschinen (typischerweise mittels eines Transportfußes) nicht kontinuierlich, sondern schrittweise durch die Nähmaschine transportiert und darin vernäht, wobei auch die einzelnen Schritte nicht bei konstanter Geschwindigkeit erfolgen, sondern zunächst beschleunigend und dann abbremsend.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat vorzusehen, das eine besonders effiziente Verarbeitung des Extrudats ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat, welches zumindest die folgenden Schritte umfasst: Extrudieren des Extrudats mittels eines Extruders bei konstanter Prozessgeschwindigkeit; Befördern des Extrudats von dem Extruder zu einer Nähmaschine bei der konstanten Geschwindigkeit; Annähen des Gewebes an das Extrudat mittels der Nähmaschine bei der konstanten Prozessgeschwindigkeit.
Das Annähen des Gewebes an das Extrudat erfolgt also im Rahmen der weiteren Prozessierung des Extrudats nach dessen Extrudieren mittels eines Extruders. Dazu wird das Extrudat von dem Extruder, gegebenenfalls über weitere Prozessierungseinrichtungen, die sonstige Verarbeitungsschritte an dem Extrudat ausführen, zu der Nähmaschine befördert, wo das Gewebe dann mittels der Nähmaschine an das Extrudat angenäht wird. Im Anschluss können dann noch weitere Prozessierungsschritte vorgesehen sein.
Erfindungswesentlich ist hierbei, dass das Annähen des Gewebes an das Extrudat mit derselben konstanten Prozessgeschwindigkeit erfolgt, mit der das Extrudat auch extrudiert und zur Nähmaschine befördert wird. Auf diese Weise kann das Annähen in-line erfolgen, ohne dass der kontinuierliche Prozessablauf gestört würde. Insbesondere ist es auf diese Weise nicht erforderlich, bestimmte Ausgleichsbereiche vorzusehen, wo etwa das Extrudat kontrolliert zeitweise durchhängen kann oder auf andere Weise einen schrittweisen Vorschub in der Nähmaschine ausgleichen könnte. Stattdessen kann das Extrudat über seine gesamte Länge kontinuierlich mit derselben Geschwindigkeit, nämlich der konstanten Prozessgeschwindigkeit, straff geführt werden. Dies ist insbesondere bei Extrudaten wichtig, die aufgrund ihres Materials oder ihrer Form vergleichsweise steif sind und daher nicht dazu geeignet wären, durch eine gewisse Flexibilität, einen Übergang von einer kontinuierlichen zu einer schrittweisen Bewegung auszugleichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Befördern des Extrudats zu einer Nähmaschine, die zumindest einen Motor, eine Kurvenscheibe, ein Transportelement für den Transport des Extrudats durch die Nähmaschine, eine Fadenführeinrichtung und eine Nadel umfasst, wobei der Motor über die Kurvenscheibe das Transportelement, die Fadenführeinrichtung und die Nadel antreibt, und wobei die Kurvenscheibe eine Antriebsbewegung des Motors in nicht-linearer Weise umwandelt und an das Transportelement, an die Fadenführeinrichtung und an die Nadel ausgibt. Eine derartige Nähmaschine ist also von ihrem mechanischen Aufbau her dazu ausgelegt, zwar von einem linear, d.h. insbesondere gleichförmig, betreibbaren Motor angetrieben zu werden, diese in der Regel lineare Antriebsbewegung aber mittels einer Kurvenscheibe auf für gängige Nähmaschinen bekannte Art in eine nicht-lineare, d.h. insbesondere ungleichförmige, Bewegung des Transportelements, der Fadenführeinrichtung und der Nadel umzusetzen. Somit kann bei einer derartigen Nähmaschine durch den einheitlichen Antrieb über die vom Motor angetriebene Kurvenscheibe ein aufeinander abgestimmter Bewegungsablauf aller für das Nähen erforderlichen Einzelelemente, insbesondere des Transportelements, der Fadenführeinrichtung und der Nadel, erzielt werden.
Außerhalb des Bereiches der In-Line-Prozessierung ist ein derartig gestufter Bewegungsablauf durchaus sinnvoll, da er dem Nähen nachgebildet ist, das grundsätzlich ein schrittweise Stich für Stich ausgeführter Prozess ist. Allerdings wäre ein diskontinuierlicher Transport des Nähguts, nämlich des Extrudats durch die Nähmaschine bei einer In-Line-Verwendung der Nähmaschine störend. Daher ist, insbesondere zur Kompensation der nicht-linearen Bewegungsumwandlung durch die Kurvenscheibe, bei der genannten Ausführungsform vorgesehen, dass der Motor zu einer derartigen Antriebsbewegung angesteuert wird, dass das Transportelement über die Kurvenscheibe zu einer Transportbewegung angetrieben wird, durch die das Extrudat mit der genannten konstanten Prozessgeschwindigkeit durch die Nähmaschine transportiert wird.
Der Motor, der insbesondere als Servomotor ausgebildet ist, kann also dazu angesteuert werden, eine Antriebsbewegung zu erzeugen, die von einer gleichförmig linearen Antriebsbewegung abweicht. Konkret wird der Motor gerade zu einer solchen Antriebsbewegung angesteuert, dass diese durch die Kurvenscheibe gerade derart in nicht-linearer Weise umgewandelt wird, dass letztlich das Transportelement eine Transportbewegung vollzieht, durch die das Extrudat mit konstanter Geschwindigkeit transportiert wird. Um die Funktion der Kurvenscheibe derart auszugleichen, kann es dabei erforderlich sein, den Motor innerhalb eines Nähtaktes, der beispielsweise einer Umdrehung der Kurvenscheibe entsprechen kann, gemäß einem bestimmten Steuerverlauf, der vielfältiges Beschleunigen und Abbremsen umfassen kann, anzusteuern. Der Steuerverlauf eines Taktes kann dann periodisch wiederholt werden, woraus sich dann insgesamt der kontinuierliche Transport des Extrudats durch die Nähmaschine ergibt.
Dadurch, dass nicht das Transportelement, das insbesondere als Transportfuß ausgebildet ist, direkt auf zur Erzielung einer kontinuierlichen Transportgeschwindigkeit geeignete Weise angesteuert wird, sondern der Motor, werden vorteilhafterweise über die Kurvenscheibe zugleich auch weitere Elemente der Nähmaschine auf dieselbe Weise modifiziert angetrieben. Dies hat den Vorteil, dass die Abstimmung der Bewegungsverläufe des Transportelements und dieser weiteren Elemente untereinander erhalten bleibt und somit die Funktion der Nähmaschine durch den veränderten Antriebsverlauf nicht beeinträchtigt wird.
Insbesondere wird die Nadel mittels der genannten Steuerung des Motors zu einer derartigen, eine Stichbewegung der Nadel in Nadelrichtung überlagernden Pendelbewegung angetrieben, dass sich, wenn die Nadel in das Extrudat eingestochen ist, der Kreuzungspunkt von Nadel und Extrudat mit der konstanten Prozessgeschwindigkeit fortbewegt. Es ist nämlich hinsichtlich der Nadel nicht nur wichtig, dass deren Stichbewegung, also die Bewegung in Nadelrichtung, die vorzugsweise senkrecht zur jeweiligen Annähfläche des Extrudats erfolgt, an die modifizierte Transportbewegung des Transportelements bzw. die konstante Prozessgeschwindigkeit angepasst ist, sondern auch, dass die Nadel dazu ausgebildet ist, eine Pendelbewegung auszuüben, damit die Nadel im eingestochenen Zustand nicht durch das sich kontinuierlich fortbewegende Extrudat abgebrochen wird. Um dies zu vermeiden, ist die Pendelbewegung gerade derart ausgebildet, dass die Nadel mit ihrem jeweiligen Kreuzungspunkt, also demjenigen Punkt der Nadel, der jeweils gerade die Annähfläche des Extrudats kreuzt, die konstante Vorwärtsbewegung des Extrudats mitvollzieht. Die Erzeugung einer derartigen Pendelbewegung kann dabei ebenso wie die Bewegungsabläufe anderer Elemente der Nähmaschine über die Kurvenscheibe der Nähmaschine erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass die Bewegungsabläufe zwangsläufig gemeinsam in demselben Takt und aufeinander abgestimmt erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es folglich, gängige aber für eine In-Line-Verwendung grundsätzlich ungeeignet erscheinende Nähmaschinen, wider Erwarten dennoch zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat bei konstanter Prozessgeschwindigkeit zu verwenden. Somit können Nähmaschinen verwendet werden, bei denen das Zusammenspiel der einzelnen Elemente der Nähmaschine in langjähriger Entwicklung optimiert worden ist und die aufgrund ihrer Zuverlässigkeit auch unter hohen Anforderungen etabliert sind – wenn auch nicht zur In-Line-Verwendung. Daraus ergeben sich wesentliche Kostenvorteile gegenüber der Neuentwicklung einer Nähvorrichtung, für die zwar ein unmittelbar kontinuierlich gleichförmiger Transportmechanismus vorgesehen werden könnte, für die aber eine völlig neue Antriebsmechanik für die Betätigung der Nadel, der Fadenführeinrichtung sowie weiterer bewegter Elemente der Nähmaschine im Hinblick auf eine zuverlässige Taktung und/oder Synchronisierung und ein zuverlässiges Zusammenspiel der jeweiligen Elemente entwickelt werden müsste.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens wird das Extrudat bei konstanter Prozessgeschwindigkeit zu mehreren Nähmaschinen befördert, mittels derer jeweils ein Annähen von Gewebe an das Extrudat bei konstanter Prozessgeschwindigkeit erfolgt.
Insbesondere wird das Extrudat bei konstanter Prozessgeschwindigkeit zu einer Anordnung mehrerer Nähmaschinen befördert, um mittels der Nähmaschinen zeitlich parallel Gewebe an mehreren verschiedenen Abschnitten des Extrudats bei konstanter Prozessgeschwindigkeit anzunähen. Beispielsweise kann das Extrudat zwei Annähflächen, z.B. die Oberflächen zweier Schenkel eines Winkels, aufweisen und zwischen zwei Nähmaschinen, die eine Anordnung von Nähmaschinen bilden, hindurchgeführt werden, um gleichzeitig an beide Annähflächen bei konstanter Prozessgeschwindigkeit jeweiliges Gewebe anzunähen. Die Anordnung von Nähmaschinen kann dabei baulich voneinander getrennte Nähmaschinen umfassen oder es können mehrere Nähmaschinen zu einer baulich einheitlichen, integralen Anordnung zusammengefasst sein.
Die mehreren Nähmaschinen müssen jedoch nicht zwangsläufig in diesem Sinne parallel angeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass das Extrudat bei konstanter Prozessgeschwindigkeit zu mehreren Nähmaschinen in Folge befördert wird, um mittels der Nähmaschinen nacheinander mehrfach Gewebe an das Extrudat bei konstanter Prozessgeschwindigkeit anzunähen. Wenn etwa aus Platzgründen eine parallele Anordnung nicht möglich ist, können die Nähmaschinen auch sequentiell angeordnet sein, so dass das mehrfache Annähen von Gewebe nacheinander erfolgt. Eine sequentielle Anordnung kann insbesondere auch dazu vorgesehen sein, mehrere Gewebe überlappend anzunähen.
Die beschriebene parallele Anordnung und die beschriebene sequentielle Anordnung mehrerer Nähmaschinen schließen einander nicht aus. So ist es beispielsweise auch denkbar, dass das Extrudat zunächst zu einer Anordnung von Nähmaschinen befördert wird und im weiteren Verlauf der Prozessierung zu einer weiteren einzelnen Nähmaschine oder zu einer weiteren Anordnung von Nähmaschinen, um jeweils zu verschiedenen Zeitpunkten der Prozessierung ein oder mehrere Gewebe an das Extrudat anzunähen.
Das Annähen von Gewebe an das Extrudat erfolgt vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von zumindest fünf Stichen pro Sekunde, insbesondere zumindest zehn Stichen pro Sekunde, vorzugsweise zumindest etwa fünfzehn Stichen pro Sekunde. Die Stichzahl ist dabei insbesondere an die konstante Prozessgeschwindigkeit angepasst, so dass sich bei einer gewünschten oder durch den Extrusionsprozess vorgegebenen konstanten Prozessgeschwindigkeit eine geeignete Stichweite für ein stabiles Annähen des Gewebes an das Extrudat ergibt.
Dabei ist nicht zwangsläufig eine besonders kleine Stichweite vorzuziehen, da ein Vorteil des Annähens von Gewebe im Gegensatz zu einem Ankleben oder Anschweißen darin besteht, dass das Gewebe mit einem gewissen Spiel an dem Extrudat befestigt ist, durch das Spannungen ausgeglichen und Faltenwurf des Gewebes vermieden werden können.
Insbesondere bei hoher konstanter Prozessgeschwindigkeit und hoher Stichzahl pro Sekunde kann sich die Nadel aufgrund der Reibung mit dem Extrudat erhitzen. Dies kann zu einem unerwünschten Verschweißen des Fadens mit dem Extrudat führen. Daher ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass beim Schritt des Annähens die Nadel, bevorzugt gasförmig oder flüssig, insbesondere durch einen Luftstrom, gekühlt wird. Zudem kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass für den Schritt des Annähens zumindest einer von in der Nähmaschine für das Annähen verwendeten Fäden in Flüssigkeit getränkt ist. Durch diese Flüssigkeit kann ein Aufheizen des Fadens vermindert werden. Insbesondere kann durch Verdunsten der Flüssigkeit eine lokale Kühlung des Fadens herbeigeführt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden beim Schritt des Annähens zumindest zwei Fäden einer oder unterschiedlicher Farbe zum Annähen des Gewebes an das Extrudat verwendet. Beispielsweise können ein Oberfaden und ein Unterfaden vorgesehen sein, die sich in ihrer Farbe unterscheiden. Bei dem verwendeten Stich kann es sich je nach Anzahl der verwendeten Fäden um verschiedene Stichtypen handeln. Beispielsweise kann ein Doppelkettenstich oder ein Doppelsteppstich zum Einsatz kommen. Die Verwendung von Fäden verschiedener Farbe ermöglicht dabei eine einfache visuelle Qualitätskontrolle. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Stich verwendet wird, bei dem einer der Fäden lediglich auf einer Seite der Naht zu sehen ist, und/oder wenn genau einer der Fäden eine von der Farbe des Extrudats deutlich abweichende, insbesondere beispielsweise eine rote Farbe aufweist. Der andere Faden kann bevorzugt zumindest im Wesentlichen die Farbe des Extrudats aufweisen. Derartige Ausgestaltungen lassen Fehlstellen, beispielsweise das Ausbleiben eines Stiches, eine gelöste Masche, eine fehlende Verschleifung zweier Fäden und/oder das Lösen eines Fadens, besonders leicht erkennen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner, dass vor dem Steuern des Motors ein der Kurvenscheibe der jeweiligen Nähmaschine zugeordneter Steuerverlauf aus einer Speichereinrichtung ausgelesen wird und der Motor dann beim Steuern gemäß diesem Steuerverlauf angesteuert wird. Auf diese Weise kann mittels der in der Speichereinrichtung gespeicherten Steuerverläufe das Verfahren besonders flexibel an mehrere verschiedene Nähmaschinen mit unterschiedlichen Kurvenscheiben anpassbar sein, da der jeweilige für eine zu verwendende Nähmaschine geeignete Steuerverlauf aus der Speichereinrichtung nach Wahl ausgelesen werden kann. Bei einer solchen Ausführungsform ist auch der Austausch einer Nähmaschine vereinfacht, da selbst dann, wenn eine Nähmaschine eines Typs gegen eine Nähmaschine eines anderen Typs ausgetauscht wird, keine aufwendige Eichung der Steuerung des Motors für den neuen Nähmaschinentyp erfolgen muss, sondern lediglich ein geeigneter neuer Steuerverlauf, welcher vorteilhafterweise für den neuen Typ bereits in der Speichereinrichtung gespeichert ist, ausgelesen und dann für das Steuern verwendet werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Nähvorrichtung zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat, insbesondere im Rahmen der Ausführung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren, wobei die Nähvorrichtung zumindest eine Nähmaschine umfasst, die dazu ausgebildet ist, das Extrudat mit konstanter Prozessgeschwindigkeit zu transportieren und bei der konstanten Prozessgeschwindigkeit Gewebe an das Extrudat anzunähen. Aufgrund dieser Eigenschaften kann die Nähvorrichtung dazu geeignet sein, Gewebe in-line an ein Extrudat anzunähen, also innerhalb einer Prozesslinie, bei der das Annähen als einer der Verarbeitungsschritte erfolgt, die sich insbesondere unmittelbar an das Extrudieren des Extrudats anschließen. Auf diese Weise braucht das Extrudat nicht nach dem Extrudieren zunächst zerteilt zu werden, um die Teile separat der Nähvorrichtung zuzuführen und das Gewebe anzunähen. Vielmehr kann an dem kontinuierlich extrudierten und prozessierten Extrudat bereits Gewebe angenäht werden, während das Extrudat weiterhin extrudiert wird, also kontinuierlich an Länge zunimmt.
Grundsätzlich kann die Nähvorrichtung nicht lediglich eine, sondern mehrere (gleichartige oder verschiedenartige) Nähmaschinen umfassen. Vorzugsweise sind alle Nähmaschinen dazu ausgebildet, das Extrudat mit konstanter Prozessgeschwindigkeit zu transportieren und bei der konstanten Prozessgeschwindigkeit Gewebe an das Extrudat anzunähen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Nähmaschine einen Motor, eine Kurvenscheibe, ein Transportelement für den Transport des Extrudats durch die Nähmaschine, eine Fadenführeinrichtung und eine Nadel, wobei der Motor dazu ausgebildet ist, über die Kurvenscheibe das Transportelement, die Fadenführeinrichtung und die Nadel anzutreiben, wobei die Kurvenscheibe dazu ausgebildet ist, eine Antriebsbewegung des Motors in nicht-linearer Weise umzuwandeln und an das Transportelement, an die Fadenführeinrichtung und an die Nadel auszugeben. Bei dem Motor handelt es sich vorzugsweise um einen Servomotor und bei dem Transportelement insbesondere um einen Transportfuß der jeweiligen Nähmaschine.
Bei dieser Ausführungsform umfasst die Nähvorrichtung insbesondere ferner eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Motors zu einer derartigen Antriebsbewegung, dass das Transportelement über die Kurvenscheibe zu einer Transportbewegung angetrieben wird, durch die das Extrudat mit der konstanten Prozessgeschwindigkeit durch die Nähmaschine transportiert wird. Wie vorstehend im Hinblick auf eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben ist, wird durch die Steuerung des Motors mittels der Steuereinrichtung der Effekt der Kurvenscheibe insofern gerade kompensiert, als die Kurvenscheibe die gesteuert ungleichförmige Antriebsbewegung des Motors derart in nicht-linearer Weise umwandelt, dass letztlich das Transportelement eine Transportbewegung ausübt, die ein kontinuierliches Transportieren des Extrudats bei konstanter Prozessgeschwindigkeit durch die Nähmaschine bewirkt. Auf diese Weise kann als Nähmaschine für die Nähvorrichtung zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat eine für einen nicht-kontinuierlichen Transport, der also insbesondere eine periodisch variierende Prozessgeschwindigkeit aufweist, entwickelte und etablierte Nähmaschine verwendet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Nähvorrichtung ferner eine Speichereinrichtung zur Speicherung von den Kurvenscheiben jeweiliger Nähmaschinen zugeordneten Steuerverläufen, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, einen jeweiligen Steuerverlauf aus der Speichereinrichtung auszulesen, um den Motor gemäß diesem Steuerverlauf anzusteuern. In der Speichereinrichtung können somit Steuerverläufe für verschiedene Nähmaschinen, insbesondere für verschiedene Kurvenscheiben verschiedener Nähmaschinen, gespeichert sein, so dass eine nähmaschinenspezifische Ansteuerung des Motors einer jeweiligen Nähmaschine erfolgen kann. Dies erhöht die Flexibilität der Nähvorrichtung, da somit auf einfache Weise verschiedenartige Nähmaschinen einer Nähvorrichtung unterschiedlich angesteuert werden können oder bei einem Austausch einer jeweiligen Nähmaschine gegen eine verschiedenartige Nähmaschine eine Anpassung der Steuerung schnell und einfach erfolgen kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch eine kombinierte Extrusionsund Nähvorrichtung zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat im Rahmen der Ausführung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren, wobei die Vorrichtung einen zur Erzeugung eines Extrudats bei zumindest einer konstanten Prozessgeschwindigkeit betreibbaren Extruder sowie eine Nähvorrichtung gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen umfasst, und wobei der Extruder und die Nähvorrichtung eingerichtet sind, mit der identischen Prozessgeschwindigkeit betrieben zu werden.
Eine derartige kombinierte Extrusions- und Nähvorrichtung kann somit eine Nähvorrichtung mit sämtlichen Eigenschaften und Vorteile der vorstehend beschriebenen Nähvorrichtungen aufweisen. Zusätzlich ist ein Extruder vorgesehen, um innerhalb der kombinierten Extrusions- und Nähvorrichtung auch den Verfahrensschritt der Extrusion ausführen zu können. Die kombinierte Vorrichtung kann ferner eine Beförderungseinrichtung umfassen, um das Extrudat von dem Extruder zu der Nähvorrichtung, insbesondere bei der konstanten Prozessgeschwindigkeit, bei der auch die Extrusion und das Annähen erfolgen, zu befördern. Im Rahmen einer solchen kombinierten Extrusions- und Nähvorrichtung können das Extrudieren und das Annähen des Gewebes an das Extrudat besonders gut aufeinander abgestimmt sein.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer kombinierten Extrusions- und Nähvorrichtung zum Annähen von Gewebe an ein Extrudat.
Die in 1 gezeigte kombinierte Extrusions- und Nähvorrichtung 11 umfasst einen Extruder 13, in welchen ein Extrusionsmaterial 15 aufgenommen ist. Das Extrusionsmaterial 15 wird durch eine Austrittsöffnung 17 des Extruders 13 mit hohem Druck hindurchgepresst, so dass ein Extrudat 19 erzeugt wird, das einen durch die Form der Austrittsöffnung 17 bestimmten Querschnitt aufweist. Das Extrudat 19 kann beispielsweise ein Profil, insbesondere ein Putzprofil, für den Baubereich sein.
Die Extrusion des Extrudats 19 erfolgt mit einer konstanten Prozessgeschwindigkeit, mit der das Extrudat in Förderrichtung (Pfeil) von dem Extruder 13 zu einer Nähvorrichtung 21 befördert wird. Zur Beförderung des Extrudats 19 kann eine gesonderte Beförderungseinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen sein.
Die Nähvorrichtung 21 umfasst eine Nähmaschine 23, die rein schematisch dargestellt ist. Ein Motor 25 der Nähmaschine 23 treibt über eine Kurvenscheibe 27 ein als Transportfuß ausgebildetes Transportelement 29 sowie eine Nadel 31 der Nähmaschine 23 an. Der Motor 25 treibt zudem weitere, nicht dargestellte Elemente der Nähmaschine 23, wie etwa eine Fadenführeinrichtung, an, die jeweilige Beiträge zur Nähfunktion der Nähmaschine 23 leisten.
Die Nähvorrichtung 21 weist ferner eine Steuereinrichtung 33 sowie eine Speichereinrichtung 35 auf. Die Steuereinrichtung 33 ist dazu ausgebildet, einen der Kurvenscheibe 27 der Nähmaschine 23 zugeordneten Steuerverlauf aus der Speichereinrichtung 35 auszulesen und den Motor 25 gemäß diesem Steuerverlauf anzusteuern. Die Steuereinrichtung 33 steuert den Motor 25 gemäß dem Steuerverlauf zu einer derartigen Antriebsbewegung, dass das Transportelement 29 über die Kurvenscheibe 27 zu einer Transportbewegung angetrieben wird, durch die das Extrudat 19 mit der genannten konstanten Prozessgeschwindigkeit durch die Nähmaschine 23 und die gesamte Nähvorrichtung 21 transportiert wird.
Zugleich wird die Nadel 31 auf entsprechende Weise über die Kurvenscheibe 27 vom Motor 25 angetrieben, so dass die Nadel 31 – in Überlagerung einer Stichbewegung der Nadel in Nadelrichtung (senkrecht zur Darstellungsebene) – zu einer Pendelbewegung angetrieben wird, so dass sich der Kreuzungspunkt (in 1 durch ein Kreuz bei der Nadel 31 dargestellt) von Nadel 31 und Extrudat 19 mit der konstanten Prozessgeschwindigkeit fortbewegt, um ein Abbrechen der Nadel 31 zu verhindern.
Mittels der Nähmaschine 23 wird ein Gewebe 37, welches der Nähmaschine 23 von einem Gewebevorrat 39 aus zugeführt wird, an das Extrudat 19 angenäht. Dazu wird durch das Zusammenspiel von zumindest der Nadel 31 und einer Fadenführeinrichtung (nicht dargestellt) mit einem oder mehreren Fäden eine Naht 41 gebildet, welche das Gewebe 37 mit dem Extrudat 19 verbindet. Die Naht 41 ist dabei lediglich schematisch dargestellt, so dass aus ihrer Darstellung nicht auf den jeweiligen verwendeten Stich geschlossen werden kann. Insbesondere ist auch die Schraffur des Gewebes 37 lediglich zu dessen Kennzeichnung gedacht und soll keine Gewebestruktur widerspiegeln. Das Gewebe 37 ist mithin nicht auf eine bestimmt Struktur eingeschränkt, sondern kann je nach der intendierten Funktion des Gewebes 37 an dem Profil 19 eine jeweilige geeignete Struktur aufweisen.
Mittels der Nähvorrichtung 21 bzw. der kombinierten Extrusions- und Nähvorrichtung 11 ist es somit möglich, an ein bei konstanter Prozessgeschwindigkeit extrudiertes Extrudat 19, welches bei dieser konstanten Prozessgeschwindigkeit zu der Nähvorrichtung 21 bzw. der Nähmaschine 23 befördert wird, mittels der Nähmaschine 23 ein Gewebe 37 bei dieser konstanten Prozessgeschwindigkeit in-line anzunähen. Dabei ermöglichen die Verwendung der Steuereinrichtung 33 und die besondere Art der Steuerung des Motors 25 es, eine Nähmaschine 23 mit Kurvenscheibe 27 für das aufeinander abgestimmte Zusammenwirken des Transportelements 29 und der Nadel 31 sowie gegebenenfalls weiterer bewegter Elemente der Nähmaschine 23 für ein Annähen von Gewebe 37 an ein Extrudat 19 im In-Line-Verfahren zu verwenden. Dadurch, dass das Annähen vollständig in-line und insbesondere bei einer hohen Transportgeschwindigkeit erfolgen kann und die Prozessierung des Extrudats 19 bei konstanter Prozessgeschwindigkeit nicht behindert, ist die Verarbeitung des Extrudats 19 besonders effizient.
Bezugszeichenliste

11: kombinierte Extrusions- und Nähvorrichtung
13: Extruder
15: Extrusionsmaterial
17: Austrittsöffnung
19: Extrudat
21: Nähvorrichtung
23: Nähmaschine
25: Motor
27: Kurvenscheibe
29: Transportelement
31: Nadel
33: Steuereinrichtung
35: Speichereinrichtung
37: Gewebe
39: Gewebevorrat
41: Naht

Claims

Verfahren zum Annähen von Gewebe (37) an ein Extrudat (19), umfassend zumindest die Schritte: Extrudieren des Extrudats (19) mittels eines Extruders (13) bei konstanter Prozessgeschwindigkeit; Befördern des Extrudats (19) von dem Extruder (13) zu einer Nähmaschine (23) bei der konstanten Prozessgeschwindigkeit; Annähen des Gewebes (37) an das Extrudat (19) mittels der Nähmaschine (23) bei der konstanten Prozessgeschwindigkeit.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Befördern des Extrudats (19) zu einer Nähmaschine (23) erfolgt, die zumindest einen Motor (25), eine Kurvenscheibe (27), ein Transportelement (29) für den Transport des Extrudats (19) durch die Nähmaschine (23), eine Fadenführeinrichtung und eine Nadel (31) umfasst, wobei der Motor (25) über die Kurvenscheibe (27) das Transportelement (29), die Fadenführeinrichtung und die Nadel (31) antreibt, und wobei die Kurvenscheibe (27) eine Antriebsbewegung des Motors (25) in nicht-linearer Weise umwandelt und an das Transportelement (29), an die Fadenführeinrichtung und an die Nadel (31) ausgibt; und wobei das Annähen des Gewebes (37) an das Extrudat (19) bei der konstanten Prozessgeschwindigkeit erfolgt, indem der Motor (25) zu einer derartigen Antriebsbewegung angesteuert wird, dass das Transportelement (29) über die Kurvenscheibe (27) zu einer Transportbewegung angetrieben wird, durch die das Extrudat (19) mit der konstanten Prozessgeschwindigkeit durch die Nähmaschine (23) transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Nadel (31) mittels der Steuerung des Motors (25) zu einer derartigen eine Stichbewegung der Nadel (31) in Nadelrichtung überlagernden Pendelbewegung angetrieben wird, dass sich, wenn die Nadel (31) in das Extrudat (19) eingestochen ist, der Kreuzungspunkt von Nadel (31) und Extrudat (19) mit der konstanten Prozessgeschwindigkeit fortbewegt.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Extrudat (19) bei konstanter Prozessgeschwindigkeit zu mehreren Nähmaschinen (23) befördert wird, mittels derer jeweils ein Annähen von Gewebe (37) an das Extrudat (19) bei konstanter Prozessgeschwindigkeit erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Extrudat (19) bei konstanter Prozessgeschwindigkeit zu einer Anordnung mehrerer Nähmaschinen (23) befördert wird, um mittels der Nähmaschinen (23) zeitlich parallel Gewebe (37) an mehreren verschiedenen Abschnitten des Extrudats (19) bei konstanter Prozessgeschwindigkeit anzunähen.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Extrudat (19) bei konstanter Prozessgeschwindigkeit zu mehreren Nähmaschinen (23) in Folge befördert wird, um mittels der Nähmaschinen (23) nacheinander mehrfach Gewebe (37) an das Extrudat (19) bei konstanter Prozessgeschwindigkeit anzunähen.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Annähen mit einer Geschwindigkeit von zumindest 5 Stichen pro Sekunde, insbesondere zumindest 10 Stichen pro Sekunde, vorzugsweise zumindest etwa 15 Stichen pro Sekunde erfolgt.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei beim Schritt des Annähens die Nadel (31), bevorzugt gasförmig oder flüssig, insbesondere durch einen Luftstrom, gekühlt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei für den Schritt des Annähens zumindest einer von in der Nähmaschine (23) für das Annähen verwendeten Fäden in Flüssigkeit getränkt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei beim Schritt des Annähens zumindest zwei Fäden einer oder unterschiedlicher Farbe zum Annähen des Gewebes (37) an das Extrudat (19) verwendet werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner umfasst, dass vor dem Steuern des Motors (25) ein der Kurvenscheibe (27) der jeweiligen Nähmaschine (23) zugeordneter Steuerverlauf aus einer Speichereinrichtung (35) ausgelesen wird und der Motor (25) dann beim Steuern gemäß diesem Steuerverlauf angesteuert wird.
Nähvorrichtung (21) zum Annähen von Gewebe (37) an ein Extrudat (19) im Rahmen der Ausführung eines Verfahrens nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Nähvorrichtung (21) zumindest eine Nähmaschine (23) umfasst, die dazu ausgebildet ist, das Extrudat (19) mit konstanter Prozessgeschwindigkeit zu transportieren und bei der konstanten Prozessgeschwindigkeit Gewebe (37) an das Extrudat (19) anzunähen.
Nähvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Nähmaschine (23) einen Motor (25), eine Kurvenscheibe (27), ein Transportelement (29) für den Transport des Extrudats (19) durch die Nähmaschine (23), eine Fadenführeinrichtung und eine Nadel (31) umfasst, wobei der Motor (25) dazu ausgebildet ist, über die Kurvenscheibe (27) das Transportelement (29), die Fadenführeinrichtung und die Nadel (31) anzutreiben, wobei die Kurvenscheibe (27) dazu ausgebildet ist, eine Antriebsbewegung des Motors (25) in nicht-linearer Weise umzuwandeln und an das Transportelement (29), an die Fadenführeinrichtung und an die Nadel (31) auszugeben, wobei die Nähvorrichtung (21) ferner eine Steuereinrichtung (33) zur Steuerung des Motors (25) zu einer derartigen Antriebsbewegung umfasst, dass das Transportelement (29) über die Kurvenscheibe (27) zu einer Transportbewegung angetrieben wird, durch die das Extrudat (19) mit der konstanten Prozessgeschwindigkeit durch die Nähmaschine (23) transportiert wird.
Nähvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Nähvorrichtung (21) ferner eine Speichereinrichtung (35) zur Speicherung von den Kurvenscheiben (27) jeweiliger Nähmaschinen (23) zugeordneten Steuerverläufen umfasst, und wobei die Steuereinrichtung (33) dazu ausgebildet ist, einen jeweiligen Steuerverlauf aus der Speichereinrichtung (35) auszulesen, um den Motor (25) gemäß diesem Steuerverlauf anzusteuern.
Kombinierte Extrusions- und Nähvorrichtung (11) zum Annähen von Gewebe (37) an ein Extrudat (19) im Rahmen der Ausführung eines Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Vorrichtung (11) einen zur Erzeugung eines Extrudats (19) bei zumindest einer konstanten Prozessgeschwindigkeit betreibbaren Extruder (13) sowie eine Nähvorrichtung (21) nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 14 umfasst, und wobei der Extruder (13) und die Nähvorrichtung (21) eingerichtet sind, mit der identischen Prozessgeschwindigkeit betrieben zu werden.