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Die Erfindung betrifft eine Fadenfinger-Baugruppe für eine Nähmaschine.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe einer Nähmaschine so weiterzubilden, dass an einem Nahtanfang ein ansprechendes Nahtbild reproduzierbar erzeugt wird.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Fadenfinger-Baugruppe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass mit Hilfe einer Fadenfinger-Baugruppe mit mindestens einem Fadenfinger Faden-Anfangsabschnitte beim Nahtbeginn kontrolliert durch zu nähendes Nähgut von einem Nähgut-Sichtbereich weggezogen werden können. Im Sichtbereich liegt dann kein die optische Anmutung störender Faden-Anfangsabschnitt vor. Die genähte Naht beginnt mit einem sauberen Stich.
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Die Schlingen-Auszugsstellung des mindestens einen Fadenfingers kann gleichzeitig eine Neutralstellung des Fadenfingers sein, in welcher dieser nach seinem Einsatz beim Nahtanfang während des weiteren Nähens verbleiben kann. Bei der Fadenschlinge, die vom Fadenfinger der Fadenfinger-Baugruppe ausgezogen wird, kann es sich um eine Oberfadenschlinge handeln.
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Der Fadenfinger kann mit geringer Stärke ausgeführt sein und kann beispielsweise eine Stärke haben, die höchstens 2 mm beträgt. Auch eine Breite des Fadenfingers quer zu dessen Längserstreckung kann geringer sein als 5 mm.
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Eine gebogene Ausführung des mindestens einen Fadenfingers nach Anspruch 2 führt dazu, dass der Fadenfinger bei seiner Verlagerungsbewegung im kritischen Stichbildungsbereich nur sehr wenig Bauraum beansprucht.
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Die Biegung der gebogenen Fadenfinger-Ausführung kann hinsichtlich ihrer Krümmung an eine Verlagerungsbewegung des Fadenfingers angepasst sein, so dass eine Bewegungsbahn des Fadenfingers zumindest angenähert wie der Fadenfinger gebogen verläuft.
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Ein Fängerhaken nach Anspruch 3 hat sich zur sicheren Erfassung der Fadenschlinge als besonders geeignet herausgestellt.
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Eine Fadenfinger-Baugruppe mit zwei Fadenfingern nach Anspruch 4 kann zusammen mit einer Zweinadel-Nähmaschine eingesetzt werden.
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Eine Kulissenführung nach Anspruch 5 hat sich zur reproduzierbaren und schnellen Führung der Verlagerungsbewegung als besonders geeignet herausgestellt.
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Dies gilt entsprechend für einen pneumatischen Antrieb nach Anspruch 6. Alternativ kann als Fadenfingerantrieb auch ein elektromotorischer Antrieb genutzt werden.
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Die Vorteile einer Nähmaschine nach Anspruch 7 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fadenfinger-Baugruppe bereits erläutert wurden. Bei der Nähmaschine kann es sich um eine Kettenstichnähmaschine und insbesondere um eine Doppelkettenstich-Nähmaschine handeln.
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Eine Anordnung der Fingerspitze des mindestens einen Fadenfingers nach Anspruchs 8 ermöglicht ein sicheres Ergreifen der Fadenschlinge.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 perspektivisch Hauptkomponenten einer Nähmaschine einer Nähanlage zum Nähen insbesondere von mehrdimensional im Raum liegenden Nähten;
- 2 aus einer zu 1 ähnlichen Blickrichtung vergrößert eine Fadenfinger-Baugruppe der Nähmaschine, wobei Fadenfinger der Fadenfinger-Baugruppe in einer Schlingen-Eingriffsstellung zum Eingriff in von der Nähmaschine in einem Stichbildungsbereich erzeugten Fadenschlingen liegen;
- 3 perspektivisch in einer stirnseitigen Ansicht Stichbildungskomponenten der Nähmaschinen einschließlich der Fadenfinger, wiederum in der Schlingen-Eingriffsstellung;
- 4 in einer zu 3 ähnlichen Ansicht die Stichbildungskomponenten mit den Fadenfingern der Fadenfinger-Baugruppe in einer Schlingen-Auszugsstellung, die gegenüber der Schlingen-Eingriffsstellung zum Ausziehen der Fadenschlingen vom Stichbildungsbereich weg schräg nach unten verlagert ist; und
- 5 eine Seitenansicht aus Blickrichtung V in 1 der Stichbildungs-Komponenten nach den 3 und 4, wobei die Fadenfinger aus der Schlingen-Eingriffsstellung heraus verlagert sind.
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Eine Nähanlage dient zum Nähen von mehrdimensional und insbesondere von nicht eben dreidimensional im Raum liegenden Nähten. Ein Anwendungsbeispiel für die Nähanlage ist das Anbringen von Ziemahtapplikationen im Innenraum von Fahrzeugen, beispielsweise an Instrumententafeln, Türseitenverkleidungen oder Armauflagen. Zur Nähanlage gehört eine Nähmaschine 1, von der in der 1 Hauptkomponenten dargestellt sind. Die Nähmaschine 1 wird getragen von einem nicht näher dargestellten Arm eines Roboters, mit dem die Nähmaschine 1 beliebig gesteuert in fünf oder sechs Freiheitsgraden im Raum orientiert werden kann.
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Bei der Nähmaschine 1 handelt es sich um eine Doppelkettenstich-Nähmaschine.
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Zur Erleichterung von Lagebeziehungen ist in den Figuren jeweils ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben. Die x-Achse, längs der in einer Ausgangsstellung von nachfolgend noch näher beschriebenen Stichbildungswerkzeugen die Naht erzeugt wird, verläuft in der 1 schräg nach hinten links. Die y-Achse verläuft schräg in der 1 nach vorne links und die z-Achse verläuft in der 1 nach oben.
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Die Nähmaschine 1 hat ein Gehäuse 2 mit einem C-förmigen Grundaufbau parallel zur yz-Ebene mit einem Gehäuseoberteil 3, einem Gehäuseunterteil 4 und einem diese beiden Teile zur C-Form verbindenden Ständer 5. Das Gehäuseoberteil 3 und das Gehäuseunterteil 4 verlaufen längs der y-Richtung. Der Ständer 5 verläuft längs der z-Richtung.
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Als Stichbildungskomponenten hat die Nähmaschine 1 zwei Nähnadeln 6, 7 (vgl. 5), die von einer gemeinsamen Nadelstange 8 getragen werden. Die Nadelstange 8 ist in einem Nadelstangen-Oberteil parallel zur z-Achse im Gehäuseoberteil 3 auf- und abgehend angetrieben gelagert.
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Als weitere Stichbildungskomponenten dienen zwei Greifer 9, 10, (vgl. 5), die an einem Greifer-Unterteil 11 synchron mit den Nähnadeln 6, 7 zur Stichbildung angetrieben gelagert sind. Die Greifer 9, 10 sind als um eine Achse parallel zur y-Achse schwingende Schwing- bzw. Pendelgreifer ausgeführt. Die Greifer 9, 10 können zur Ausbildung eines Kettenstichs ausgeführt sein. Die Greifer 9, 10 können als Inline-Greifer ausgeführt sein.
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Das Greifer-Unterteil 11 bildet eine Säule der Nähmaschine 1. Das Greifer-Unterteil 11 ist am Gehäuseunterteil 4 montiert. Aufgrund der Säulengestaltung des Greifer-Unterteils 11 ist ein Stichbildungsbereich, in dem die Naht mit der Nähmaschine 1 erzeugt wird, sehr frei von allen Seiten her zugänglich.
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Bei der Stichbildung werden die beiden Nähnadeln 6, 7 längs einer Nadelstangen-Längsachse auf- und abgehend angetrieben. Synchron hierzu wird eine Schwenkbewegung der Greifer 9, 10 angetrieben.
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Bei der Stichbildung durchdringen die beiden Nähnadeln 6, 7 Stichlöcher in einer Stichplatte 11a, auf der das zu nähende Nähgut bei der Stichbildung aufliegt. Die Stichplatte 11a ist oberhalb des Greifer-Unterteils 11 mit den beiden Greifern 9, 10 angeordnet und ist komplementär zur Schwingbewegung der Greifer 9, 10 gebogen ausgeführt.
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Der Antrieb dieser Stichbildungsbewegungen der Nähnadeln 6, 7 und der Greifer 9, 10 erfolgt angetrieben von einem Näh-Antriebsmotor, der in dem Ständer 8 des Gehäuses 5 untergebracht ist.
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Die Nähmaschine 1 hat eine Fadenfinger-Baugruppe 12, die insgesamt in der 2 dargestellt ist. Die Fadenfinger-Baugruppe 12 dient dazu, einen Oberfaden 13 (vgl. 4) nach einem ersten Stich der Nähmaschine 1 aus einem Nähgut-Sichtbereich nach unten zu ziehen und sorgt somit für ein sauberes Nahtbild.
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Die Fadenfinger-Baugruppe 12 hat zwei Fadenfinger 14, 15. Jeder dieser Fadenfinger 14, 15 ist einer der beiden Stichbildungskomponenten-Paarungen Nähnadel 6/Greifer 9 sowie Nähnadel 7/Greifer 10 zugeordnet. An ihren freien Enden haben die beiden Fadenfinger 14, 15 jeweils einen Faden-Fängerhaken 15a. Eine Erstreckung der Fadenfinger 14, 15 längs der z-Richtung, also eine Dicke der Fadenfinger, beträgt höchstens 2 mm. Eine Breite der Fadenfinger 14, 15 längs der y-Richtung beträgt höchstens 5 mm.
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Die beiden Fadenfinger 14, 15 sind angetrieben umstellbar zwischen einer in den 1 bis 3 dargestellten Schlingen-Eingriffsstellung und einer relativ hierzu nach unten verlagerten Schlingen-Auszugsstellung, die in der 4 dargestellt ist.
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In der Schlingen-Eingriffsstellung greifen die Fadenfinger 14, 15 in eine von der Nähmaschine 1 im Stichbildungsbereich erzeugte Fadenschlinge des jeweiligen Oberfadens 13 ein. Der Fadenfinger 14 greift hierbei in die Oberfadenschlinge ein, die von der Nähnadel 6 geführt ist und der Fadenfinger 15 in die Oberfadenschlinge, die von der Nähnadel geführt ist. Dieser Eingriff erfolgt unterhalb des auf der Stichplatte aufliegenden Nähguts. In der Schlingen-Eingriffsstellung liegen Fingerspitzen der beiden Fadenfinger 14, 15 zwischen dem jeweiligen Greifer 9, 10 und der Stichplatte 11a.
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In der Schlingen-Auszugsstellung sind die beiden Fadenfinger 14, 15 relativ zur Schlingen-Eingriffsstellung zum Ausziehen der Oberfadenschlingen vom Stichbildungsbereich wegverlagert, wie ein Vergleich der 3 und 4 zeigt.
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Die beiden Fadenfinger 14, 15 sind gebogen ausgeführt. Eine Biegung der Fadenfinger 14, 15 ist hinsichtlich ihrer Krümmung an eine Krümmung einer Verlagerungsbewegung zwischen der Schlingen-Eingriffsstellung und der Schlingen-Auszugsstellung angepasst. Eine Bewegungsbahn der Fadenfinger 14, 15 verläuft also angenähert wie die Fadenfinger 14, 15 selbst gebogen. Diese Bewegungsbahn sowie die Krümmung der Fadenfinger 14, 15 ist wiederum komplementär zur gebogenen Gestaltung der Stichplatte 11a sowie zur Schwingbewegung der Greifer 9, 10 ausgeführt, so dass die Fadenfingerbewegung im kleinen Bauraum zwischen der Stichplatte 11a und den Greifern 9, 10 ungestört möglich ist.
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Diese Bewegungsbahn der Verlagerungsbewegung der Fadenfinger 14, 15 ist vorgegeben über eine Kulissenführung 16. Letztere umfasst ein gebogenes Kulissenlangloch 17, das parallel zur xz-Ebene liegt. Im Kulissenlangloch 17 der Kulissenführung 16 sind zwei Führungsbolzen eines Mitnehmerhebels 19 geführt, an dem ein Fadenfingerträger 20 festgelegt ist. Der Mitnehmerhebel 19 ist gelenkig über einen Verbindungshebel 21 mit einer Kolbenstange 22 eines doppelt wirkenden Pneumatikzylinders 23 verbunden. Eine Übertragungsbewegung des Verbindungshebels 21 ist in einem Grundkörper 24 über ein parallel zur y-Richtung verlaufendes Langloch 25 geführt. Zusammen mit dem Hebelgetriebe mit den Hebeln 19, 21 stellt der Pneumatikzylinder 23 einen Fadenfingerantrieb 26 der Fadenfinger-Baugruppe 12 dar.
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Über den Grundkörper 24 ist die Fadenfinger-Baugruppe 12 am Gehäuseunterteil 4 der Nähmaschine 1 montiert.
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Zu Beginn einer Naht arbeitet die Nähmaschine 1 mit der Fadenfinger-Baugruppe 12 folgendermaßen:
- Sobald das Nähgut in korrekter Relativlage auf der Stichplatte 11a zu liegen kommt, wird die Bildung des ersten Stichs der zu nähenden Naht ausgelöst. Hierzu durchdringen die beiden Nähnadeln 6, 7, die jeweils einen Oberfaden 13 führen, von oben her das Nähgut und die Stichplatte 11a durch ihre jeweils zugeordneten Stichlöcher. Nach Erreichen eines unteren Totpunktes werden die Nähnadeln 6, 7 wieder ein Stück nach oben verlagert, so dass sich zwei Oberfadenschlingen unter dem Nähgut zwischen der Stichplatte 11a und den Greifern 9, 10 ausbilden.
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Anschließend werden die Fadenfinger 14, 15 aus einer Neutralstellung, die mit der Schlingen-Auszugsstellung übereinstimmen kann, in die Schlingen-Eingriffsstellung (vgl. z. B. 3) überführt. Hierbei dringen die Fingerspitzen der Fadenfinger 14, 15 in die gebildeten Oberfadenschlingen ein.
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Zum Antrieb dieser Verlagerungsbewegung in die Schlingen-Eingriffsstellung wird die Kolbenstange 22 des Pneumatikzylinders 23 ausgefahren.
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Im Anschluss hieran werden die Fadenfinger durch Einzug der Kolbenstange 22 zurück in die Schlingen-Auszugsstellung verbracht, wobei die Fängerhaken 15a den jeweiligen Oberfaden 13 mitnehmen und ein Oberfaden-Anfangsstück dabei jeweils durch das Nähgut nach unten aus dem Nähgut-Sichtbereich ziehen.
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Beim anschließenden weiteren Nähen der Naht verbleiben die Fadenfinger in der Schlingen-Auszugsstellung bzw. der Neutralstellung. Je nach der Topografie der zu vernähenden Bauteile und je nach dem Nahtverlauf wird der Nähkopf der Nähmaschine 1 mit dem Arm des Roboters dreidimensional im Raum verlagert, so dass auch schwer zugängliche Nahtorte erreichbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3088589 B1 [0002]
- EP 3360994 A1 [0002]
- US 6276289 B1 [0002]
- DE 102013107270 B3 [0002]
