DE10233017B4

DE10233017B4 - Augen-Knopfloch-Nähmaschine

Info

Publication number: DE10233017B4
Application number: DE10233017A
Authority: DE
Inventors: Karsten Filges; Horst Bohl; Samuel Römich; Rainer Panhorst
Original assignee: Duerkopp Adler AG
Current assignee: Duerkopp Adler AG
Priority date: 2002-07-20
Filing date: 2002-07-20
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2022-07-21
Also published as: CN1470699A; CZ304695B6; CZ20031979A3; KR100987858B1; DE10233017A1; JP2004049917A; CN100445453C; US20040011263A1; US6772703B2; KR20040010152A

Abstract

Augen-Knopfloch-Nähmaschine
– mit einer auf- und abgehend antreibbaren Nadel (8),
– mit einem x-y-Tisch (13), der
– einen an der Nähmaschine nur in x-Richtung verschiebbar gelagerten x-Schlitten (19) und
– einen auf dein x-Schlitten (19) nur in y-Richtung verschiebbar gelagerten y-Schlitten (20) trägt,
– mit einem an der Nähmaschine angebrachten, als Elektromotor ausgebildeten x-Motor (28),
– der mit dein x-Schlitten (19) direkt über einen eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umsetzenden Trieb (Kurvenscheiben-Trieb 35) gekoppelt ist und
– mit einem an der Nähmaschine angebrachten, als Elektromotor ausgebildeten y-Motor (36),
– der mit dem y-Schlitten (20) über eine Gewindespindel (39) und eine Spindelmutter (41) und eine sich in x-Richtung erstreckende Schiebeverbindung (42) direkt verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Augen-Knopfloch-Nämaschine.

Aus der DE 198 07 771 C1 (entsprechend US 6,095,066 ) ist eine Augen-Knopfloch-Nähmaschine mit einer auf- und abgehend antreibbaren Nadel bekannt. Sie weist einen x-y-Tisch auf, der mittels an der Nähmaschine angebrachter, also ortsfester Schrittmotoren verschiebbar ist. Der x-y-Tisch ist über vertikale, parallel zueinander laufende Lenker abgestützt, so dass die Verschiebung in x-Richtung auf einem Bogen verläuft. Der Antrieb in x-Richtung erfolgt über ein Zahnsegment, das mit einer Welle gekoppelt ist, auf der ein Schwinghebel angebracht ist. Der Antrieb in y-Richtung erfolgt über einen Elektromotor mittels einer y-Richtung verlaufenden Gewindespindel, deren Spindelmutter mittels einer Schiebeverbindung mit dem y-Schlitten verbunden ist. Nachteilig daran ist, dass eine präzise Arbeitsweise der Stichbildwerkzeuge, also der Nadel, des Greifers etc. in Folge der nur bedingt akzeptablen Tischführung nur eingeschränkt bzw. für größere Verschiebewege nicht erreichbar ist. Weiterhin ist nachteilig, dass eine beträchtliche Anzahl von Bauteilen erforderlich ist, die eine entsprechende Masse aufweisen und daher eine starke Dimensionierung der Schrittmotoren erfordern.

Durch offenkundige Vorbenutzung der Anmelderin ist eine Augen-Knopfloch-Nähmaschine bekannt geworden, bei der der in der zuvor geschilderten Weise aufgebaute x-y-Tisch in y-Richtung mittels eines Riementriebs antreibbar ist. Die Bewegung in x-Richtung ausführenden Schwinghebel sind mittels eines Kurvenscheiben-Triebs antreibbar. Bei dieser Ausführung ist zusätzlich von Nachteil, dass der Riementrieb eine gewisse Elastizität hat und dadurch nur eine bedingt exakte Positionierung zulässt.

Aus der DE 34 26 687 C3 ist eine Stichgruppen-Nähmaschine mit einer auf- und abgehend antreibbaren Nadel bekannt, die einen in x- und y-Richtung verschiebbaren Nähguthalter aufweist. Der Nähguthalter ist mittels eines Arms in einem linearen Schrittmotor gehalten, mittels dessen der Nähguthalter geradlinig relativ zum linearen Schrittmotor und im Wesentlichen in y-Richtung verschiebbar ist. Der lineare Schrittmotor selber wiederum wird über einen in der Grundplatte der Nähmaschine angeordneten Elektromotor und über ein Untersetzungs-Zahnrad und eine am linearen Schrittmotor angebrachte gebogene Zahnstange schwenkangetrieben, wodurch der Arm und damit auch der Nähguthalter überwiegend in x-Richtung schwenkantreibbar ist. Die durch die Schwenkbewegung auch in y-Richtung erfolgenden Bewegungen werden durch die Steuerung des linearen Schrittmotors kompensiert. Auch hier ist nachteilig, dass eine präzise Arbeitsweise der Stichbildewerkzeuge, also der Nadel, des Greifers etc. nur eingeschränkt erreichbar ist.

Aus der DE-G 85 07 830 U1 ist eine Nähmaschine mit einer auf- und abgehend antreibbaren Nadel bekannt. Auf der Grundplatte ist eine Auflagefläche ausgebildet, auf der ein Nähgutteil verschoben werden kann. Zur Führung des Nähgutteils relativ zur Nadel ist eine von oben auf das Nähgutteil auflegbare und dieses auf die Auflagefläche drückende Druckplatte vorgesehen. Diese Druckplatte kann mittels eines Haltebügels in y-Richtung verschoben werden. Hierzu ist der Haltebügel auf an der Grundplatte der Nähmaschine angebrachten Führungsstangen in y-Richtung verschiebbar gelagert. Er trägt ein in y-Richtung verlaufendes Zahnprofil, in das ein Antriebsritzel eingreift, das von einem an der Grundplatte ange brachten Elektromotor antreibbar ist. Der Haltebügel ist weiterhin auf in x-Richtung verlaufende Führungsstangen gelagert und wird in dieser Richtung über einen vergleichbaren Antrieb angetrieben. Diese Ausgestaltung ist konstruktiv außerordentlich schwer und damit insbesondere zum Nähen von Augen-Knopflöchern ungeeignet, da die in sehr kurzen Sequenzen erfolgenden Bewegungen des Nähguts beim Augen-Knopfloch-Nähen nicht realisierbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Augen-Knopfloch-Nähmaschine der Art auszubilden, dass die Bewegung in x- und y-Richtung sehr einfach und präzise erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erreicht, dass der ein Nähgutteil tragende x-y-Tisch exakt nur in einer x-y-Ebene geführt wird, also keine hierzu senkrecht verlaufende, vertikale Bewegung ausführt. Durch den direkten Angriff des die Drehbewegung in eine Linearbewegung umsetzenden Triebs am x-Schlitten werden zum einen Bauteile eingespart, und zum anderen wird ein praktisch spielfreier Antrieb ermöglicht. In gleicher Weise ist auch der y-Antrieb aufgrund der Direktheit der Übertragung spielfrei. Weil wiederum die Antriebe in x- und y-Richtung direkt am jeweiligen x- bzw. y-Schlitten angreifen, ist auch die Masse der Übertragungselemente gering, so dass hohe Beschleunigungen mit hoher Positioniergenauigkeit bei entsprechend niedriger Auslegung der Antriebsmotoren erreicht werden.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen wieder.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine Seitenansicht einer Augen-Knopfloch-Nähmaschine,

2 einen Vertikal-Schnitt durch den x-y-Tisch der Nähmaschine entsprechend der Schnittlinie II-II in 1

3 einen im Wesentlichen vertikalen Schnitt durch den x-y-Tisch entsprechend der Schnittlinie III-III in 2

4 einen im Wesentlichen vertikalen Schnitt durch den x-y-Tisch entsprechen der Schnittlinie IV-IV in 2,

5 eine Draufsicht auf den x-y-Tisch, wobei die von diesem getragene Auflageplatte nur strichpunktiert dargestellt ist,

6 den x-Antrieb des x-y-Tisches entsprechend der Schnittlinie VI-VI in 4 und

7 eine schematische Darstellung der Kinematik des x-y-Tisches

Wie 1 entnehmbar ist, ist eine Augen-Knopfloch-Nähmaschine C-förmig ausgebildet, dass heißt, sie weist einen oberen Arm 1, eine untere, gehäuseartig ausgebildete Grundplatte 2 und einen beide verbindenden, etwa vertikalen Ständer 3 auf. Im Arm 1 ist in üblicher Weise eine Armwelle 4 gelagert, die von einem Antriebsmotor 5 mittels eines Riementriebes 6 antreibbar ist. Von der Armwelle 4 werden in üblicher Weise der Antrieb einer vertikal in z-Richtung verschiebbaren Nadelstange 7 mit einer Nadel 8 und ein Schwingantrieb hierfür abgeleitet. Der Nadelstange 7 ist ein in der Grundplatte 2 angeordnetes Greiferlager 9 zugeordnet. Die Nadelstange 7 ist in einem Drehlager 10 gelagert. Sie ist in diesem um ihre Längsachse 11 gemeinsam mit dem Greiferlager 9 schwenkbar, um sogenannte Augen-Knopflöcher herstellen zu können. Der Schwenkantrieb des Drehlagers 10, also der Nadelstange 7 mit Nadel 8 und des. Greiferlagers 9, erfolgt von einem gemeinsamen, nicht dargestellten Antriebs, von dem nur ein zum Drehlager 10 führender Zahnriemen 12 dargestellt ist. Die Ausgestaltung des Drehlagers 10 ist beispielsweise aus der DE 198 07 771 (entsprechend US-Patent 6,095,066) bekannt, worauf verwiesen werden darf.

Auf der Grundplatte 2 ist ein x-y-Tisch 13 angeordnet, bei dem es sich also um einen in zwei horizontalen Koordinatenrichtungen, nämlich der x-Richtung und der y-Richtung verschiebbaren Kreuzschlitten handelt. Er weist eine Auflageplatte 14 auf, auf der eine Nähgutklammer 15 angeordnet ist, die eine an einem schwenkbaren Lagerhebel 16 angebrachte Klemmplatte 17 aufweist. Einzelheiten des Aufbaus und des Antriebs einer solchen Nähgutklammer 15 ergeben sich aus der DE 102 16 809 A , auf die insoweit verwiesen wird. Des weiteren befindet sich in y-Richtung gesehen hinter der Nadelstange 7 eine Knopfloch-Schneid-Vorrichtung 18, die in 1 nur angedeutet ist. Aufbau und Wirkungsweise einer solchen Knopfloch-Schneid-Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 33 15 521 C2 (entsprechend US 4, 552, 080 ) bekannt. Zwischen der Klemmplatte 17 und der Auflageplatte 14 wird ein nicht dargestelltes Nähgutteil eingeklemmt, in dem ein Knopfloch zu nähen ist, das anschließend gegebenenfalls mittels der Knopfloch-Schneid-Vorrichtung 18 aufgeschnitten wird.

Nachfolgend wird der Aufbau und Antrieb des x-y-Tisches 13 beschrieben. Er weist einen auf der Grundplatte 2 verschiebbar gelagerten x-Schlitten 19 und einen auf dein x-Schlitten 19 in y-Richtung verschiebbar gelagerten y-Schlitten 20 auf. Der x-Schlitten 19 weist zwei parallel zueinander und in x-Richtung verlaufende x-Führungsstangen 21, 22 auf, die jeweils in zwei ortsfest auf der Grundplatte 2 ausgebildeten x-Schiebelagern 23 verschiebbar gelagert sind. Die beiden x-Führungsstangen 21, 22 sind im Bereich ihrer freien Enden mittels Verbindungsstücken 24 miteinander verbunden. Sie sind weiterhin mit in x-Richtung verlaufenden y-Führungsstangen 25, 26 verbunden, die also wie die x-Führungstangen 21, 22 horizontal, aber senkrecht zu diesen verlaufen. Die x-Führungsstangen 21, 22 und die y-Führungsstangen 25, 26 bilden zusammen mit den Verbindungsstücken 24 den in der Draufsicht rechteckigen x-Schlitten 19. Die x-Führungsstange 22 ist im Ständer 3 angeordnet.

An der Unterseite der Auflageplatte 14 sind Y-Schiebelager 27 ausgebildet, von denen jeweils zwei auf jeder y-Führungsstange 25, 26 angeordnet sind, so dass die Auflageplatte 14 zusammen mit dem y-Schiebelagern 27 den y-Schlitten 20 bildet.

Der Antrieb des x-Schlittens 19 in x-Richtung erfolgt mittels eines in bzw. an der Grundplatte 2 angebrachten x-Motors 28, dessen Abtriebswelle 29 um eine vertikale Achse 30 drehantreibbar ist. Auf der Abtriebswelle 29 ist eine Kurvenscheibe 31 angebracht, in der eine spiralförmig zur Achse 30 verlaufende Führungsnut 32 als Kurvengang ausgebildet ist. Auf der y-Führungsstange 26 ist ein Mitnehmer 33 durch Klemmung fixiert, der an seiner Unterseite eine in die Führungsnut 32 eingreifenden Mitnehmerrolle 34 aufweist. Aufgrund der Anordnung der Führungsnut 32 zur ortsfesten Achse 30 des X-Motors 28 wird der x-Schlitten 19 bei einem Dreh- bzw-Schwenk- antrieb der Kurvenscheibe 31 um die Achse 30 in x-Richtung verschoben, wobei der maximale Verschiebeweg s, d. h. der maximale Hub des x-Schlittens 19 im Bereich von etwa 8 mm liegt. Die Kurvenscheibe 31 und der Mitnehmer 33 bilden also einen Kurvenscheiben-Trieb 35, der die Drehbewegung des z-Motors 28 in eine Linearbewegung des x-Schlittens 19 umsetzt.

Der y-Schlitten 20 wird mittels eines y-Motors 36 angetrieben, der im Ständer 3 angeordnet ist und dessen Abtriebswelle 37 über eine Kupplung 38 mit einer in y-Richtung verlaufenden Gewindespindel 39 verbunden ist. Die Gewindespindel 39 ist in Lagern 40 drehbar gelagert, die auf der Grundplatte 2 angebracht sind. Auf der Gewindespindel 39 ist eine Spindelmutter 41 gelagert, die mittels einer Schiebeverbindung 42 mit dein y-Schlitten 20 verbunden ist. Hierzu sind an der Spindelmutter 41 miteinanderfluchtende, in x-Richtung verlaufende Zapfen 43, 44 angebracht, die in Führungsöffnungen 45 von zwei Mitnehmer-Armen 46, 47 eingreifen, die an der Unterseite der Auflageplatte 14. angebracht sind. Die Zapfen 43, 44 sind so lang und die Mitnehmer-Arme 46, 47 haben so viel Abstand von der Spindelmutter 41, dass die Zapfen 43 bzw. 44 in dem Mitnehmer-Arm 46 bzw. 47 jeweils um den maximalen Verschiebeweg s des x-Schlittens 19 in x-Richtung verschoben werden können, wenn entsprechende Verschiebungen über den Kurvenscheiben-Trieb 35 erfolgen. Die Verschiebung des y-Schlittens 20 in y-Richtung erfolgt durch einen Drehantrieb des y-Motors 36 über die Gewindespindel 39 und die Spindelmutter 41 und die Schiebeverbindung 42. Der übliche Verschiebeweg in y-Richtung beträgt beispielsweise 30 mm.

Der x-Motor 28 und der y-Motor 36 sind Elektromotoren und zwar bevorzugt Schrittmotoren oder Motoren mit einer Drehstellungsrückmeldung. Sie sind gleichermaßen wie der Antriebsmotor 5 über entsprechende Steuerleitungen 48, 49, 50 mit einer Steuerung 51 verbunden, in der die Steuerungsdaten abgelegt sind.

Claims

Augen-Knopfloch-Nähmaschine – mit einer auf- und abgehend antreibbaren Nadel (8), – mit einem x-y-Tisch (13), der – einen an der Nähmaschine nur in x-Richtung verschiebbar gelagerten x-Schlitten (19) und – einen auf dein x-Schlitten (19) nur in y-Richtung verschiebbar gelagerten y-Schlitten (20) trägt, – mit einem an der Nähmaschine angebrachten, als Elektromotor ausgebildeten x-Motor (28), – der mit dein x-Schlitten (19) direkt über einen eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umsetzenden Trieb (Kurvenscheiben-Trieb 35) gekoppelt ist und – mit einem an der Nähmaschine angebrachten, als Elektromotor ausgebildeten y-Motor (36), – der mit dem y-Schlitten (20) über eine Gewindespindel (39) und eine Spindelmutter (41) und eine sich in x-Richtung erstreckende Schiebeverbindung (42) direkt verbunden ist.
Augen-Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als Kurvenscheiben-Trieb (35) ausgebildete Trieb eine mit einer Abtriebswelle (29) des x-Motors (28) verbundene Kurvenscheibe (31) mit einer spiralförmig zur Achse (30) des x-Motors (28) verlaufenden Führungsnut (32) und einem in die Führungsnut (32) eingrei fenden, mit dem x-Schlitten (19) direkt verbundenen Mitnehmer (33) aufweist.
Augen-Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (31) direkt am x-Motor (28) angebracht ist.
Augen-Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebeverbindung (42) mindestens einen, an der Spindelmutter (41) angebrachten Zapfen (43, 44) aufweist, der in eine Führungsöffnung (45) eines am y-Schlitten (20) angebrachten Mitnehmer-Arms (46, 47) eingreift.
Augen-Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der x-Schlitten (19) rahmenartig ausgebildet ist und auf der Nähmaschine geführte x-Führungsstangen (21, 22) und den y-Schlitten (20) tragende y-Führungsstangen (25, 26) aufweist.