DE2251929C2 - Automatische Nähmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei dieser aus der DE-OS 2160 093 bekannten Nähmaschine liegt das Werkstück auf einer Werkstückauflage auf. In der Werkstückauflage ist eine Öffnung vorgesehen, durch die sich beim Betrieb der Nähmaschine eine Nadel hindurchbewegen kann, wenn diese in das Werkstück eindringt. Ein Nachteil besteht dabei darin, daß das Werkstück im Bereich der Öffnung durch das Eindringen der Nadel wellig wird, was zur Folge hat, daß es nicht mehr plan auf der Werkstückauflage aufliegt. Dies wiederum hat zur Folge, daß keine exakten Nahtverläufe erreichbar sind.

Aus der DE-PS 9 61 049 und der US-PS 34 48 705 gehen ähnliche Nähmaschinen hervor, bei denen jeweils eine Auflage für das Werkstück vorgesehen ist, in der sich eine Öffnung befindet, durch die beim Betrieb der Nähmaschine die Nadel hindurchtreten kann. Auch bei diesen Nähmaschinen sind keine Maßnahmen getroffen worden, um das Welligwerden des Werkstückes zu vermeiden.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Nähmaschine anzugeben, mit deren Hilfe es vermeidbar ist, daß das Werkstück wellig wird.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Nähmaschine besteht darin, daß genaue Nahtverläufe erzielbar sind, weil das Werkstück immer plan auf dem Werkstuckhalter aufliegt. Bei der Erfindung wird durch einen vorteilhafterweise automatisch gesteuerten Werkstückgegendrücker verhindert, daß die Nadel das Werkstück beim Betrieb der Nähmaschine in die in dem Werkstückhalter befindliche Öffnung hineindrückt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Nähmaschine im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert, ic Die

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung der Nähmaschine.Die

F i g. 2 zeigt eine Teilansicht der in der F i g. 1 dargestellten Nähmaschine, aus der der Werkstückgegendrücker ersichtlich ist. Die

F i g. 3 zeigt eine Teilansicht der Maschine gemäß der Fig. 1, aus der Einzelheiten der Werkstückbewegungselemente ersichtlich sind. Die

Fig.4 zeigt eine Teilansicht der Werkstückbewegungselemente gemäß F i g. 3. Die

Fig.5 zeigt eine Teilansicht der Maschine gemäß F i g. 1, die der Darstellung der von den Werkstücksbewegungselementen getragenen Drehbewegungsscheibe dient. Die

F i g. 6 zeigt eine Teilansicht der Drehbewegungsscheibe gemäß F i g. 5 mit einem darauf befindlichen Werkstück.

Bei der erfindungsgemäßen Nähmaschine, die im ganzen mit 12 (F i g. 1) bezeichnet ist, handelt es sich um eine Nähmaschine von im großen und ganzen bekanntem Typ, die jedoch in der Weise modifiziert ist, daß die üblicherweise in einer Richtung sich hin und her bewegenden Zufuhrklauen zur Bewegung eines Werkstückes durch Teile zur Bewegung des Werkstücks 10 ersetzt sind, die in mehr Richtungen bewegbar sind. Die Nähmaschine 12 weist außerdem Steuerelemente vom numerischen Typ oder vom Digitaltyp auf, die durch den Stand der Technik bekannt sind und die die Teile zur Bewegung des Werkstücks 10 und damit die Bewegung eines Werkstücks W längs eines vorbestimmten Weges steuern. Zu den Werkstückbewegungselementen gehört ein Untersatz für einen Werkstückhalter 16, auf die ein Werkstück ^aufgelegt werden kann. Dieser Untersatz 18 ist so befestigt, daß er längs einer Schiene 20 bewegt werden kann, welche gleitbar auf einer zylindrischen Stütze 22 gelagert ist. Diese Schiene 20 kann also in einer zu ihrer Längsachse senkrechten Richtung bewegt werden. Die Bewegungsachsen längs der Schiene und der Stütze bilden daher ein Koordinatensystem, dessen Achsen gewöhnlich als X- und als V-Koordinate bezeichnet werden. Die zylindrische Stütze 22 ist an einem Rahmen 24 der Nähmaschine 12 befestigt. Der Werkstückhalter 16 ist daher so angebracht, daß sie relativ zur Nähmaschine 12 in jeder Richtung bewegt werden kann, die Komponenten in X- und/oder V-Richtung aufweist.

Die Nähmaschine 12 weist stichbildende Bestandteile

auf, zu denen eine hin und her bewegbare Halterung für eine Nadel 30 gehört. Bei der Stichbildung dringt die Nadel 30 periodisch in das Werkstück ein, um zum Zwecke der Stichbildung Faden (nicht dargestellt) durch das Werkstück hindurchzuziehen. Damit die Nadel passieren kann, weist der Werkstückhalter 16 eine Öffnung 32 auf, über der das Werkstück angeordnet ist, und durch die die Nadel bei der Stichbildung im Werkstück hindurchtreten kann.

Zum Abstützen des über der Öffnung 32 befindlichen Teils des Werkstückes während des Eindringens der

Nadel weist die Nähmaschine 12 ein Werkstückhalteelement in Form eines Werkstückgegendrückers 33 auf. welches unterhalb des Werkstückhalters 16 so befestigt ist. daß es in zeitlicher Relation zur Bewegung der Nadel 30 eine Hin- und Herbewegung ausführen kann. Das Haltewerkzeug hat eine Gegendruckfläche 34, die von der Nadel beabstandet ist und mit dieser fluchtet und von dem Basisbereich 36 des Werkzeuges aus gemessen eine Höhe aufweist, die der Dicke des Werkstückhalters 16 entspricht. Der erwähnte Ansatz weist eine Öffnung zur Aufnahme der Nadel auf. Der Wei kstückgegendrükker 33 ist um einen Stift 38 herum drehbar am Maschinenrahmen befestigt und am gegenüberliegenden Ende mittels eines Verbindungsgliedes an einem exzentrischen, von dem Ende einer sich drehenden Antriebswelle 44 getragenen Stift 42 befestigt. Die Drehbewegung der Antriebswelle 44, die in zeitlicher Relation zur Hin- und Herbewegung der Nadel steht, veranlaßt aufgrund des exzentrischen Stiftes und des Verbindungsgliedes der Werkstückgegendrücker 33, sich auf den Werkstückhalter 16 zuzubewegen, wenn die Nadel in das Werkstück eindringt, wobei der Basisbereich 36 desselben bis in direkte Nachbarschaft mit der Unterseite 46 des Werkstückhalters 16 und die Gegendruckfläche 34 in direkte Nachbarschaft zu der Unterseite des von der Bewegungsscheibe getragenen Werkstückes angehoben wird. Das Werkstück wird auf diese Weise gegen eine aufgrund des Eindringens der Nadel nach unten gerichtete Bewegung durch die Oberfläche der Gegendruckfläche 34 festgehalten. An der einen Kante des Untersatzes 18 für die Bewegungsscheibe ist eine Zahnstange 50 (F i g. 3) befestigt. Die Zahnstange steht mit einem (nicht dargestellten) Antriebszahnrad in Wirkverbindung, das an einer durch einen Motor 52 zu einer Drehbewegung veranlaßten Welle befestigt ist. Der Motor 52 ist an einer Pumpe 54 befestigt, die außerdem die Schiene 20 und den Untersatz 18 trägt und diesen eine Gleitbewegung längs der zylindrischen Stütze 22 ermöglicht. Eine zweite Zahnstange 56 ist an der Pumpe 54 befestigt und steht mit einem Antriebszahnrad (nicht dargestellt) in Wirkverbindung, das auf einer durch einen zweiten Motor 58 in Drehbewegung versetzten Antriebswelle sitzt. Der Motor 58 ist am Rahmen 24 befestigt. Die durch die Motoren 52 und 58 veranlaßten Drehbewegungen der Antriebszahnräder haben damit zur Folge, daß die Zahnstangen und die an ihnen befestigten Teile längs der X-Achse und der V-Achse bewegt werden. Um zu verhindern, daß die Antriebszahnräder und die Zahnstangen sich trennen, was zur Folge haben könnte, daß sie sich verklemmen, daß Zähne übersprungen werden, oder daß auf andere Weise ein ordnungsgemäßes Zusammenwirken gestört ist, sind die Zahnstangen 50 und 56 an ihrem jeweiligen Ende mittels eines nachgiebigen Kupplungsgliedes 60 (siehe F i g. 4) an den betreffenden Teilen der Anordnung befestigt. Jedes Kupplungsglied 60 besteht aus einer Blattfeder 62, die mit ihrem einen Ende an der Oberfläche 64 der Zahnstange 50 (oder 56) und mit ihrem anderen Ende an dem Oberflächenteil 66 des Untersatzes 18 für die Bewegungsscheibe (oder an einem Oberflächenteil der Stütze 22) befestigt ist. Die Oberflächen 64 und 66 stoßen nicht aneinander, fluchten jedoch und sind soweit voneinander beabstandet, daß sie eine Auflage bilden, gegen die die Blattfeder 62 bis etwa in eine senkrecht zu 6ί den Oberflächen 64 und 66 stehende Richtung gebogen werden kann. Die Oberflächen 64 und 66 stehen außerdem mit Befestigungselementen, wie z. B. Schraubbolzen 68 in derartiger Wirkverbindung, daß die Blattfeder 62 sich um diese herumdrehen kann. Die Befestigung geschieht derart, daß eine longitudinal Lageveränderung der Zahnstange in bezug auf den Untersatz 18 verhindert ist. Mit der Feder 62 steht eine zweite Oberfläche 70 des Untersalzes 18 in Wirkverbindung, die senkrecht zur Oberfläche 66 verläuft und die Drehbewegung der Feder begrenzt. Durch das Kupplungsglied 60 wird daher jede Zahnstange fest, jedoch auch flexibel, mit dem betreffenden Untersatz verbunden. Jede Zahnstange kann Stellungen annehmen, die leicht außerhalb der Fluchtung mit dem betreffenden Untersatz liegen, so daß eine fehlende Fluchtung zwischen dem Untersatz und dem betreffenden Antriebszahnrad des Motors, das die Zahnstange kämmt, kompensiert wird, indem die von dem Antriebszahnrad auf die Zahnstange ausgeübten Kräfte ausreichen, um die Zahnstange mit dem Antriebszahnrad zur Fluchtung zu bringen.

Der Werkstückhalter 16 ist an ihrem einen Ende mit dem Untersatz 18 verbunden und wird an ihrem anderen Ende von einem Tisch der Nähmaschine 12 (siehe F i g. 5) gleitbar gehalten. An der einen, dem Untersatz 18 benachbarten Kante der Bewegungsscheibe befinden sich zwei Vorsprünge 72, die Bohrungen 74 aufweisen. Letztere wirken mit Führungsstiften 76 zusammen, die für eine genaue Positionierung des Werkstückhalters 16 in bezug auf den Untersatz 18 sorgen. Außerdem sind lösbare Federklammern 78 vorgesehen, die an den Vorsprüngen 72 angreifen. In Fig. 5 ist ihre Entriegelungsstellung in gestrichelten Linien dargestellt. Die Federklammern 78 werden durch Federn 80 an dem Untersatz 18 festgehalten, indem sie an die Vorsprünge gepreßt werden.

Der Werkstückhalter 16 besteht aus zwei voneinander beabstandeten und zueinander parallel verlaufenden Platten 82 und 84, die am inneren und äußeren Rand über Dichtungs- und Abstandshalteelemente 86 und 88 verbunden sind. Die Vorsprünge 72 sind mit dem äußeren Dichtungs- und Abstandshalteelemeni 88 einstückig verbunden. Das innere Abstandshalteelement 86 verläuft nahe der Umfangslinie der in der Drehbewegungsscheibe befindlichen Öffnung 32. Auf der Platte 82 ist ein erhöhter Anschlag für das Werkstück 90 angebracht, das dazu dient, ein Werkstück in die entsprechende richtige Lage in bezug auf die öffnung 32 zu bringen. Um ein Werkstück gegen eine Relativbewegung zur Drehbewegungsscheibe zu sichern, weist die Platte 82 außerdem Öffnungen 92 auf, mit deren Hilfe aufgrund eines Unterdrucks, der in dem Zwischenraum zwischen den Platten 82 erzeugt wird, das Werkstück an der Platte 82 festgehalten wird. Die Evakuierung erfolgt über eine Schlauchverbindung 94. Um die Sicherung des Werkstückes gegen eine Relativbewegung in bezug auf den Werkstückhalter 16 noch zu verbessern, ist jede Öffnung 92 mit einem peripheren Vorsprung 96 (siehe F i g. 6) versehen, der ein Anheben des Werkstückes Wüber die Plattenfläche 82 veranlaßt, wogegen das Vakuum bewirkt, daß das Werkstück in die öffnung 92 hineingezogen wird. Auf diese Weise nimmt das Werkstück bei jeder Öffnung 92, wie in F i g. 6 gezeigt ist, eine wellige Konfiguration an. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das nicht dargestellt ist, können sowohl die obere als auch die untere der Platten 82 und 84 der Drehbewegungsscheibe mit Öffnungen zur Sicherung eines Werkstückes versehen sein. Bei Verwendung dieser alternativen Ausführungsform kann ein Werk-

stück entweder an der oberen oder an der unteren Fläche der Drehbewegungsscheibe festgehalten werden. In diesem Falle wird eine Folie aus luftundurchlässigem Material, die eine der anderen Oberfläche entsprechende Form einschließlich deren Öffnung aufweist, an diese andere Oberfläche angelegt, damit das Vakuum in der Drehbewegungsscheibe aufrechterhalten werden kann, und das Festhalten des Werkstückes auf der anderen Seite bewirkt. Eine solche Folie kann mit einem Haftmittel versehen sein, um zu verhindern, daß sie sich von der anderen Oberfläche löst, wenn das Vakuum nicht länger aufrechterhalten wird. Wenn man diese alternative Ausführungsform verwendet, ist es möglich, rechte und linke Teile einander entsprechender Gestalt unter Verwendung nur einer einzigen Bewegungsscheibe zu nähen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Automatische Nähmaschine mit einer in Richtung auf ein Werkstück und von dem Werkstück weg bewegbaren Nadel und mit einer Einrichtung zur Bewegung des Werkstückes, wobei diese einen Untersatz für einen als Werkstückauflage dienenden Werkstückhalter umfaßt, wobei der Werkstückhalter eine dem Bearbeitungsbereich des Werkstückes entsprechende Öffnung aufweist und wobei durch die Einrichtung das auf dem Werkstückhalter aufliegende Werkstück in bezug auf die Nadel bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstückgegendrücker (33) so angeordnet ist, daß er dem beim Betrieb der Nähmaschine von der Nadel (30) durchdrungenen Bereich des Werkstückes als Auflage dient, indem er durch die Öffnung (32) des Werkstückhalters (16) hindurchragt und an dem Werkstück (W) angreift, und daß der Werkstückgegendrücker (33) in zeitlicher Relation zur Bewegung der Nadel (30) zwischen der Stellung, in der er am Werkstück (W) angreift und der Stellung, in der er von dem Werkstück (W) getrennt ist, hin- und herbewegbar ist.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückgegendrücker (33) eine von der Nadel (30) in Abstand befindliche und mit dieser fluchtende Gegendruckfläche (34) aufweist, die mit einer Öffnung zur Aufnahme der Nadel (30) bei deren Eindringen in das Werkstück (W) versehen ist.

3. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückgegendrücker (33) einen Basisbereich (36) aufweist, von dem die Gegendruckfläche (34) einen Abstand aufweist, die der Dicke des Werkstückhalters (16) entspricht.