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Maschine zum Säumen des Randes flexibler Werkstücke Die Erfindung
bezieht sich auf eine Maschine zum Säumen des Randes flexibler Werkstücke mit einem
Randbefestiger, einem Kantenanschlag und Tragmitteln,die das zu säumende Werkstück
zu dem Randbefestiger führen.
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Beim Falten flexibler Werkstücke, beispielsweise beim Säumen von
Stoff
zur Fertigung von Kleiderteilen oder um den Rand von Artikeln wie Handtüchern zu
versäubern ist es üblich, eine feste, kammartige Form zu verwenden, um den Werkstückrand
um sich selbst zurückzuschlagen, ehe das Werkstück einem Randbefestiger, beispielsweise
einer Nähmaschine, zugeführt wird. Überlicherweise wird das Werkstück von einer
Bedienungsperson manuell zugeführt, zunächst quer in einer Richtung gegen den den
Rand umformenden Kamm und dann in einer anderen Richtung parallel zu den Längskanten
der Instrumentierung zur Randbefestigung.
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Bei einer anderen Lösung beispielsweise nach der US-PS 5 5)4 954 wird
in Kombination mit einem endlosen Förderband zur Unterstützung der Zufuhr des zu
faltenden Werkstückes eine langgestreckte Zunge verwendet, die sich nahe einem starren
Faltkamm parallel zu diesem erstreckt, dessen den Saum faltende Seite etwa eine
Spiralform hat. Eine andere Anordnung zum Falten von Blattmaterial an beiden gegenüberliegenden
Kanten des streifenförmigen Materials verwendet einen Führungskanal, der von einem
Paar gewundener, stationärer und starrer Führungsglieder gebildet wird (US-PS 3
525 510). Zwei andere Lösungen nach dem früheren US-Patent 2 492 951 und dem späteren
US-Patent 5 588 089 ähneln mit ihren Saumvorrichtungen grundsätzlich den vorgenannten
Lösungen. Der wesentliche Einwand gegen diese Lösungen ist, daß es schwierig, wenn
nicht gar unmöglich ist, sie für ein brauchbares Arbeiten mit verschiedenen nachgiebigen
bzw. biegsamen Werkstücken zu verwenden, daß sie ungünstige Reibung und unerwünschte
Verwindungen im Werkstück oder seinem gefalteten Rand hervorrufen.
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Mit Rücksicht hierauf ist es Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine leicht einstellbare Säumvorrichtung vorzuschlagen, die fortschreitend den gefalteten
Werkstückrand herstellt und gleichzeitig dazu dient, das Werkstück in den Arbeitsbereich
eines Randbefestigers zu bringen, beispielsweise zur Nähvorrichtung einer Nähmaschine.
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Außerdem soll sich die Säumvorrichtung selbsttätig an verschiedene
Arten von Geweben und ähnlichem verschiedener Dicke anpassen können.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemaß die Kombination eines
Werkstückträgers in der Form einer Klinge mit einer im wesentlichen festen Kante
zur Definition des Vorschubweges entlang dem das Werkstück mit seinem Rand bewegt,
unterstützt und zunehmend im Sinn einer Faltung des Randes deformiert wird einerseits
mit einem Kantenanschlag in der Linie der Klinge sowie einem Werkstücktransport
und -formband andererseits vorgeschlagen, wobei das Band entlang dem definierten
Vorschubweg bewegt wird, um den Werkstückrand zunehmend um einen Klingenrand umzuschlagen
um den durch das Umschlagen entstandenen Saum in einem Randbefestiger zu fixieren,
dem das durch Umschlagen des Randes geformte Werkstück mit dem Werkstücktransport-
und -formband zugeführt wird.
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Vorzugsweise ist eine Kantenführung parallel, mit Abstand und einstellbar
zu dem definierten Vorschubweg des Werkstückes angeordnet.
Die Kantenführung
erstreckt sich im wesentlichen von einer Werkstückaufnahme zu einer Kante, die eine
Rolle mit dem Werkstücktransport- und -formband bildet, über die das Band hinweggeführt
ist, um mit Reibwirkung die Vorderkante des Werkstükkes gegen Ende der Klinge zu
erfassen. Das Werkstücktransport-und -formband kann dann durch eine weitere in der
Umlaufrichtung des Bandes liegende Rolle verwunden werden, ebenso wie ein weiteres
Band, das mit weiteren, entsprechend verwundenen Klingen zusammenarbeitet, zur weiteren
Formung des gefalteten Saumes ehe dieser befestigt wird.
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Die Erfindung und weitere Merkmale sind nachfolgend an Hand der Zeichnung
beschrieben; in der Zeichnung zeigen: Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine
Säummaschine gemäß der Erfindung, bei der der Rand des zu säumenden Werkstückes
nach unten gewendet wird, Fig. 2 in Stirnansicht den Werkstückaufnahmeteil der Vorrichtung
gemäß Fig. 1, mit einem Förderband, einer Kantenführung und Teilen zweier Saum-
bzw. Randformbänder, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Teile der Fig. 2, Fig. 4 einen
Querschnitt entlang der Linie IV - IV der Fig. 2, Fig. 5 einen Querschnitt entlang
der Linie V - V der Fig. 2,
Fig. 6 einen entsprechenden Querschnitt
entlang der Linie VI - VI, Fig. 7 in Draufsicht Teile der Maschine zwischen der
in Fig. 1 dargestellten Nähmaschine und den in Fig. 2 dargestellten Teilen, Fig.
8 die in Fig. 7 dargestellten Teile in einer Vorderansicht und in größerem Maßstab,
Fig. 9 - 11 Schnitte entlang den Linien IX - IX, X - X bzw. XI - XI der Fig, 8 mit
der Darstellung verschiedener aufeinanderfolgender Abschnitte der Randformung gemäß
der Erfindung, Fig. 12, 13 zwei Säume verschiedener Breite, wie sie mit der Maschine
gemäß der Erfindung herstellbar sind und Fig. 14 eine etwas schematisierte Frontansicht
der Nähmaschine und der mit ihr zusammenarbeitenden Fördervorrichtung zur Förderung
des Saumes durch den Arbeitsbereich der Maschinennadel.
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Gemäß Fig. 1 weist eine Falt- und Säummaschine einen rahmen-bzw. gestellartigen
Arbeitstisch 16 auf, dessen Oberplatte 18 (Fig. 2, 4) einen Randbefestiger in der
Form einer Nähmaschine
20 trägt (Fig. 1) sowie eine im einzelnen
noch zu beschreibende Vorrichtung zum Bilden und Zuführen der Säume eines Werkstückes
T aus flexiblem Material (Fig. 4 - 6, 12, 13), damit diese fortschreitend parallel
zu ihren geformten Kanten zusammengenäht werden können. Gemäß Fig. 12, 13 werden
beispielsweise zwei einfach nach unten ungebückte Säume gebildet, jedoch können
mit der beschriebenen Maschine, gegebenenfalls mit geringen Anderungen, andere Saumformen
hergestellt werden, beispielsweise S-förmig umgebückte Säume oder nach unten und
oben umgebückte Säume.
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Die Nähmaschine hat zumindest eine Umkehrnähnadel 22 (Fig. 1, 14)
und kann im übrigen von jeder geeigneten Art sein, insbesondere jedoch in Flachbettausführung,
zweckrnäßigerweise mit einem Zuführmechanismus (Feed-dog, Transporteur) und einem
nicht dargestellten Preßfuß und schließlich üblicherweise vom Kettenstich- oder
Schloßstichtyp.
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Um das zu säumende Werkstück T zu tragen und der Nähmaschine 20 zuzuführen
ist oberhalb der Oberplatte 18 ein relativ breites, endloses Förderband 24 angeordnet.
Das Förderband 24 ist um Rollen 26, 28 herumgeführt, die auf drehbar in Lagerböcken
34 an den einander entgegengesetzten Enden der Oberplatte gelagerten Wellen 30,
32 angeordnet sind. Das Förderband 24 läuft entsprechend der Arbeitsgeschwindigkeit
der Maschine 20 und im wesentlichen gleich der der wickelbaren endlosen Saumformbänder
36, 38 (Fig. 2, 8) kontinuierlich um, wobei die Verwendung der Saum-formbänder hintereinander
nach dem Tandemprinzip noch erläutert wird.
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Für die Saumbänder sind kontinuierlich umlaufende ReibungshShder
angenommen,
es können jedoch auch, sofern erforderlich, schrittweise bewegte Bänder o.dgl. angewendet
werden.
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Am hinteren Aufnahmeende an der rechten Seite der Oberplatte 18 ist
einstellbar ein Kantenanschlag bzw. eine Kantenführung 40 (Fig. 2, 3) angeordnet,
die parallel zum Förderband 24 verläuft.
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Etwa in Höhe des Förderbandes 24 ist auf der Oberplatte 18 eine horizontale
Randaufnahme- und Tragplatte 42 befestigt, die vorzugsweise eine glatte Oberfläche
geringer Reibung hat. Parallel zur Oberplatte 18 ist eine feste, flache, im wesentlichen
steife Klinge 44 mit einer inneren Randformkante angeordnet, die parallel zur Kantenführung
40 und in Höhe der Randaufnahme- und Tragplatte 42 angeordnet ist. Die Klinge 44
ist wesentliches, Ublicherweise dünnes Teil der beschriebenen Arbeitsvorrichtung.
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Das zu säumende Werkstück T wird manuell oder maschinell dem Förderband
24 am rechten Ende aufgegeben, wobei es zunächst mit einem vorderen Teil einer seiner
Kanten an der vertikalen Fläche der Kantenführung 40 anstößt. Ein Rand des Werkstückes
T ist so positioniert, daß er nach links in den Bereich einer Rolle 46 (Fig. 2,
3, 4) gebracht wird, unter der das Kantenformband 36 geführt ist, um in eine Zuführposition
zum rechten Ende der Längsklinge 44 gebracht zu werden. Der Weg des Bandes 56 ist
wie folgt bestimmt. Die Rolle 46 ist auf einer geeigneten Welle 48 angeordnet, die
in Lagern so, 52 (Fig. 4) drehbar ist. Die Lager sind an einem Konsol 54 gehalten,
das an einer hinteren vertikalen Platte 56 befestigt ist, die von der Oberplatte
18 aufragt.
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Während der Weiterbewegung wird das Band 36 zunehmend um 1800 um seine
Längsachse gedreht, ehe es nacheinander eine Rolle 58 auf einer Antriebswelle 59'und
eine Rolle 60 auf einer in Lagern an der Unterseite 18 drehbar gelagerten Welle
passiert (Fig. 2, 5). Wenn man auf die zunehmende Bildung des Saumes in Längsrichtung
gem. Fig. 4 - 6 sieht, ergibt sich, daß im Ergebnis Abschnitte des Randes des zu
säumenden Materials durch das Band s6 umgeschlagen werden, so daß sie ausgehend
von einem im wesentlichen flachen Zustand in einem zunehmenden Grad des Umschlagens
um einen Rand der Längsklinge 44 veranlaßt werden, wobei Fig. 5 ein Umkanten zu
etwa 900 und Fig. 6 das Umschlagen um 1800 zeigen. Das Band 36 wird von der Unterseite
der Rolle 60 um eine Aufnahmerolle 62 am Vorrichtungsende herum über an der Platte
56 gelagerte Rollen 66, 64 geführt, ehe es zur Rolle 46 zurückkehrt.
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Das Saumformband 36 kann unabhängig von einem zweiten Saumformband
38 gleicher Art verwendet werden und Faltsäume sehr unterschiedlicher Art bei Werkstücken
aus flexiblem Material verschiedener Dicke bilden, wobei dann das Werkstück seinen
fortschreitenden Weg am linken Ende der Längsklinge 44 unmittelbar zu dem Randbefestiger
20 beginnt. Zusätzlich zu der beschriebenen Vorrichtung ist zweckmäßigerweise eine
weitere Vorrichtung vorgesehen, um den Saum unter einer einzigen Faltung zu bilden.
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Um den einfach gefalteten Saum am Rand des Werkstückes T gemäß Fig.
6 so zu ändern, daß der Rand des Materials verdeckt ist
(Fig. 12,
13), ist die Randformvorrichtung entsprechend zu ändern. Hierbei liegt eine zweite
stationäre Randformklinge 70 in der Verlängerung der ersten flachen Randformklinge
40 (Fig. 7 -11). Die Klinge 70 arbeitet um zumindest etwa 1800 gedreht mit dem zweiten
in diesem Fall entsprechend gedrehten Saumformband 38 (Fig. 2, 6-8) zusammen. Die
Klingenkante, über die das Saumformband 78 wendet, ist eine von einer schiefen Oberfläche
der Klinge gebildete Kante. Gemäß Fig. 10 überlappt die Klinge 70 in der Breite
gesehen lediglich die untere Hälfte der Breite des gedrehten Teiles des Bandes 58.
Die Klinge 70 mit im wesentlichen horizontalen Endteilen wird von Streben 72 getragen,
die sich von der Oberplatte 18 nach oben erstrecken. Das Band ist unter einer Rolle
74, diese teilweise umschlingend, geführt, die drehbar auf einer Querwelle 76 angeordnet
ist (Fig. 2, 7, 8), die ihrerseits in einem vorderen Lager 78 gelagert ist, dessen
Konsol 80 sich von einem vertikalen Rahmen 82 aus erstreckt.
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Letzterer ist hinten seitlich an der Oberplatte zwischen der Nähmaschine
20 und der vorbeschriebenen Randfaltvorrichtung 44, 36 angeordnet. Obwohl es nicht
im einzelnen dargestellt ist, ist die gesamte Vorrichtung zur Betätigung des Bandes
)8 vorzugsweise quer zur Zuführrichtung des zu faltenden Materials ein- und feststellbar,
um die Saumgröße verändern zu können, was durch Verstellen des Rahmens 82 auf der
Oberplatte 18 erfolgt. Außerdem ist in dem Rahmen 82 ein hinteres Ende der Welle
76 gelagert.
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Um den Saum abschließend formen zu können, ist das Band 78 veranlaßt,
sich in Phase der längsverlaufenden Verwindung der Klinge 70 um im wesentlichen
1800 anzupassen, während es nach links
von der Rolle 74 über eine
Rolle 84 auf einer Welle 86 (Fig. 7, 8), um in einer weiteren Halbdrehung nach abwärts
und unter einer Rolle 88 geführt zu werden (Fig. 7). Die Rolle 88 und eine entsprechende
Rolle 90 sind in jeweils einem Lagerbock gehalten und diese Lagerböcke sind mit
Konsolen an der Untersette der Oberplatte 18 gehalten. Das Band 38 verläuft nun
nach rückwärts in einer Außerbetriebsstellung ehe es über oben auf dem Rahmen 82
angeordnete Leerrollen 92,94 (Fig. 1, 7) geführt wird und sich der Umlauf schließt.
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Zum Antrieb der beschriebenen Vorrichtung ist ein Motor 100 (Fig.
1) auf einem Gestellteil des Arbeitstisches 16 montiert und steht über Treibriemen
und Uütersetzungsgetriebe 99, 100 in Antriebsverbindung mit der Welle 59 bzw. der
Nähmaschine 20.
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Die Welle 59 trägt eine Leerrolle 102 (Fig. 4, 7), über die das Band
24 geführt ist, um - beispielsweise gesäumte Handtücher -über einen festen Arbeitstisch
104 der Nähmaschine 20 zuzuführen, wobei sich die Oberseite des Arbeitstisches und
das Bett der Maschine in einer Ebene befinden. Zum Antrieb des Bandes 24 ist eine
endlose Gelenkkette 106 (Fig. 1, 5, 6) über ein Kettenrad 108 der Antriebswelle
59 geführt und zum Antrieb des Bandes 58 weiter über ein Kettenrad 110 am vorderen
Ende der Welle 86.
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Eine zweite endlose Kette 112 (Fig. 1) arbeitet mit Kettenrädern auf
den Wellen 30 und 86 zusammen. Vorzugsweise ist außerdem ein endloser runder Riemen
114 über Riemenscheiben auf den vorderen Enden der Wellen 30, 52 und 59 geführt
(Fig. 1), um das Förderband 24 beim Zuführen des Werkstückes T zum Nähbereich zu
unterstützen
und dabei ein Verknoten und Zerren herunterhängender
Werkstückteile zu verhindern.
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Um sicherzustellen, daß der geformte Handtuchrand ausreichend geglättet
und dann ohne Verzögerung dem Arbeitsbereich der Nadel 22 zugeführt wird, ist ein
mit Reibung behaftetes endloses Zuführband 116 (Fig. 1, 14) vorgesehen, das um eine
Druckrolle 118 geführt ist, die auf einer Welle 120 drehbar zwischen Lagerböcken
122 eines Konsoles 124 (Fig. 1) der Oberplatte 18 gelagert ist. Das Zuführband 116
umschlingt eine Rolle 126, die zwischen parallelen Seitenplatten 128 angeordnet
ist, in denen die Welle 120 drehbar gelagert ist. Die Seitenplatten 128 sind über
Spannfedern 130, von denen nur eine in Fig. 1 dargestellt ist, mit entgegengesetzten
Enden einer Spannrolle 152 verbunden, um das Zuführband 116 gespannt zu halten.
Während das Zuführband 116 den geformten Saum abdeckt, ist vor der Nadel 22 ein
schmaleres endloses Zuführband 134 vorgesehen und dem Saum zugeordnet, um ihn flach
durch den Nähbereich zu führen. Das Zuführband 134 ist über die Rolle 126 und eine
Rolle 136 (Fig. 1, 14) geführt, die drehbar in den linken Enden eines Paares paralleler
Seitenwangen 158, 158 (Fig. 1) gelagert ist. Dem Antrieb der Zuführbänder 116, 134
dient eine Antriebskette 140 (Fig. 1), die über ein Kettenrad der Welle 120 geführt
ist und mit der Welle 74 in Antriebsverbindung steht.
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Vorzugsweise ist eine Fadentrennvorrichtung vorgesehen, die jeteils
wirksam wird, wenn ein fertig gesäumtes Werkstück T die Nähmaschine 20 verläßt.
Für diesen Zweck ist beispielsweise ein Rad 142 (Fig. 1) mit mehreren peripheren
Nasen oder Zähnen mit
möglicherweise leicht stumpfen Schneidekanten
im Weg des Werkstückes nach dem Säumen angeordnet. Das Rad 142 kann von einer an
der Nähmaschine 20 angeordneten Kolben-Zylindereinheit 144 getragen werden, die
die Wirksamkeit der Fadentrennvorrichtung unterdrückt, solange das Werkstück das
Maschinenbett und den Arbeitsbereich der Nadel 22 passiert. Hat jedoch die Hinterkante
des gebildeten Saumes nach links die Nadel passiert (Fig. 1), wird eine Photozelle
oder ein anderer nicht dargestellter Fühler vom Werkstück freigegeben und es wirken
automatisch Betätigungssignale auf die Kolben-Zylindereinheit 144, um das Rad 142
mit größerem Druck nach unten zu bewegen, der ausreichend ist, den Faden zu trennen
und das Werkstück zur Bewegung von der Nähmaschine weg freizugeben. Zur Betätigung
des Rades 142 zu einer Drehbewegung steht dieses mittels eines in einer Richtung
Kraft übertragenden Kabels 146 (Fig. 1) mit der Kurbelwelle der Maschine 20 in Wirkverbindung.
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Zum Betätigen der Maschine wird der Motor 100 durch Betätigen eines
Schalters 150 (Fig. 1) gestartet. Während des Arbeitens der Maschine werden die
zu säumenden Werkstücke so auf die rechten Enden der Förderbänder 24, 114 aufgegeben,
daß ihre vorderen Enden an der Kantenführung 40 anstoßen. Die Förderbänder 24, 114
führen das Werkstück gemäß Fig. 1 nach links, wodurch die vordere Werkstückkante
unter den führenden und den Saum for.
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menden Einfluß des Bandes 36 und der Längsklinge 44 kommt und eine
erste Einzelfaltung bewirkt wird. Obwohl die in Fig. 6 dargestellte Faltung eine
nach unten gerichtete Einzelfaltung ist,
kann die Faltung auch
nach oben gerichtet sein, wozu das Band um seine Längsachse entsprechend umgedreht
werden muß. In jedem Fall schlägt das Band 36 zunehmend den Rand des Werkstückes
um eine Kante der Klinge 44 und bewegt das Werkstück T nach links vom Ende der Klinge
44 weg und zu dem fördernden und weiter formenden Einfluß des verwundenen Bandes
38 und der verwundenen Klinge 70 gemäß Fig. 7, 8 zu. Der Weg des formenden Teiles
des Bandes 38 liegt in Gegenrichtung zum formenden Teil des Bandes 36 quer zur Werkstückförderrichtung
(Fig. 5, 6), so daß das Band 38 den Rand des Werkstückes T zunehmend weiter um sich
selbst falten kann (Fig. 9 - 11).
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Wenn ein gegenüber Fig. 12 schmälerer innerer Rand des Werkstükkes
T gemäß Fig. 15 verdeckt sein soll, wird eine geringere Randbreite in dem anfänglich
einzigen Saum benötigt. Entsprechend würde die Kantenführung 40 parallel für sich
selbst in Richtung auf die Vorderseite der Maschine verstellt werden. Um den fertig
geformten Saum vom Ausgangsende der Klinge 70 aus in flachem Zustand der Nadel zuzuführen,
so daß diese den Saum fest vernähen kann, sind die Bänder 116, 134 nur beispielsweise
gezeigt, es können an ihrer Stelle andere, entsprechend wirkende Mittel verwendet
werden. Auch können andere Fadentrennvorrichtungen an der Stelle des Rades 142 verwendet
werden.
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Als Hauptvorteile der Erfindung wird die Einfachheit angesehen, mit
der die Saumformbänder 36, 7 verschiedenen Werkstückdicken angepaßt werden können,
mit der ein Klemmen des Werkstückes oder das Einwirken einer zu großen Reibung auf
das Werkstück während
dessen Förderung und Verformung vermieden
werden können, daß im Fall daß unvermeidliche Verformungen oder Verdrehungen auftreten,
diese Verformungen beim Falten des Saumes gering und gleichmäßig verteilt sind.
Außerdem kann die Vorrichtung leicht verchiedenen Saumgrößen angepaßt werden; schließlich
besteht ein Vorteil im Unterstützen beim Zurückheften oder im Fall eines Fadenbruches.