DE3134028A1 - Vorschubvorrichtung fuer einen naehautomaten - Google Patents
Vorschubvorrichtung fuer einen naehautomatenInfo
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- Sewing Machines And Sewing (AREA)
Description
PATENTANWALT DIPUiNQ Dt1MAMfJiEU. RAU
VNR: Io6 984 Nürnberg, den 27.08.81
R/Ba
Kochs Adler AG, Potsdamer Straße 19o, 48oo Bielefeld
"Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten"
Die Erfindung betrifft §ine Vorschubvorrichtung für
einen Nähautomaten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige aus der DE-OS 3o 00 831 (und auch der DE-PS 27 33 397) bekannte Vorschubvorrichtungen für
Nähautomaten weisen im wesentlichen ein aus einem Gelenkviereck bestehendes Gelenksystem auf, dessen
beide einem ortsfesten Drehpunkt zugeordnete Lenker jeweils mittels einer Führungsrolle ο. dgl. in jeweils
eine Steuerkurve in der Oberseite und der Unterseite
der Steuerscheibe eingreifen, so daß bei einer Umdrehung der Steuerscheibe der mit dem Abtriebslenker verbundene Werkstückhalter in einer Ebene
längs einer durch den Verlauf der beiden Steuerkurven
vorgegebenen zweidimensionalen Kurve geführt wird. Derartige Vorschubvorrichtungen haben sich in der
Praxis außerordentlich bewährt, da sie konstruktiv einfach und übersichtlich ausgebildet sind, und da
bei Vorgabe eines anderen zu erzeugenden Nahtver-1 auf-es*, d.h. zur Erzeugung einer anderen Bewegung
des Werkstückhalters, lediglich eine Steuerscheibe mit geänderten Steuerkurven eingesetzt werden muß.
Das Arbeitsfeld, d.h. die maximale Strecke,.in der sich der Werkstückhalter in beiden Koordinatenrichtungen
bewegen kann, ist von der Gesamtkonstruktion einer solchen Vorschubvorrichtung her vorgegeben.
Es kann aber vorkommen, daß das Arbeitsfeld einer solchen Vorschubvorrichtung nicht ausreicht, um ein
bestimmtes Werkstück zu nähen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubvorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden,
daß mit konstruktiv einfachen Mitteln eine Vergrößerung des Arbeitsfeldes des Werkstückhalters
erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß in dem durch
das Gelenksystem und die Steuerscheibe vorgegebenen Arbeitsfeld des Werkstückhalters der Teil der zu
erzeugenden Naht untergebracht wird, der in einem Arbeitsfeld unterbringbar ist. Anschließend wird
der Werkstückhalter insgesamt verschoben, und zwar höchstens um eine Strecke, die einer Seitenlänge des
Arbeitsfeldes entspricht. Anschließend kann in diesem
zweiten Arbeitsfeld der zweite Teil der Naht erzeugt werden. Die Fläche des Werkstückes, auf dem die Naht
erzeugt werden kann, kann also zumindest in einer Richtung verdoppelt werden.
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1 *» O « A
* 0 β a a
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der
Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 einen Nähautomaten mit einer Vorschubvorrichtung nach der Erfindung in Draufsicht,,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Nähautomaten entsprechend
dem Sichtpfeil II in Fig. 1, in teilweise aufgebrochener Darstellung«.
Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Vorschubvorrichtung
gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 die Ansteuerung eines Verschiebeantriebs der Vorschubvorrichtung in schematischer Darstellung,
und
Fig. 5 ein zu nähendes Werkstück mit einer Darstellung
der einzelnen Arbeitsschritte.
Der in der Zeichnung dargestellte Nähautomat weist ein Maschinengestell 1 auf, auf dem einerseits eine
Vorschubvorrichtung 2 für ein Werkstück 3 und andererseits eine .als Nähkopf 4 bezeichnete Nähmaschine angeordnet
sind. Der Nähkopf 4 befindet sich auf einer Platte 5, die über Säulen 6 gegenüber dem Maschinengestell
1 abgestützt ist.
Die. Vorschubvorrichtung 2 weist ein Gelenksystem 7 auf, das im Prinzip aus einem Gelenkviereck besteht,
das wiederum mit einer Steuerscheibe 8 in Wirkverbindung steht. Diese Steuerscheibe 8 ist auf der Abtriebswelle
9 eines Getriebes Io angebracht, das am Maschinengestell 1 angebracht ist. Der Drehantrieb
der Steuerscheibe 8 über das Getriebe Io erfolgt vom Antriebsmotor 11 des Nähautomaten her, der im
Maschinengestell 1 angeordnet ist. Der Motor 11 treibt über einen Riementrieb 12 eine Welle 13 an,
die über eine Schaltkupplung 14 und einen weiteren Riementrieb 15 mit dem Handrad 16 des Nähkopfes 4
in Antriebsverbindung steht. Hierüber erfolgt - je nachdem, ob die Schaltkupplung 14 eingeschaltet oder
ausgeschaltet ist - der Antrieb der Nadel 17 des Nähkopfes 4. über einen weiteren Riementrieb 18 ist .
die Welle 13 mit dem Getriebe Io in Antriebsverbindung.
Das Gelenksystem 7 weist einen ortsfesten Drehpunkt auf, der durch eine am Maschinengestell 1 fest ange- ■
brachte Achse 19 gebildet ist. Auf dieser Achse 19 ist ein etwa senkrecht zur Hauptrichtung des Nähkopfes 4
gerichteter Lenker 2o schwenkbar gelagert, der unterhalb der Steuerscheibe 8 angeordnet ist. Er weist
eine Führungsrolle 21 auf, die in eine nutförmige Steuerkurve 22 an der Unterseite der Steuerscheibe 8
eingreift.
An der Achse 19 ist ein weiterer Lenker 23 schwenkbar gelagert, der oberhalb der Steuerscheibe 8 angeordnet
ist, und der etwa senkrecht zu dem unteren Lenker 2o,
• * ft η · ·
also etwa parallel zur Hauptrichtung des Nähkopfes 4
verläuft. Auch dieser Lenker 23 weist eine - nach unten vorspringende - Führungsrolle 24 auf, die in eine in der
Oberseite der Steuerscheibe 8 ausgebildete,nutförmige Steuerkurve 25 eingreift. Die Steuerkurven 22, 25 verlaufen
als geschlossene Kurven jeweils über den gesamten Umfang der Steuerscheibe 8; sie sind naturgemäß
nicht kreisförmig.
An dem der Achse 19 abgewandten Ende des unteren Lenkers ist mittels eines Gelenks 26 ein parallel zum oberen Lenker
23 angeordneter Zwischenhebel 27 angelenkt, der also ebenfalls oberhalb der Steuerscheibe 8 angeordnet ist.
An den beiden der Achse 19 bzw. dem Gelenk 26 abgewandten
freien Enden des oberen Lenkers 23 und des Zwischenhebels
27 ist mittels Gelenken 28, 29 ein Abtriebslenker angelenkt, der parallel zum unteren Lenker 2o verläuft.
Dieser Abtriebslenker 3o befindet sich oberhalb der durch
den oberen Lenker 23 und den Zwischenhebel 27 aufgespannten
Ebene. Das durch die vier Gelenkpunkte 19, 26,
28, 29 bestimmte Gelenksystem 7 ist - wie aus Fig. 1
hervorgeht - ein Parallelogramm-Gelenksystem mit annähernd rechten Winkeln und gleichlangen Seiten. Mit dem Abtriebslenker 3o ist ein Werkstückhalter 31 für das Werkstück
verbunden. Insoweit, als der Nähautomat bis jetzt be- '
schrieben ist, ist er im Prinzip bekannt und handelsüblich und beispielsweise aus der DE-OS 3o oo 831 bekannt.
Auf dem Abtriebslenker 3o ist eine Verschiebe-Einrichtung
32 in einem Lagerbock 33 um eine horizontale Achse schwenkbar abgestützt, die etwa senkrecht zur Verschieberichtung 35 der Verschiebe-Einrichtung 32 verläuft, die wiederum parallel zur Verbindungslinie der
beiden Gelenke 28/ 29 verläuft.
— if
Die Verschiebe-Einrichtung 32 weist ein nach unten im
wesentlichen offenes,längliches Gehäuse 36 auf, das
in dem Lagerbock 33 abgestützt ist. Die Verschwenkungen dieses Gehäuses 36 und damit der gesamten Verschiebe-Einrichtung
32 erfolgen mittels eines pneumatisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Schwenk-Andrück-Antriebs
37, der auf der dem Nähkopf 4 abgewandten Seite des Lagerbocks 33 einerseits am Gehäuse
36 und andererseits am Abtriebslenker 3o angebracht ist und bei einer pneumatischen Beaufschlagung verkürzt
wird, so daß der Werkstückhalter 31 aus der in der Zeichnung" dargestellten Arbeitsstellung in eine
nicht dargestellte Stellung hochgeschwenkt wird.
In dem dem Nähkopf 4 benachbarten Bereich des Gehäuses
36 ist in diesem eine an ihren beiden Enden festgehaltene Führungsstange 38 angeordnet, die
parallel zur Verschieberichtung 35 verläuft. Auf dieser Führungsstange ist ein Schiebelager 39 in Verschieberichtung
35 verschiebbar angeordnet, das wiederum einen Verbindungshebel 4o trägt, im Bereich von dessen
freiem Ende der Werkstückhalter 31 angebracht ist.
In dem Gehäuse 36 ist weiterhin ein pneumatisch beaufschlagbarer
Kolben-Zylinder-Verschiebe-Antrieb 41 angeordnet, dessen Zylinder 42 im Gehäuse 36 mittels
eines Bolzens 43 axial festgelegt ist. Die in Richtung auf den Nähkopf 4 aus dem Zylinder 42 herausragende
Kolbenstange 44 des Verschiebeantriebs 41 ist mittels eines Bolzens 45 mit dem Schiebelager 39 und
damit mit dem Verbindungshebel 4o fest verbunden.
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Im Zylinder 42 ist ein mit der Kolbenstange 44 fest verbundener Kolben 46 angeordnet, der beidseitig
pneumatisch beaufschlagbar ist, und zwar über noch zu erläuternde Leitungen. Der Kolben 46
und damit der Werkstückhalter 31 sind somit zwischen
zwei Endlagen pneumatisch verfahrbar.
In diesen Endlagen sind Endlagen-Schalter 47, 48 vorgesehen,
die beispielsweise als berührungslos arbeitende Schalter ausgebildet sein können.. Hierzu ist beispielsweise
am Kolben 46 ein Permanentmagnet 49 angebracht, der ortsfest außen am Zylinder 42 angebrachte
Reed-Kontakte 5o schaltet. Bei einem solchen Schaltvorgang, d.h. bei Betätigung der Reed-Kontakte
durch den Permanentmagnet 49 wird über eine elektrische Leitung 51 ein Signal an eine nicht dargestellte elektronische Steuerschaltung gegeben.
Am Maschinengestell 1 ist ortsfest ein elektrischer Schalter 52 angebracht, der mit Schaltnocken 53 in .
Wirkverbindung steht, die auf dem Äußenumfäng der Steuerscheibe 8 angebracht sind, die also bei einer
bestimmten Winkellage der Steuerscheibe 8 einen Schaltvorgang und damit ein elektrisches Signal auslösen,
das an die bereits erwähnte elektronische Steuerschaltung gegeben wird.
Die pneumatische Beaufschlagung des Verschiebeantriebs
41. erfolgt von einer zentralen Druckluftquelle 54 über eine Druckluft-Versorgungsleitung 55, die
an Steuerventile 56, 57 angeschlossen ist, aus
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denen dann jeweils die beiden bereits erwähnten Druckluft-Leitungen 58, 59 zum Zylinder 42 führen.
Die Steuerventile 56, 57 sind als 3/2-Wege-Ventile, und zwar als Magnet-Ventile,ausgebildet,
die bei Erregung bzw. Entregung ihrer elektrischen Schaltmagnete 60 umgeschaltet werden. Die Erregung,
erfolgt jeweils über elektrische Leitungen 61 bzw. von der nicht dargestellten elektronischen Schaltung
aus, und zwar in Abhängigkeit von einem Signal vom Schalter 52 oder in Abhängigkeit von einem Signal
von einem der Endlagen-Schalter 47 bzw. 48. Aufgrund der erwähnten Ausbildung der Steuerventile 56, 57
ist der Kolben 46 und damit auch der Werkstückhalter mit dem Werkstück 3 in einer der beiden den Endlagen-Schaltern
47, 48 zugeordneten Endlagen pneumatisch verriegelt, da der Kolben 46 in der jeweiligen Endlage
ständig mit Druckluft beaufschlagt bleibt.
Die dargestellte und beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Zum Einlegen des Werkstückes 3 in den Werkstückhalter ist der Schwenk-Andrück-Antrieb 37 zusammengefahren, so
daß der Werkstückhalter 31 unter leichtem Hochschwenken von der Platte 5 freikommt. Anschließend wird der
Schwenk-Andrück-Antrieb 37 auseinandergefahren, wodurch der Werkstückhalter 31 mit dem Werkstück 3 auf die
Platte 5 gedrückt wird. Um ausreichend hohe Andrückkräfte
sicherzustellen, ist der Abtriebslenker 3o mit einem
sich bis unter den Werkstückhalter 31 erstreckenden " Gegendruckarm 63 versehen, der mit einer Stützrolle
versehen ist, die sich von unten gegen eine an den Säulen 6 befestigte Druckplatte 65 abstützt.
Der eigentliche Nähvorgang wird anhand der Fig. 5 erläutert. Bei eingekuppelter Schaltkupplung 14
wird vom Antriebsmotor 11 her zum einen der Nähkopf 4 und zum anderen die Vorschubvorrichtung 2
angetrieben. Als Werkstück 3 wird im vorliegenden Fall ein sogenannter Kochhandschuh eingesetzt, der
einen Stulpen 66, einen Fäustling 67 zur Aufnahme der
Finger des Trägers und einen Daumen 68 aufweist. Der Stulpen 66 ist auf der dem Daumen 68 und dem Fäustling
abgewandten Seite in üblicher Weise offen.
Der Nähvorgang beginnt auf einer Seite etwa am übergang vom Daumen 68 in den Stulpen 66, der etwa
auf der Quer-Mittellinie 69 des Werkstücks 3 liegt. Die maximale Erstreckung des Werkstückes 3 beiderseits
der Quer-Mittellinie 69 ist etwa gleich. Von diesem auf der Quer-Mittellinie 69 liegenden Anfangspunkt
7o der Naht 71 wird unter entsprechender Führung durch das Gelenksystem 7 der Vorschubvorrichtung 2 die
Naht 71 entsprechend der Nährichtung 72 über den Daumen 68 und den Fäustling 67 bis zu einem Zwischenpunkt
73 genäht, der ebenfalls auf der Quer-Mittellinie 69, also gegenüber dem Anfangspunkt 7o,der Naht
liegt. Bei Erreichen dieses Zwischenpunktes 73 wird - ausgelöst durch ein Signal vom Schalter 52, der
zu diesem Zeitpunkt von einem entsprechend angeordneten Schaltnocken 53 betätigt wird - die Vorschubvorrichtung
2 und die Nadel 17 angehalten, ein Fadenabschneidevorgang ausgeführt und - in entsprechender
Folgesteuerung - durch Ansteuern des Steuerventils der Kolben 46 mit Kolbenstange 44 aus der in der Zeich- ■
nung dargestellten zusammengefahrenen Ruhelage, ver-
»•Tb β tf
fahren, so daß sich anschließend die Nadel 17 oberhalb eines weiteren Zwischenpunktes 74 befindet,
der sich auf einer zur Quer-Mittellinie 69 parallelen Linie 75 befindet, die das Werkstück 3 nicht mehr
schneidet. Der Abstand a zwischen der Quer-Mittellinie 69 und der Linie 75 entspricht dem Verschiebeweg des
Verschiebe-Antriebs 41. Die Verschiebung vom Zwischenpunkt 73 zum Zwischenpunkt 74 erfolgt in Verschieberichtung
35, die senkrecht zur Quer-Mittellinie 69 verläuft.
Bei Erreichen des Zwischenpunktes 74 gibt der Endlagen-Schalter 48 ein Signal ab, durch das der
Antrieb der Steuerscheibe 8 und damit des Gelenksystems 7 vom Antriebsmotor 11 her wieder eingeschaltet
wird, wobei aber die Schaltkupplung 14 ausgeschaltet ist. In dieser Phase erfolgt eine Verschiebung
des Werkstückes 3 über das. Gelenksystem 7 vom Zwischenpunkt 74 bis zum zweiten Nahtanfangspunkt 76
am Beginn des Stulpens 66. An diesem Punkt wird wiederum ausgelöst durch ein Signal vom Schalter 52,
der durch einen entsprechend angeordneten Schaltnocken jetzt betätigt wird- die Schaltkupplung 14 eingeschaltet
und von diesem zweiten Nahtanfangspunkt 76 entgegen der vorherigen Nährichtung 72 zum Zwischenpunkt 73 genäht.
Hier wird - wiederum ausgelöst durch ein Schaltsignal des Schalters 52, dem auch in dieser Stellung ein
entsprechender Schaltnocken 53 zugeordnet ist der Antrieb vom Antriebsmotor 11 her unterbrochen,
also Nadel 17 und Steuerscheibe 8 stillgelegt und ein Fadenabschneidevorgang durchgeführt. Dann wird die
Steuerscheibe 8 - bei ausgeschalteter Schaltkupplung 14 - wieder in Bewegung gesetzt und der
Werkstückhalter 31 derart verfahren, daß die Nadel 17 wieder über den ersten Anfangspunkt 7o gelangt. Dann
wird wiederum über einen entsprechenden Steuernocken die Schaltkupplung 14 wieder eingeschaltet und der
Rest der Naht 71 - ebenfalls entgegen der ursprünglichen
Nährichtung 72 - bis zu einem Endpunkt 77 der Naht am Ende des Stulpens 66 in der Nähe der Linie 75 genäht.
Wiederum durch einen entsprechend angeordneten Schaltnocken 53 wird der Antrieb für den Nähkopf 4 und die
Steuerscheibe 8 unterbrochen und ein Fadenabschneidevorgang durchgeführt. Anschließend wird - in Folgesteuerung
- die Steuerscheibe 8 bei ausgekuppelter Schaltkupplung 14 weitergedreht, bis sich die Nadel 17
über einem Punkt 78 auf der Linie 75 befindet, der in Verschieberichtung 35 genau dem ersten Anfangspunkt 7o
gegenüberliegt. Diesem Punkt 78 ist ein letzter Schaltnocken 53 zugeordnet, der wiederum den Antrieb
vom Antriebsmotor 11 her unterbricht, die Schaltkupplung 14 einschaltet und eine Ansteuerung des
anderen Steuerventils 57 auslöst, so daß der Kolben 46
mit Druckluft beaufschlagt wird und in seine in der Zeichnung dargestellte Ruhelage zurückkehrt,wo er pneumatisch
verriegelt wird. Außerdem wird durch den Endlagen-Schalter 47 bei Erreichen der Endlage ein Signal ausgelöst,
durch das eine Freigabe der Schaltung für eine Betätigung des Schwenk-Andrück-Antriebs 37 zur Entnahme
des fertiggenähten Werkstücks 3 aus dem Werkstückhalter 31 erfolgt.
Um Verschiebemöglichkeiten in zwei Koordinatenrichtungen
zu ermöglichen, kann auch noch ein zweiter, senkrecht zur Verschieberichtung 35 wirksam und ebenfalls etwa horizontal
angeordneter Querverschiebezylinder bei gleichzeitiger
konstruktiver Anpassung der Vorrichtung vorgesehen sein.
Claims (7)
1.) Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten zur
Erzeugung einer Naht mit vorgegebenem Nahtverlauf an einem Werkstück, die eine dem Nahtverlauf entsprechend
ausgebildete, mit einem Gelenksystem in Wirkverbindung stehende, drehantreibbare Steuerscheibe
aufweist, wobei das Gelenksystem einen von der Steuerscheibe in einer Ebene bewegbaren, mit
einem Werkstückhalter verbundenen Abtriebslenker aufweist, und wobei der Steuerscheibe mindestens
ein in Abhängigkeit von der Drehwinkellage der
Steuerscheibe betätigbares Steuerelement zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter
(31) mit dem Abtriebslenker (3o) zwischen mindestens
zwei Stellungen verschiebbar und in diesen Stellungen
verriegelbar verbunden ist, und daß jeder Stellung mindestens ein Steuerelement(Schaltnocken 53, Schalter 52)
zur Unterbrechung des Nähvorganges mindestens während
der Verschiebung des Werkstückhalters (31) zugeordnet ist. -."".·"
2.) Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abtriebslenker (3o) mit einem linear wirkenden Verschiebeantrieb (41) versehen ist,
der wiederum mit dem Werkstückhalter (31) gekoppelt ist.
3.) Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verschiebeantrieb (41) zwischen zwei Endlagen verschiebbar ist.
4.) Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeantrieb (41) als mit Druckmittel beaufschlagbarer, doppelt wirkender
Kolben-Zylinder-Antrieb ausgebildet ist, dem die Druckmittelbeaufschlagung
steuernde Steuerventile (56, 57) zugeordnet sind.
5.) Vorschubvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verschiebeantrieb
(41) dessen Endlagen zugeordnete Endlagen-Schalter (47, 48) vorgesehen sind.
6.) Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Abtriebslenker (3o) ein den Verschiebeantrieb
(41) aufnehmendes Gehäuse (36) angebracht ist, in dem ein den Werkstückhalter (31) tragender,
mit dem Verschiebeantrieb (41) gekoppelter Verbindungshebel (4o) verschiebbar gelagert'ist.
7.) Vorschubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (36) auf dem Abtriebslenker (3o) schwenkbar, gelagert ist.
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