DE3134028C2 - Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten - Google Patents
Vorschubvorrichtung für einen NähautomatenInfo
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Abstract
Eine Vorschubeinrichtung (2) für einen Nähautomaten zur Erzeugung einer Naht mit vorgegebenem Nahtverlauf an einem Werkstück (3) weist eine dem Nahtverlauf entsprechend ausgebildete, mit einem Gelenksystem (7) in Wirkverbindung stehende drehantreibbare Steuerscheibe (8) auf. Das Gelenksystem (7) weist einen von der Steuerscheibe (8) in einer Ebene bewegbaren, mit einem Werkstückhalter (31) verbundenen Antriebslenker auf. Weiterhin ist der Steuerscheibe (8) mindestens ein in Abhängigkeit von der Drehwinkellage der Steuerscheibe (8) betätigbares Steuerelement zugeordnet. Um mit konstruktiv einfachen Mitteln eine Vergrößerung des Arbeitsfeldes des Werkstückhalters zu erreichen, ist der Werkstückhalter (31) mit dem Abtriebslenker zwischen mindestens zwei Stellungen verschiebbar und in diesen Stellungen verriegelbar verbunden und ist jeder Stellung mindestens ein Steuerelement (Schaltnocken 53, 52) zur Unterbrechung des Nähvorganges mindestens während der Verschiebung des Werkstückhalters (31) zugeordnet.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
Derartige aus der DE-OS 30 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 o. 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
sind, und da bei Vorgabe eines anderen zu erzeugenden Nahtverlaufes, d. h. zur Erzeugung einer anderen
Bewegung des Werkstückhalters, lediglich eine Steuerscheibe mit geänderten Steuerkurven eingesetzt
werden muß.
Das Arbeitsfeld, & 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
to 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 Vergößerung des Arbeitsfeldes des Werkstückhalters
erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Meikmale 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 Werk-
Stückhalter insgesamt verschoben, und zwar höchsten um eine Strecke, die einer Seitenlänge des Arbeitsfeldes
entspricht Anschließend kann in diesem zweiten Arbeitsfeld der -weite Teil der Naht erzeugt werden. Die
Fläche des Werkstückes, auf dem die Naht erzeugt werden kann, kann also zumindest in einer Richtung verdoppelt
werden.
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,
F i g. 2 eine Seitenansicht des Nähautomaten entsprechend dem Sichtpfeil II in F i g. 1, in teilweise aufgebrodiener
Darstellung,
F i g. 3 einen Teilschnitt durch die Vorschubvorrichtung gemäß der Schnittlinie IH-III in Fig.2,
F i g. 4 die Ansteuerung eines Verschiebeantriebs der Vorschubvorrichtung in schematischer Darstellung, und
F i g. 5 ein zu nähendes Werkstück mit einer Darstellung der einzelnen Arbeitschritte.
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 10 angebracht, das am Maschinengestell 1 angebracht ist. Der Drehantrieb der Steuerscheibe 8 über das Getriebe 10 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 Rimentrieb 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
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 10 angebracht, das am Maschinengestell 1 angebracht ist. Der Drehantrieb der Steuerscheibe 8 über das Getriebe 10 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 Rimentrieb 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 10 in Antriebsverbindung.
Das Gelenksystem 7 weist einen ortsfesten Drehpunkt auf, der durch eine am Maschinengestell 1 fest
angebrachte Achse 19 gebildet ist. Auf dieser Achse 19 ist ein etwa senkrecht zur Hauptrichtung des Nähkopfes
4 gerichteter Lenker 20 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 angreift
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 20, 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 20 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 30 angelenkt, der parallel zum
unteren Lenker 20 verläuft Dieser Abtriebslenker 30 befindet sich oberhalb der durch den oberen Lenke· 23
und den Zwischenhebel 27 aufgespannten Ebene. Das durch die vier Gelenkpunkte 19, 26, 28, 29 bestimmte
Gelenksystem 7 ist — wie aus F i g. 1 hervorgeht — ein Parallelogramm-Gelenksystem mit annähernd rechten
Winkeln und gleichlangen Seiten. Mit dem Abtriebslenker 30 ist ein Werkstückhalter 31 für das Werkstück 3
verbunden. Insoweit als der Nähautomat bis jetzt beschrieben ist, ist er im Prinzip bekannt und handelsüblich
und beispielsweise aus der DE-OS 30 00 831 bekannt.
Auf dem Abtriebslenker 30 ist eine Verschiebe-Einrichtung
32 in einem Lagerbock 33 um eine horizontale Achse 34 schwenkbar abgestützt, die etwa senkrecht
zur Verschieberichtung 35 der Verschiebe-Einrichtung 32 verläuft, die wiederum parallel zur Verbindungslinie
der beiden Gelenke 28,29 verläuft.
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 30 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
Verbindungshebe! 40 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 40 fest verbunden.
Im Zylinder 42 ist ein mit der Kolbenstange 44 fest
Im Zylinder 42 ist ein mit der Kolbenstange 44 fest
ίο 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 verfabrbar.
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 50 schaltet Bei einem solchen Schaltvorgang, d. h. bei Betätigung der Reed-Kontakte 50
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 Außenumfang der Steuerscheibe 8 angebracht sind, die also bei einer bestimmten
Winkellage der Steuerscheibe 8 einen Schalt-Vorgang 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 denen dann jeweils
die beiden bereits erwähnten Druckluft-Leitungen 58,59 zum Zylinder 42 führen. Die Steuerventile 56,57
sind als 3/rWege-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. 62 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 31 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 31 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 30 mit einem sich bis unter den Werkstürkhalter 31 erstreckenden Gegendruckarm 63 versehen,
der mit einer Stützrolle 64 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 aufweist. Der Stulpen 66 ist
auf der dem Daumen 68 und dem Fäustling 67 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 70 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 70, der Naht 71 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 56 der Kolben
46 mit Kolbenstange 44 aus der in der Zeichnung dargestellten zusammengefahrenen Ruhelage verfahren,
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 53 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 \ om Antriebsmotor 11 her unterbrochen, also Nadel
17 und Steuerscheibe 8 stillgelegt und ein Fadenabschneidevorgang
durchgeführt Dann wird die Steuerscheibe 8 — bei ausgeschalteter Schaltkupplung 14—60
wieder in Bewegung gesetzt und der Werkstückhalter 31 derart verfahren, daß die Nadel 17 wieder über den
ersten Anfangspunkt 70 gelangt Dann wird wiederum über einen entsprechenden Steuernocken 53 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
70 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.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
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 (30) zwischen mindestens zwei Stellungen
bzw. Endlagen verschiebbar und in diesen Stellungen bzw. Endlagen verriegelbar verbunden ist,
wozu der Abtriebslenker (30) mit einem linear wirkenden Verschiebeantrieb (41) versehen ist, der wiederum
mit dem Werkstückhalter (31) gekoppelt 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 Verschiebeantrieb (41) als
mit Druckmittel beaufschlagbarer, doppelt wirkender Kolben-Zylinder-Antrieb ausgebildet ist, dem
die Druckmittelbeaufschlagung steuernde Steuerventile (56,57) zugeordnet sind.
3. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verschiebeantrieb
(41) dessen Endlagen zugeordnete Endlagen-Schalter (47,48) vorgesehen sind.
4. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Abiriebslenker (30) ein
den Verschiebeantrieb (41) aufnehmendes Gehäuse (36) angebracht ist, in dem ein den Werkstückhalter
(31) tragender, mit dem Verschiebeantrieb (41) gekoppelter Verbindungshebel (40) verschiebbar gelagert
ist.
5. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (36) auf dem Abtriebslenker
(30) schwenkbar gelagert ist
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