DE3136953C2 - Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige aus der DE-OS 30 00 831 bekannte Vorschubvorrichtungen für Nähautomaten weisen im wesentlichen ein aus einem Gelenkviereck bestehendes Gelenksystem auf, dessen beide einer ortsfesten Drehachse zugeordnete Antriebs· Lenker jeweils mittels einer Führungsrolle od. dgl. in jeweils eine Steuerkurve in der Oberseite und der Unterseite einer drehantreibbaren 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 zweidimensjonalen Kurve geführt wird. In der Unterseite der Steuerscheibe ist eine weitere Steuerkurve ausgebildet, in die ein zusätzlicher Lenker eingreift, der über einen Zahnriementrieb in einem Antriebs-Lenker und im Abtriebs-Lenker zur Verschwenkung des Werkstückhalters dient, der entsprechend schwenkbar am freien Ende des Abtriebslenkers angebracht ist Die Vorschubvorrichtungen feaben sich in ihrer Grundkonzeption außerordentlich gut \a der

Praxis bewährt, da sie konstruktiv einfach und übersichtlich ausgebildet sind. Nachteilig ist, daß die Steuerkurven einen gemeinsamen Antrieb haben, wodurch ein möglicher Drehwinkel der Steuerscheibe für eine Verschwenkung eines Antriebs-Lenkers verlo re.-.geht wenn nur der andere Antriebs-Lenker ver schwenkt wird. Der Werkstückhalter kann nicht umlaufend, sondern nur oszillierend gedreht werden. Die zwei auf einer Seite der Steuerscheibe angeordneten Steuerkurven begrenzen sich gegenseitig in ihren Verläufen, wodurch das Arbeitsfeld des Werkstückhalters eingeschränkt wird und ein großes Obersetzungsverhältnis zum Verdrehen des Werkstückhalters erforderlich ist Da aus räumlichen Gründen die Steuerkurven nicht beliebig lang sein können, ist auch nur eine begrenzte Stichzahl der Nähmaschine möglich. Korrekturen des Nähprogramms sind nur durch einen Austausch der Steuerscheiben möglich.

Aus der DE-PS 28 18 179 ist es für eine Vorschubvorrichtung der gattungsgemäßen Art, bei der der Werkstückhalter undrehbar am Abtriebslenker angebracht ist, bereits bekannt, die Steuerscheibe während einzelner Nähabschnitte mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten anzutreiben, um einen möglichst großen Teil des Drehwinkels der Steuerscheibe für das eigentliche Nahtprogramm ausnutzen zu können. Hierzu sind aufwendige Getriebemaßnahmen vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubvorrichtung der gattungs£*mäßen Art so auszugestalten, daß eine universelle, nur durch die

Größe des Gelenksystems begrenzte Verschiebung und

eine freie Drehbarkeit des Werkstückhalters möglich ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch daß an jedem Antriebs-Lenker eine Antriebsvorrichtung angreift, die von der jeweils anderen Antriebsvorrichtung unabhängig ist, lassen sich völlig beliebige zeitlich praktisch unbegrenzte Verschiebebc wegungen für den Werkstückhalter realisieren; der Länge einer Naht sind - von der Flächenbegrenzung abgesehen — keinerlei Grenzen gesetzt Weiterhin sind auch völlig freie Verschwenkbewegungen des Werkstückhalters zum Antriebs-Lenker möglich. Eine beson- ders einfache Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen ist dadurch möglich, daß für alle drei voneinander unabhängigen Bewegungen Elektromotoren eingesetzt werden, die in besonders einfacher Weise als Schrittmotoren oder Positioniermotoren von einem zentralen programmierbaren Prozeßrechner angesteuert werden können. Sämtliche Motoren können also mit Hilfe von die Positionsrückmeldung bewirkenden Impulsgebern in einen geschlossenen Regelkreis einbezogen werden.

Eine besonders vorteilhafte konstruktive Lösung für

die Antriebsvorrichtiingen geben die Ansprüche 2 bis 4 wieder, während im Anspruch 5 eine weitere konstruktive Lösung für die Antriebsvorrichtungen wiedergegeben ist. Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 6 wird

in an sich bekannte,- Weise erreicht, daß bei Stillstand des zur Verschwenkung des Werkstückhalters dienenden Elektromotors der Werkstöckhalter immer parallel zu sich selber verschoben wird.

Bei der automatischen Nähmaschine nach der DE-OS 25 33 595 ist zwar bereits eine Verschiebung des Werkstückhalters mittels Eiqzelantrieben in Jf-j^Richtung möglich; eine Drehbarkeit des Werkstückhalters zur Erzielung eines optimalen Nahtbildes ist hieraus aber nicht herieltbar.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. t einen Nähautomaten mit einer Vorschubvorrichtung nach der Erfindung in Draufsicht,

F ι g. 2 eine Seitenansicht des Nähautomaten entsprechend dem Sichtpfeil Π in F i g. 1 in teilweise aufgebrochener Darstellung,

Fig.3 einen Teilschnitt durch die Vorschubvorrichtung gemäß der Schnittlinie HI-III in F i g. 1,

F i g. 4 eine Vorderansicht einer Antriebsvorrichtung entsprechend dem Sichtpfeil IV in F i g, 1,

F i g. 5 einen Querschnitt durch die Antriribsvorrichtung gemäß der Schnittlinie V-V in F i g. 4,

Fig.6 eine A'.'sführungsform der Erfindung mit geänderten Antriebsvorrichtungen in einer Teil-Draufsicht und

F i g. 7 einen Teilschnitt der abgewandelten Ausführungsform entsprechend dem Sichtpfeil VII in F i g. 6.

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.

Der Antrieb des Nähkopfes 4 erfolgt von einem Antriebsmotor 7 mittels eines Zahnformriemens 8, der ein mit der Oberwelle 9 des Nähkopfes 4 gekoppeltes Zahnformriemenrad 10 antreibt Mit der Oberwelle 9 ist in üblicherweise eine Nadel 11 gekoppelt. Weiterhin ist mit dem Antriebsmotor 7 ein als Drehstellungsgeber und damit als Positionsgeber für die Stellung der Nadel 11 dienender Impulsgeber 12 verbunden.

Die Vorrichtung 2 weist ein Gelenksystem 13 auf, das im Prinzip aus einem Gelenkviereck besteht Es weist eine ortsfeste Drehachse auf, d« durch eine am Maschinengestell 1 fest angebrachte Achse 14 gebildet ist. Auf dieser Achse 14 ist ein etwa senkrecht zur Hauptrichtung des Nähkopfes 4 gerichteter Lenker 15 gelagert der mittels tiner Antriebsvorrichtung 16 verschwenkbar ist Auf der Achse 14 ist ein weiterer Lenker 17 schwenkbar gelagert der etwa senkrecht zu dem Lenker IS, also etwa parallel zur Hauptrichtung des Nähkopfes 4 verläuft Auch an diesem Lenker greift eine Antriebsvorrichtung 18 an, mittels derer der Lenker 17 verschwenkbar ist und die in der Regel identisch zu der anderen Antriebsvorrichtung 16 ausgebildet ist.

An dem der Achse 14 abgewandten Ende des Lenkers 15 ist mittels eines Gelenks 19 ein parallel zum Lenker 17 angeordneter Zwischenhebel 20 angelenkt An den beiden der Achse 14 bzw. dem Gelenk 19 abgewandten freien Enden des Lenkers 17 bzw. des Zwischenhebels 20 ist mittels Gelenken 21, 22 ein Abtriebslenker 23 angelenkt, der wiederum parallel zum erstgenannten Lenker 15 verläuft Wie sich aus der Zeichnung ergibt, liegen der Lenker 15, der Zwischenhebel 20 und der Abtriebslenker 23 in eiiiur Ebene, während der Lenker 17 unmittelbar unterhalb dieser Ebene angeordnet ist Das durch die vier Gelenkpunkte 14, 19, 21, 22 bestimmte Gelenksystem 13 ist - wie aus Fig. 1 hervorgeht - ein Parallelogramni-Gelenksyqtem mit annähernd rechten Winkeln und gleich langen Seiten, Mit dem über das Gelenksystem bis unter den Nähkopf 4 vorstehenden freien Ende des Abtriebslenkers 23 ist ein Werkstückhalter 24 für das Werkstück 3 verbunden, der eine dem Verlauf der zu erzeugenden Naht JW ίο entsprechende Ausnehmung 26 aufweist Im vorliegenden Fall soll eine Tasche aufgenäht werden. Im als Kastenträger ausgebildeten Lenker 17 ist ein Zahnformriemen 27 angeordnet der einerseits um ein konzentrisch zur Achse 14 angeordnetes Zahnformriemenritzel is 28 und andererseits um ein konzentrisch zum Gelenk 21 angeordnetes Zahnformriemenrad 29 geführt ist Das Zahnformriemenritzel 28 ist mittels einer Setzschraube 30 mit der Achse 14 verbunden, die wiederum als Abtriebswelle eines als Getriebemotor ausgebildeten Elektromotors 31 dient der ebenfalls mit einem als Drehstellungsgeber dienenden Impulsgeber 32 versehen ist

Der Elektromotor 31 ist mittels Schrauben 33 am

Maschinengestell 1 befestigt und durchragt dieses mit einem hohlen Ansatzstutzen 34, der auch von der als Achse *4 dienenden Welle durchsetzt wird. Auf dem Ansatzstutzen 34 ist eine Lagerbuchse 35 angeordnet auf der sich der auf der Achse 14 frei verschwenkbar angeordnete Lenker 17 abstützt Auf diesem stützt sich

jo wiederum der Lenker 15 ab, der nach oben durch eine Scheibe 36 und einen Sicherungsring 37 auf der Achse 14 axial festgelegt ist Die Lenker 15, 17 sind also gegenüber der als Achse 14 dienenden Welle frei drehbar bzw. verschwenkbar, während das Zahnform-

J5 riemenritzel 28 drehfest mit dieser Achse 14 verbunden ist

Das Zahnformriemenrad 29 ist drehfest mittels einer gleichzeitig als Gelenk 21 dienenden Achse mit einem Zahnformriemenrad 38 im ebenfalls als Hohlkasienträ- w ger ausgebildeten Abtriebslenker 23 verbunden. Dieses Zahnformriemenrad 38 wird von einem weiteren ZaJnformriemen 39 umschlungen, der wiederum um ein im Bereich des freien Endes des Abtriebslenkers 23 befindliches Zahnformriemenrad 40 geführt ist Dieses ist drehfest mit einer Drehachse 41 verbunden, an der der Werkstückhalter 24 befestigt ist Das Zahnformriemenritzel 28 und das Zahnformriemenrad 29 einerseits und die Zahnformriemenräder 38, 40 andererseits weisen jeweils gleiche Durchmesser auf, so daß bei ~>i> stillstehendem Zahnformriemenritzel 28 bei Verschwenkungen des Abtriebslenkers 23 durch Verschwenkungen des Gelenksystems 13 der Werkstückhalter 24 mit dem Werkstück 3 jeweils parallel zu sich selber verschoben wird. Bei einem Antrieb des ■3' Elektromotors 31 dagegen wird der Werkstückhalter 24 um seine Drehachse. 41 verschwenkt

Da die beiden Antriebsvorrichtungen 16,18 identisch sind, werden sie nachfolgend nur einmal beschrieben. Sie weisen jeweils einen nach oben offenen U-förmigen so Träger 42 auf, der am zum Inneren des Gelenksystems 13 hin gelegenen Ende mit einer hochstehenden Rippe 43 und an seinem außerhalb des Gelenksystems 13 gelegenen Ende mit einem hochstehenden Flansch 44 versehen ist An der Außenseite des Flansches 44 ist jeweils ein Elektromotor 45, 46 mittels Schrauben 47 angebracht der ebenfalls mit einem als Drehstellungsgeber dienenden Impulsgeber 48, 49 versehen ist. Mit jedem Elektromotor 45, 46 ist eine Spindel 50

gekoppelt, die mittels eines Ansatzes 51 an ihrem freien Ende in der Rippe 43 gelagert ist. Auf der Spindel SO ist eine Spindelmutter 52 angeordnet, die einen nach oben ragenden Zapfen 53 aufweist, der in einer entsprechenden Bohrung 54 im Lenker 17 bzw. 15 gelagert ist und gegen ein Herausziehen mittels einer Scheibe 55 und eines Sicherungsringes 56 festgelegt ist.

Die beiden Antriebsvorrichtungen 16,18 sind jeweils mit von den Rippen 43 vorspringenden Schwenklagern 5? schwenkbar auf einem Zapfen 58 eines ortsfest etwa in der Mitte des Oelenksystems 13 am Maschinengestell 1 angebrachten Lagers 59 angelenkt. Nach oben sind sie mittels einer Scheibe 60 und einer Mutter 61 auf dem Zapfen 58 festgelegt. Bei einem Antrieb des Elektromotors 45 bzw. 46 wird die jeweilige Spindel 50 gedreht und damit die Spindelmutter 52 in Längsrichtung der Spindel 50 verschoben, wodurch der jeweilige Antriebs-Lenker 15 bzw. 17 verschwenkt wird.

bs ist ein zentraler programmierbarer Prozeßrechner 62 vorgesehen, der mit einem Kabel 63 mit dem Antriebsmotor 7 des Nähkopfes 4, einem Kabel 64 mit dem Elektromotor 31 zum Verschwenken des Werkstückhalters 24, einem Kabel 65 mit dem Elektromotor 45 des ersten Antriebs-Lenkers 15 und einem Kabel 66 mit dem Elektromotor 46 der Antriebsvorrichtung 18 des zweiten Antriebs-Lenkers 17 verbunden ist. Durch entsprechende Programmierung des Prozeßrechners 62 können die Elektromotoren 45, 46 der Antriebsvorrichtungen 16, 18 derart betätigt werden, daß der Werkstückhalter 24 mit einem Werkstück 3 linear auf einer auf der Platte 5 angebrachten Werkstückauflage 67 verschoben wird. Durch zusätzlichen gesteuerten Antrieb des Elektromotors 31 werden entsprechende Schwenkbewegungen des Werkstückhalters 24 ausgeführt. Schließlich kann durch entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors 7 des Nähkopfes 4 auch der Nähbetrieb einschließlich der üblichen Funktionen wie Fadenabschneiden u.dgl. mit den Bewegungen des Werkstückes 3 koordiniert werden. Da der Antriebsmotor 7 und die drei Elektromotoren 31,45,46 jeweils die erwähnten Impulsgeber 12, 32, 48, 49 aufweisen, die

ίο jeweils die Stellung der Nadel 11 bzw. deren Stichzahl bzw. die Schwenkstellung des Werkstückhalters 24 b7w. die Stellungen der Antriebs-Lenker 15, 17 repräsentierende Signale zum Prozeßrechner 62 geben, kann das Gesamtsystem als geschlossener Regelkreis geführt

ii werden.

Anstelle der Antriebsvorrichtungen 16, 18 können -wie sich aus den Fig. 6 und 7 ergibt - auch Antriebsvorrichtungen 16' bzw. 18' an dem ersten Äniriebs-Lenkcr i5 üi'id dem zweiten Aniricbs-Lcnkcr 17 angreifen, die jeweils ein an der Unterseite des Lenkers 15 bzw. 17 mittels Schrauben 68 befestigtes Zahnsegment 69 aufweisen, in das direkt ein Zahnritzel 70 eingreift, das drehfest mit der Welle /1 eines Elektromotors 45' bzw. 46' verbunden ist. In diesem Fall

>i ist der jeweilige Elektromotor 45' bzw. 46' mittels Schrauben 72 am Maschinengestell 1 befestigt, wobei die Welle 71 jeweils durch eine entsprechende Bohrung 73 des M«.-schinengestells 1 hindurchragt. Auch hier ist jeweils der Elektromotor 45' bzw. 46' mit einem entsprechenden Impulsgeber 48' bzw. 49' versehen, wobei die Funktion gegenüber det oben geschilderten unverändert ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten zur Erzeugung einer Naht mit vorgegebenem Nahtverlauf an einem Werkstück, die ein zwei Antriebs-Lenker und einen Abtriebslenker aufweisendes Gelenksystem enthält, wobei am freien Ende des Abtriebslenkers ein Werkstückhalter um eine Drehachse schwenkantreibbar angebracht ist und wobei die beiden um eine ortsfeste Achse schwenkbar gelagerten Antriebs-Lenker schwenkantreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Antriebs-Lenkern (15, 17) jeweils voneinander unabhängige Antriebsvorrichtungen (16,18; 16', 18') angreifen, die jeweils mit einem Elektromotor (45, 46; 45', 46') versehen sind, und daß der Werkstückhalter (24) mit einem Elektromotor (31) gekoppelt ist

2. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Antriebsvorrichtung (16,18) eine mit dem jeweiligen Elektromotor (45, 46) gekoppelte Spindel (50) aufweist, die mit einer mit dem jeweiligen Antriebs-Lenker (15, 17) verbundenen Spindelmutter (52) versehen ist

3. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (50) jeweils etwa rechtwinklig zum zugeordneten Antriebs-Lenker (15,17) verläuft.

4. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen (16,18) an einem gemeinsamen im Gelenksystem (13) angeordneten ortsfesten Lager (59) angelenkt sind.

5. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Antriebsvorrichtung (16', 18') ein mit dem jeweils zugeordneten Antriebs-Lenker (15,17) verbundenes Zahnsegment (69) und ein in dieses eingreifendes, mit dem jeweiligen Elektromotor (45', 46') gekoppeltes Zahnritzel (70) aufweist

6. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Elektromotor (31) und dem Werkstückhalter (24) Zahnriementriebe vorgesehen sind, die von der ortsfesten Achse (14) der Antriebs-Lenker (15,17) durch mindestens einen Antriebs-Lenker (17) und den Abtriebs-Lenker (23) geführt sind, wobei die einzelnen Zahnformriemen (27, 39) an Gelenken des Gelenksystems (13) umgelenkt sind.