DE3231783C2

DE3231783C2 - Nähautomat mi einem programmgesteuerten Schlitten

Info

Publication number: DE3231783C2
Application number: DE3231783A
Authority: DE
Inventors: Jack S. Northbrook Ill. Abrams; Robert L. Hoffman Estates Ill. Kosrow
Original assignee: Union Special Corp
Current assignee: Union Special Corp
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1982-08-26
Publication date: 1984-09-27
Also published as: JPS5869593A; US4461227A; DE3231783A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschine mit einem automatisch gesteuerten Schlitten, mit einem vom Schlitten geführten Werkstückhalter und mit Mitteln zur lösbaren Verbindung des Werkstückhalters mit dem Schlitten. Um eine sichere, in einfacher Weise ausführbare und wieder lösbare Befestigung des Werkstückhalters am Schlitten zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß an diesen Teilen angeordnete, miteinander in Eingriff bringbare Verbindungsglieder ein federvorgespanntes Aufnahmeglied und ein in dieses einführbares Feststellglied umfassen, daß ein Lösemechanismus zum gegenseitigen Lösen der Verbindungsglieder vorgesehen ist, und daß der Werkstückhalter nach dem Lösen der Verbindungsglieder durch eine Auswurfeinrichtung vom Schlitten abtrennbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nähautomat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten Nähautomaten dieser Art (US-PS 88 993) oder DE-GM 78 23 992) können Ungenauigkeiten bei der Ausbildung einer Naht eintreten, weil die Verbindung des Werkstückhalters mit dem Schlitten nicht unverrückbar fest ist. Außerdem müssen beim Zusammenfügen und Abtrennen von Werkstückhalter und Schlitten Manipulationen vorgenommen werden, die zeitraubend sind und eine Bedienungsperson von anderen Arbeits- oder Überwachungsvorgängcn abhalten.

Es ist ferner ein Nähgutträger bekannt (DE-OS 08 509), bei dem das auf einer Grundplatte aufliegende Nähgut von einer beweglichen Druckplatte festgehalten wird. Ein dabei verwendetes Kniehcbclgclricbe ermöglicht in der Regel zwar eine feste Verbindung des Nshgutträgers, es stellt jedoch einen verhältnismäßig aufwendigen Bauteil dar. dessen Betätigung außerdem viel Zeit in Anspruch nimmt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei fester Verbindung zwischen Werkstückhalter und Schlitten diese Teile so auszubilden, daß sie rasch voneinander abgetrennt und wieder zusammengefügt werden können.

Die Aufgabe wird crfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichendes Patentanspruchs I gelöst.

Hierbei gewährleisten die paarweise vorhandenen Verbindungsglieder eine formschlüssig und daher unverrückbare Verbindung /wischen Schlitten :ind Werkstückhalter. Außerdem wird der Vorteil erreicht, daß diese Verbindung durch den Löscniecliamsimis automatisch getrennt und durch die weiterhin vorgesehene Auswurfeinrichtung Werkstückhalter und Schlitten zwangsläufig voneinander abgetrennt werden, so daß der Werkstückhalter von der Bedienungsperson nach

^r> der zwangsläufigen Ablösung lediglich ergriffen und durch einen neuen Halter ersetzt zu werden braucht Die Bedienungsperson braucht sich also mit dem Abkoppeln des Werkstückhalter nicht selbst zu hsschäftigen und kann statt dessen ihre Aufmerksamkeit anderen

in Dingen zuwenden. Bei alledem ist die vorgeschlagene Konstruktion einfach und störungsfrei.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung.

Es zeigt

F i g. 1 eine Teildraufsicht eines Nähautomaten;
Fig.2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig.l:
F i g. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in F i g. 1;

Fig.4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in F i g. 1 und

F i g. 5 eine Teilvorderansicht eines Nähautomaten. In der Zeichnung ist ein Nähautomat 10 in Gestalt

2¹J einer programmgesteuerten Nähmaschine mit hin- und herbewegbarer N?del 12 (Fig. 2) dargestellt. Wie aus F i g. I hervorgeht, ist ein palettenförmiger Stoff- oder Werkstückhalter 14 vorgesehen, der dazu dient, ein oder mehrere, zu vernähende Werkstücke W festzuhalten.

jo Der Werkstückhalter wird in einer horizontalen Ebene relativ zur Nadel 12 mit Hilfe eines automatisch gesteuerten Schlittens 16 bewegt. Dem Schlitten 16 werden durch zwei Antriebseinheiten 18 und 20 Bewegungen in der X- und K-Koordinatenrichtung erteilt. Wie aus

J5 F i g. 1 ersichtlich, erstreckt sich die V-Koordinatenrichlung in Ausrichtung mit der Längsachse des Nähautomaten, während die X-Koordinatenrichtung quer zu dieser Längsachse verläuft.

F i g. 2 zeigt eine Vorrichtung zur festen Verbindung des Werkstückhalter 14 mit dem automatisch gesteuerten Schlitten 16. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, eine rasche und betriebsfertige Befestigung und Ablösung des Werkstückhalter zu erreichen, so daß eine Bedienungsperson die Werkstückhalter im betriebsfertigen Zustand leicht auswechseln kann. Am Schlitten 16 ist eine Trägerplatte 22 befestigt, die ihrerseits ein Paar flexibler Arme in Gestalt von Blattfedern 24, 26 trägt. Die Blattfedern 24, 26 sind durch eine Konsole 28 freitragend mit der Trägerplatte 22 verbunden. Die freien Enden der Blattfedern 24, 26 sind durch ein Brückenglied 29 zusammengehalten, wodurch dem Gesamtmechanismus zusätzliche Steifigkeit verliehen wird,da seitliche Durchbiegungen der Blattfedern verhindert sind. Wie nachstehend noch erläutert werden wird, dient die

5¹S elastische Wirkung der Blattfedern 24,26 dazu, die Haltekraft einer Werkstückhalter-Klemmvorrichtung 30 zu erhöhen. Die Vorrichtung 30 umfaßt zwei spielfrei ineinander cinpaßbarc Verbindungsglieder, die am Werkstückhalter bzw. am Schlitten angeordnet sind. Durch

bo diese miteinander in Eingriff bringbaren Verbindungsglieder kann der Werkstückhalter 14 am Schlitten 16 derart befestigt und lösbar verriegelt werden, daß die Bewegung des Werkstückhalter durch die Bewegung des Schlittens gesteuert ist.

hi Wie am besten aus F i g. J und 4 ersichtlich, umfassen die miteinander in Eingriff bringbaren Verbindungsglieder iils l'cslsiellglicd einen kugelig geformten Vorsprung 3β. der mit einer Positionier- und Festsiellein-

richtung 40 zusammenwirkt. Die Einrichtung 40 umfaßt ihrerseits eine Buchse 42. von denen jeweils eine am freien Ende der von den Blattfedern 24, 26 gebildeten, biegsamen Armen befestigt ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der einen Kugelzapfen bildende Vorsprung 36 an einem Randabschnitt 38 des Werkstückhalters 14 befestigt. Er kann gleitbar in die Buchse 42 eingeführt werden. Die Buchse 42 verjüngt sich inwendig vorzugsweise konisch derart, daß ein lösbarer Eingriff von Vorsprung 36 und Buchse 42 unter Keilwirkung und ohne Spielraum stattfindet. Die Verbindung wird durch die Federwirkung der Blattfedern 24, 26 zusätzlich verbessert Auch können, wie in F i g. 1 dargestellt, die Buchsen 42 in einer der Vorrichtungen 40 entlang einer Linie gemeinsamer Mittelpunkte zwischen den Buch—n verlängert werden. Eine solche Verlängerung der Buchsen beeinträchtigt den Klemmeffekt der miteinander zusammenwirkenden Elemente 36 und 42 nicht, sorgt jedoch für Toleranzdifferenzen. Wie weiterhin aus F i g. 5 hervorgeht, kann die Vorrichtung 40 an ihrer Unterseite mit einer Nocken- oder Führungsfläche 44 versehen werden, die sicu von der Buchse 42 in Gestalt eines »V« wegerstreck!. Durch diese Ausbildung wird der als Kugelzapfen ausgebildete Vorsprung 36 zwangsläufig und zuverlässig in die Buchse 42 hineingeführt, und eine Bedienungsperson braucht lediglich einen leichten, gleitenden Druck auf einen Handgriff 46 (F i g. 3) des Werkstückhalters 14 auszuüben, um letzteren am Schlitten 16 zu befestigen. Wie dargestellt, kann der kugelige Vorsprung 36 ballig oder in Kronenform ausgebildet werden, um eine Durchbiegung der Federn herabzusetzen und hierdurch auch diejenige Kraft zu verringern, die erforderlich ist. um den Werkstückhalter 14 mit dem Schlitten 16 zu verriegeln, ohne dabei die zwischen diesen Teilen bestehende Verriegelungswirkung abzuschwächen.

Wie sich aus Fig. 1,2 und 3 ergibt, dient ein Lösemechanismus 48 dazu, die Werkstückhalter-Klemmvorrichtung 30 bei Beendigung eines Nähvorganges abzukoppeln. Ein Nähvorgang ist dabei durch diejenige Zeitdauer bestimmt, während welcher die Nähmaschine eine bestimmte Näharbeit ausführt. Der Lösemechanismus 48 umfaßt eine Welle 50, die drehbar an Trägern 52, 54 gelagert ist. An jedem Ende der Welle 50 ist ein Nockengüed oder Exzenter 56 angeordnet. Zwischen den Exzentern 56 befindet sich ein Schloßglied oder Hebel 58, der mittels eines Stiftes 60 (Fig.3) drehfes! mit der Welle 50 verbunden ist. Eine Betätigung des Hebels 58 führt zu ein?r Verdrehung der Welle 50, durch welche die Exzenter 56 veranlaßt werden, an Verlängerungen oder Augen 52 jeder Vorrichtung 40 anzugreifen. Letzten Endes bewirken die Exzenter 56 eine Ablösung der Kupplungs- oder Verriegelungsgliedcr dadurch, daß die Vorrichtung 40 derart ausreichend weit angehoben wird, daß die Vorsprünge 36 aus den Buchsen 42 freikommen. Erfindungsgemäß sind ferner Mittel zur positiven Ablösung der Vorsprünge 36 von den Buchsen 42 vorgesehen. Diese Mittel umfassen federähnliche Finger 61 und 63, die an den Trägern 52,54 befestigt sein können. Die Finger 61,63 wirken dahingehend, den Rand 38 des Werkstückhalters am Platz festzuhalten, wenn die Positionier- und Festhaltcvorrichtungen angehoben sind, so daß eine Entfernung des Vorsprungs aus der zugehörigen Buchse gewährleistet ist. Sobald die miteinander in Eingriff bringbaren Vcrriegelungsglieder voneinander gelöst oder getrennt sind, wird der Hebel 58 wieder in die in Fig. 2 und 3 dargestellte Stellung verbracht, so daß die Positionicr- und Fcststcllvorrichtungen in eine Stellung abgesenkt werden, in welcher sie einen anderen Werkstückhalter aufnehmen können.

Entsprechend Fig. 1 dient ein einstellbarer Biigelmechanismus 64 dazu, den Löscmechanismus bei Abschluß eines Nähvorganges automatisch zu betätigen. Der Bügelmechanismus 64 umfaßt eine drehbar gelagerte Welle 66. deren Enden in einjustierbar befestigten Ständern 68, 70 gelagert sind. Ebenfalls in einstellbarer Weise ist

ίο zwischen den Enden der Welle 66 eine Betätigungseinrichtung 72 an der Welle 66 befestigt. Befestigungsmittel 74 dienen dazu, die Betätigungseinrichtung 72 einstellbar an der Welle 66 zu halten. Aufgrund dieses Aufbaues kann der Bügclmechanismus 64 so einjustiert werden, daß er jede Ausgangsstellung kompensiert, welche der automatisch gesteuerte Schlitten 16 einnehmen kann. Wie aus F i g. 2 und 3 hervorgeht, schließt die Betätigungseinrichtung 72 einen Befestigungsarm 76 und einen nach außen abstehenden Arm 78 ein, der

2n seinerseits am freien Ende des H'-S.'ls 58 angreifen kann. Ein doppelt wirkendes Betätiguiig'-giied 80, welches durch den Schaltkreis der Nähmaschine gesteuert wird, ist durch einen Gelenkniechanismus betriebsmäßig mit dem Bügelmechanismus verbunden, um auf diese Weiio eine Verdrehung der Welle 66 zu bewirken. Eine Verdrehung der Welle 66 führt dazu, daß der Betätigungsarm 78 an dem einen Ende des Hebels 58 angreift. Dies führt wiederum zu einer Verdrehung der Welle 50 des Lösemechanismus 48, so daß die Verriege-

JO lungsglieder 36,42 außer Eingriff gebracht werden. Die Rückkehr des Hebels 58 in die in F i g. 2 und 3 dargestellte Betriebsstellung erfolgt aufgrund der umgekehrten Wirkung des Betätigungsgliedes 80, wobei diese Wirkung durch ein elastisches Glied 82 noch unterstützt

J5 wird. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt das elastische Glied 82 eine Torsionsfeder dar. Ein Ende 84 des elastischen Gliedes 82 stützt sich an einem ortsfesten Zapfen 86 ab. Das andere Ende 38 des Gliedes 82 greift am Hebel 58 an und führt diesen in seine Beiriebssiellung zurück.

trfindungsgemäß ist auch eine Auswurfeinrichtung zum automatischen Auswerfen oder Abtrennen des Wcrkstückhaltcrs 14 aus seiner Verbindung mit dem Schlitten 16 vorgesehen. Wie in Fig. 3 dargestellt, hat die Auswurfeinrichtung im wesentlichen die Gestalt eines axial gleilvcrschieblichen Hebclgliedes 90. Das Hebelglied 90 weist erste und zweite Randabschnitte 92 bzw. 94 auf. Ein zwischen diesen Randabschnitten gelegener Mittelabschnitt % ist U-förmig ausgebildet. Der erste Randabsehniit 92 des Hebelgliedes 90 weist einen Längsschlitz 98 auf, der zwei Schrauben 100 und 102 aufnimmt. Diese Schrauben dienen als Befestigungsmittel, durc;i welche das Hebelglied 90 mit der Trägerplatte 22 verbunden ist. Die Schrauben 100, 102 vermiueln

ν, weiterhin eine Gleitführung für das Hebelglied 90, wobei die Gleitbewegung des Hebelgliedes 90 mit Bezug auf die Schrauben 100, 102 durch die Länge des Schlitzes 98 begrenzt if.. Der zweite Randabschnitt 94 des Hebclgliedes 90 stützt sich am Randabschnitt 38 des

M> Werkstüekhalters 14 ab und bewirkt einen Antrieb des Werkstückhalter, um diesen bei Betätigung der Auswurfcinrichtung vom Schlitten 16 wegzuschieben. Zwischen Schenkeln 104 und 106 des U-förmigen Mittelteils % ist das andere Er.dc 108 des Hebels 58 eingefangen.

ν; Das Ende 108 des Hebels 58 trägt einen Stift 110, welcher an den Schenkeln 104 und 106 des Mittelabschnitts 96 anlegbar ist.

Wie am besten aus F i g. 3 ersichtlich, bewegt die an-

fängliche Betätigung des Hebels 58 den Stift 110 über eine »tote Strecke« hinweg. Diese »tote Strecke« gibt dem Exzenter 56 einen ausreichenden Laufweg, um eine Ablösung der Verbindungsglieder 36,42/u bewirken, so daß der Werkstückhalter 14 frei ist, aus seiner Zusani- ι menfügung mit dem Schlitten 16 entfernt zu werden. Bei der anfänglichen Bewegung des Hebels 58 bewegt sich das untere Ende 108 dieses Hebels und der daran befestigte Stift 110 von der in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in die gestrichelt dargestellte in Lage, in welcher der Stift UO am Schenkel 106 des U-förmigen Mittelabschnitts anliegt. Eine fortgesetzte Bewegung des Hebels 58 veranlaßt eine axiale Verschiebung der vom Hcbelglicd 90 gebildeten Auswurfeinrichtung in dem durch die Ausdehnung des Schlitzes \^r, 98 vorgegebenen Ausmaß, wodurch der aus seiner Verbindung mit dem Schlitten gelöste Werkstückhalter angetrieben und weggeschoben wird. Bei seiner Rückkehr führt der Hebel 58 das Hebelglied 90 mit sich, so daß die Auswurfeinrichtung insgesamt wieder in die in Fig. 2 und 3 dargestellte Lage zurückkehrt.

Im Betrieb der Nähmaschine ist der Werkstückhalter 14 aufgrund der ineinander eingreifenden Verbindungsglieder 36, 42 fest mit dem Schlitten 16 verbunden. Bei Beendigung eines Nähvorganges wird der Bügelmecha- ."> nismus 64 automatisch betätigt. Hierdurch wird der Hebel 58 veranlaßt, die Exzenter 54,56 zu verdrehen, was zu einer Entkupplung der Verbindungsglieder führt. Praktisch gleichzeitig damit treibt die Auswurfeinrichtung automatisch den abgelösten Werkstückhalter 14 jo aus seiner Verbindung mit dem Schlitten 16 heraus, so daß die Bedienungsperson nunmehr in der Lage ist, den Werkstückhalter aus dem Nähbereich herauszunehmen. Im Anschluß an die Ablösung des Werkstückhalter vom Schlitten gelangt der Hebel 58 in seine in Fig. 2 ΐί und 3 dargestellte Stellung zurück, wodurch die Vorrichtung 40 abgesenkt wird und nunmehr einen neuen Werkstückhalter aufnehmen kann.

Da der Betrieb der Nähmaschine automatisch verläuft, ist die Bedienungsperson während des Nähvorgangs frei, ein Werkstück in einen zweiten Werkstückhalter einzulegen. Wenn dementsprechend der erste Werkstückhalter aus dem Nähbereich entfernt ist, kann die Bedienungsperson unmittelbar den zweiten, entsprechend vorbereiteten Werkstückhalter einsetzen. Der Werkstückhalter wird in einfacher Weise mit dem Schlitten einfach dadurch verbunden oder verriegelt, daß der Werkstückhalter gleitend in seine Verriegelungsstellung mit dem Schlitten verschoben wird. Das Gleiten oder Ve-sehiebcn des Werkstückhaitcrs veran- ->o laßt die als Kugelzapfen ausgebildeten Vorsprünge 36 die federvorgespannte Positionier- und Festhaltevorrichtungen 40 zwangsläufig zu einer Öffnung, bis die Vorrichtungen 36 in die konisch sich verjüngenden Buchsen 42 einschnappen. Hierdurch ist der Werkstück- « halter fest mit dem automatisch gesteuerten Schlitten verriegelt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Nähautomat mit einem programmgesteuerten Schlitten, mit einem vom Schlitten relativ zu den Stichbildemitteln bewegten Werkstückhalter und mit am Werkstückhalter bzw. am Schlitten angeordneten, miteinander in Eingriff bringbaren Verbindungsgliedern, die ein federgespanntes Aufnahmeglied und ein in dieses einführbares Feststellglied zur Verriegelung des Werkstückhalters am Schlitten umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellglied (Vorsprung 36) und das Aufnahmeglied (Buchse 42) paarweise vorhanden sind und formschlüssig ineinander eingreifen, daß ein vom Nähautomat gesteuerter Lösemechanismus (48) zum gegenseitigen Lösen der Verbindungsglieder (36,42) vorgesehen ist. und daß eine mit dem Lösemechanismus (48) gekoppelte Auswurfeinrichtung (90) nachdem Lösen der Verbindungsglieder (36,42) am Werkstückhalter (14) angreift und diesen vom Schlitten (16) wegschiebt.

2. Nähautomat nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß den Aufnahmegliedern (42) Führungsmittel (Führungsfläche 44) zugeordnet sind, welche die Feststellglieder (36) in die Aufnahmeglieder hineinlenken.

3. Nähautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeglieder (42) in Form von Buchsen an den freien Enden von freitragend am Scnlitten (16) gehaltenen Blattfedern (24, 26) befestigt und in di~ Buchi- η am Werkstückhalter (14) angeordnete, kugeJ'ge Vorsprünge als Fcststellglieder (36) einführbar sind.