DE3232969C2 - Auf zwei Führungsschienen geführter Schlitten für Nähmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf zwei Schlittensysteme, wobei das eine Schlittensystem auf dem anderen Schlittensystem angeordnet ist. Jedes Schlittensystem umfaßt einen Schlitten, der mittels zweier Rollensätze entlang eines Führungsschienenpaars beweglich ist. An jedem Schlitten sind biegsame Gelenkglieder vorgesehen, welche die Rollen jedes Schlittens an die Führungsschienen anlegen. Die Gelenkglieder sind in einer ersten Ebene im wesentlichen steif und in einer zweiten Ebene flexibel, so daß trotz Starrheit des Schlittens der Abstand zwischen den Rollen veränderlich ist, um auf diese Weise örtliche Entfernungstoleranzen zwischen den Schienen zu kompensieren, wobei derartige Toleranzen auf erhöhte oder erniedrigte Stellen an den an den Rollen antreibenden Berührungsflächen der Führungsschienen zurückgehen können. Die Rollen werden dabei mit Hilfe eines Kraftspeichers in Anlage an den Führungsschienen gehalten.

Description

dadurch gekennzeichnet,

daß die Rahmenteile in einer gemeinsamen Ebene relativ zueinander beweglich sind,
daß am ersten Rahmenteil (66) erste und zweite, im wesentlichen nur in einer Richtung federnd biegsame und im wesentlichen flach in einer Ebene verlaufende, bandförmige Gelenkglieder (86,88) mit ihren Enden (l&st, 108a; UO, UOa; derart befestigt sind, daß die Ebene, in welcher die Gelenkgiieder verlaufen, im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsebene der Rahmenteile (66,68) liegt,
daß der zweite Rahmenteil (68) durch Befestigungsmittel (74,76) an den Gelenkgliedern (86,88) gehalten ist,

daß die Befestigungsmittel (74, 76) mit ihren einen Enden (104,104aJ sowohl am ersten Gelenkglied (86) als auch am zweiten Rahmenteil (68) und mit ihren anderen Enden (106, 106a; am zweiten Gelenkglied (88) befestig, sind, und

daß ein am ersten ,Rahmer'.eil (66) abgestützter Kraftspeicher (101) von diesem Rahmenteil eine Kraft auf die Gelenkgliedc-r (86 58) derart überträgt, daß sich diese Gelenkglieder quer zu der Ebene, in welcher sie verlaufen, verbiegen.

2. Schlitten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Rahmenteil (66) Arme (92, 94) befestigt sind, an denen als Kraftspeicher je eine Schraubenfeder (101) mit ihrem einen Ende angreift, und daß die Schraubenfeder (101) mit ihrem anderen Ende an einer Mutter (98) abgestützt ist, die auf einem Gewindeteil (!00) eines sich durch die Schraubenfeder (101) hindurch erstreckenden Stabes (102) angeordnet ist.

3. Schlitten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den als Blattfedern ausgebildeten Gelenkgliedern (86,88) Stabilisierungsstäbe (82, 84) in Sandwichform angeordnet sind.

4. Schlitten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daO die Enden (104,106) der Befestigungsmittel (74, 76) an den Stabilisierungsstäben (82, 84) befestigt sind.

Die Erfindung betrifft einen auf zwei Führungsschienen geführten Schlitten für Nähmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (US-PS 37 42 879).

Solche Industrienähmaschinen weisen einen Nähgutoder Stoffträger, einen diesen Träger tragende und führende Schlittenanordnung und eine die Schlittenanordnung automatisch steuernde Mikroprozessor-Einrichtung auf. Die Schlittenanordnung umfaßt nach Art eines Kreuzschlittens einen ersten und einen zwei'en Schlitten, denen jeweils zwei eigene Führungsschienen zugeordnet sind. Ein Schlitten ist so ausgebildet, daß er sich in X-Richtung bewegt, während der andere Schlitten in Y-Richtung verschieblich ist. Rollensätze dienen dazu, jedem Schlitten die erforderliche Bewegung auf den Führungsschienen zu ermöglichen. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, daß die Rollen stets im wesentlichen mit dem gleichen Druck an ihren Führungsschienen anliegen müssen. Hcrstellungstcchnisch bedeutet dies die Schaffung eines Schienensatzes, bei dem die Entfernung ίο zwischen zwei Führungsschienen an jeder Steile nicht mehr als 0,002 mm nach beiden Richtungen hin variieren darf.

Es ist Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, einen Schlitten vorzuschlagen, bei dem auch bei ja größeren Toleranzen des Schienenabstandes ein sicheres Anliegen der Rollen gewährleistet ist.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es Μ zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Nähmaschine;

F i g. 2 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht der Maschine aus Fig. 1 mit einer Schlittenanordnung (Kreuzschlitten);

F i g. 3 eine Draufsicht der Schlittenanordnung, wobei Teile der Führungsschienen weggebrochen sind;

Fig.4 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig.5 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie5-5in Fig.3;

Fig.6 eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie6-6in Fig.3;

Fig.7 eine Draufsicht eines ersten, in .Y-Richtung beweglichen Schlittens mit teilweise weggebrochenen Führungsschienen;

Fig. 8 eine Ansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 7;

Fig.9 eine Schnittansichl entlang der Linie 9-9 in F i g. 7 und

Fig. 10 eine Schnittansicht entlarsg der Linie 10-10 in Fig.7.

Die Fig. I und 2 zeigen eine Schlittenanordnung 10 gemäß der Erfindung in Kombination mit einer Industrienähmaschine 12, einer Mikroprozessoranordnung, die eine Steuertafel 14 einschließt, und der zugehörigen (im einzelnen nicht dargestellten) elektronischen und dergleichen »Hardware« 16. Ferner sind in Fig. 1 ein Arbeitstisch 18 und ein Fadenständer 20, beide an sich bekannt, dargestell*.

*o Wie aus F i g. 2 ersichtlich, umfaßt die Schlittenanordnung 10 ein erstes Schlittcnsystcm 37, welches einen ersten Satz von einhüllenden Führungsschienen 40 einschließt, und ein zweites Schlittensystem 41, welches einen zweiten Satz von einhüllenden Führungsschienen 44 einschließt. Eine Stoffklammer 21 ist, wie dargestellt, mit der Schlittenanordnung 10 verbunden und dient der Festhaltung eines Stoffes während eines Nähzyklus. Am Gestell der Gesamtmaschine sind Antriebsmotor 23, 25 befestigt, welche während aes Nähzyklus über ein bo (nur teilweise dargestelltes) Kabelsystem 52 die Schlittenanordnung 10 veranlassen das (nicht dargestellte) Stoffmaterial in der Weise zu verschieben, daß ein beabsichtigtes Stichbildcmuster cntstchi.

In F i g. J bis 6 ist die Schliltcnanordnung 10 teilweise

b5 dargestellt, welche der Stoffklammer die gewünschte Bewegung entlang der X- und V-Achse mitteilt. Das erste Schlittcnsystem 37 weist einen Schlitten 38 auf, der mit dem ersten Satz der Führungsschienen 40 zusam-

menwirkt, um die Bewegung entlang der X-Achse herbeizuführen. Das zweite Schlittensystem 41 weist einen zweiten Schlitten 42 auf. der mit dem zweiten Satz der Führungsschienen 44 zusammenwirkt und für eine Bewegung entlang der V-Achse verantwortlich ist. Der erste Schlitten 38 und der erste Satz der Führungsschienen 40 sind auf dem zweiten Schlitten 42 befestigt, und zwar mit Hilfe von Brückengliedern 46 und 48 (F i g. 3 und 4). Die Führungsschienen weisen Spann- und Versteifungsmittei 50 auf, die hier lediglich im Zusammenhang mit den Führungsschienen 40 dargestellt sind. Diese Mittel halten die zugeordneten Führungsschienen in der genau vorgeschriebenen Position. Teile des Kabelsystems 52 sind über Kabelroüen 54 bis 64 geführt

Gemäß der Erfindung ist das Schlittensystem 37 mit den ersten Führungsschienen 40 im wesentlichen gleich ausgebildet wie das zweite Schlittensystem 41 mit den Führungsschienen 44. Aus Gründen der Vereinfachung wird im feigenden daher lediglich das erste Schlittcnsystem 37 mit seinen zugehörigen Einzelteilen erörtert. Insoweit wird auf die F i g. 7 bis 10 verwiesen.

Der erste Schlitten 38 umfaßt: einen ersten Rahmenteil 66, einen zweiten, schwebend gehaltenen Rahmenteil 68, eine erste Abstützung in Form einer Rollenlagerung 70, eine zweite Abstützung in Form einer Rollenlagerung 72, erste und zweite Vorspann- und Kompensationsmittel, die gleichzeitig als Befestigungsmittel für den zweiten Rahmentei! 68 dienen, wobei diese Teile bei der bevorzugten Ausführungsform ,der Erfindung Druckfedern aufweisen, die um einen stabförmigen Kern herum angeordnet sind, ferner erste und zweite Kappenteile 78,80, erste und zweite Stabilisierungsglieder 82,84 sowie erste und zweite, biegsame Gelenkglieder 86, 88, welche bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als band- oder blattförmige Federstahlteile ausgebildet sind. Die erste Rollenlagerung 70 weist erste und zweite Rollen 71, 73 und die zweite Rollenlagerung 72 dritte und vierte Rollen 75,77 auf.

Wie in F i g. 7,8 und 9 dargestellt, sind die Kappenteile 78,80 mit Hilfe geeigneter Mittel am jeweiligen Rahmenteil 68 oi'.sr 66 befestigt, so daß ein Lagersitz 90 für die Rollenlagerungen vermittelt wird.

Der in Fig.7 dargestellte Schlitten 38 weist eine Hauptebene auf, die parallel zur Zeichnungsebene liegt. Die erwähnten Vorspann- und Befestigungsmittel stützen sich jeweils einzeln am ersten Rahmenteil 66 ab, und zwar über Arme 92,94, die mittels eirer horizontal verlaufenden Platte 96 mit diesem Rahmenteil fest verbunden sind. Die Platte 96 trägt auch die Kabelrollen 60 und 64. Die beiden Vorspann- und Kompensationsmittel sind im wesentlichen ider/isch ausgebildet. Die nachstehende Beschreibung bezieht sich daher lediglich auf das Vorspannnr.ttel 74. Sie gilt aber in der gleichen Weise auch für das zweite Vorspann- und Kompensationsmittel 76. Das auch als Befestigungsmittel dienende Mittel 74 dient dazu, eine Kraft, aus dem ersten Rahmenteil 66 in die ersten und zweiten Gelcnkglieder 86,88 einzuleiten. Es umfaßt eine Mutter 98, die auf einem mit Gewinde versehenen Abschnitt 100 eines horizontal verlaufenden Stabes 102 einstellbar angeordnet ist. Eine als Kraftspeicher dienende Feder 101 stützt sich einerseits über eine Unterlegscheibe an einem der Arme 92, 94 und damit am Rahmen 66 und andererseits an der mit dem Stab 102 verbundenen Mutter ab.

Der als Vorspann- und Befestigungsmittel 74, 76 dienende Stab 102 weist erste Enden 104, 104a und zweite Enden 106,106a auf. Die ersten Enden 104,104a sind am ersten flexiblen Gelenkglied 86 befestigt, die zweiten Enden 106,106a sind fest mit dem zweiten Gelenkglied 88 verbunden. Bei der bevorzugten Ausfühningsform der Erfindung sind Stabilisierungstäbe 82,84 über eine bestimmte Strecke der Längsausdehnung der Gelenkglieder 86, 88 hinweg mit diesen Gliedern fest verbunden. Diese Stabilisierungsstäbe bestehen vorzugsweise aus zwei langgestreckten Teilen, die in Sandwichform am Gelenkglied befestigt sind. Die Stabilisierungsglieder tragen zur Stabilität der Gelenkglieder bei. Die Gelenkglieder 86,88 weisen Enden 108,108a und 110,110a auf. Wie in F i g. 8 dargestellt, sind die Enden 108,108a am ersten Rahmenteil 66 mit Hilfe von Schrauben 112, 112a befestigt Die Enden 110 und 110a sind im wesentlichen in der gleichen Weise am Rahmenteil 66 fesigehalten. Wenn daher vom ersten Rahmenteil 66 über das die Feder 101 als Kraftspeicher tragende Befestigungsteil 74, 76 eine Kraft auf die Stabilisierungsstäbe 82, 84 übertragen wird, biegen oder krümmen sich die Gelenkglieder 86, 88 entweder in Richtung zur Ober- oder Unterseite der Darstellung gemäß F i g. 7 hin. Die Teile der Gelenkglieder 86,88, die in F i g. 7 links liegen, reagieren dabei auf eine Kraft, die ve. den ersten und dritten Rollen 71 bzw. 75 ausgehen. Dafapi. können sich diese Teile der Geienkglieder zur Oberseite der F i g. 7 hin krümmen. Die in F i g. 7 rechts gelegenen Teile der Gelenkglieder können sich in Abhängigkeit von einer Kraft, di:- von den zweiten und vierten Rollen 73 bzw. 77 ausgeht, in Richtung auf die Unterseite der Fig. 7 hin krümmen. Auch die umgekehrte Situation kann auftre-

M ten. Bei den zwei in F i g. 7 dargestellten Gelenkgliedern verläuft die lange Dimension von der linken Seite der Zeichnung nach rechts. Diese Richtung entspricht der X-Achse. Die Dimension, die sich in F i g. 7 von oben nach unten erstreckt, ist die V-Achse. Senkrecht hierzu und zur Zeichnungsebene der F i g. 7 verläuft die Z-Achse (vgl. F i g. 8). Die beschriebenen Gelenkglieder 86,88 können in Z-Richtung eine sehr hohe Steifheit besitzen. Die Z-Achse und damit die Richtung, in welcher die Gelenkglieder 86,88 ihre größte Steifigkeit haben, verläuft somit senkrecht zur Hauptebene, in welcher die beiden Rahmenteile 66, 68 beweglich sind. Gegenüber Krä^ften, die entlang der Y-Achse oder parallel zu der genannten Bewegungsebene ausgeübt werden, sind die Gelenkglieder ziemlich flexibel.

An den Enden 104,104a der gleichzeitig als Kraftspeicher wirkenden Befestigungsmittel 74,76 ^;st schwebend oder freitragend der zweite Rahmenteil 68 befestigt. Wie oben bereits ausgeführt, trägt der Rahmenteil 68 die Rollenlagerung 70. Wenn sich daher die Gelenkglieder 86, 88 in F i g. 7 nach oben hin verbiegen, wird die absolute Entfernung zwischen der ersten Rollenlagerung 70 und der zweiten Rollenlagerung 72 geringer. Wenn sich die Gelenkglieder in F i g. 7 nach unten hir> krümmen, wird die absolute Entfernung zwischen dieseh Rollenlagerungen größer. Wie bereits festgestellt, können auch Kombinationen dieser Zustände gleichzeitig nebeneinander existieren.

In der Praxis üben die mit den Kraftspeichern versehenen Befestigungsmittel 74,76 über den Rahmenteil 66 ω eine vorbestimmte "Lraft auf die Rollenlagerungen derart aus, daß sie zur Gewährleistung eines ordnungsgemäßen Betriebes fest auf den zugehörigen Führungsschienen aufsitzen. Aufgrund von Fertigungs- oder Zusammenbauproblemen kann die absolute Distanz zwisehen den an den Rollen angreifenden Flächen 109,109a der Führungsschiene.· (vgl. Fi g. 5) über deren gesamte Länge hinweg nicht überall die gleiche sein. Es wurde festgestellt, daß ein Lockerwerden des Kabelsystems,

welches in die ersten und zweiten Schlittcnsysteme 37, 41 aufgrund dieser Ursache eingeführt wird, deren Fähigkeit zunichte macht. Funktionen, für die sie konstriert sind, auszuüben.

Aufgrund der Flexibilität der Gelenkglieder 86 und 88 in Richtung der V-Achse können sich die den Enden 108 und 108a benachbarten Teile in F i g. 7 nach oben hin biegen, während sich die Teile in der Nahe der Enden 110 und 110a in F i g. 7 nach unten hin krümmen können. Auf diese Weise werden Probleme vermieden, falls die to an den Rollen angreifende Fläche der Führungsschienen verschieden hohe und tiefe Punkte über die Schienenlänge hinweg aufweisen sollte.

Wie bereits ausgeführt, ist das erste Schlittensystem 37 einschließlich des ersten Satzes von Führungsschienen 40 über die Brückenglieder 46 und 48 starr mit dem zweiten Schlittensystem 41 verbunden, vgl. F i g. 3,4 und 5. Im Hinblick auf das Verständnis vorliegender Erfindung kann das zweite Schlittensystem 41 als mit dem ersten Schlittensystem 37 konstruktiv und funktionell übereinstimmend angesehen werden. Das zweite Schlittensystem 41 umfaßt zusammen mit den bereits erwähnten Schienen: einen ersten oder schwebend gehaltenen Rahmen 120, einen zweiten Rahmen 122, einen ersten und zweiten Satz von Rollen 124 und 126, erste und zweite Vorspann- und Kompensiermittel 128 und 130, welche vorzugsweise als um einen Kern herum verlaufende Schraubendruckfedern ausgebildet sind, ferner erste und zweite Rahmenkappen 132 und 134, erste und zweite Stabilisierungsstäbe 136 und 138 sowie erste und zweite Gelenkglieder 140 und 142, welche bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als flache Federstahlglieder ausgebildet sind.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

45

55

65

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Auf zwei Führungsschienen geführter Schlitten für Nähmaschinen, mit einem ersten und einem zweiten Rahmenteil, mit einem ersten, am ersten Rahmenteil angeordneten und an der einen Führungsschiene anliegenden Rollensatz und mit einem zweiten, am zweiten Rahmenteil angeordneten und an der anderen Führungsschiene anliegenden Rollensatz,