DE3407338C1 - Naehmaschine mit einer Vorschubvorrichtung - Google Patents

Description

Federstahlbändern eine ausreichend hohe Vorspannung erzielt werden kann, läßt sich somit der gesamte Träger massearm aufbauen. Auf diese Weise wird die Massenträgheit der Vorschubvorrichtung zusätzlich reduziert. Die Verwendung ausreichend hoch vorgespannter Federstahlbänder verhindert außerdem, daß sich der Träger durch die stoßartigen Antriebsbewegungen elastisch verbiegen kann. Somit wird als weiterer Vorteil noch die Übertragungsgenauigkeit des Gestänges vergrößert.

Der massearme und zugleich biegesteife Träger kann auch bei anders aufgebauten Vorschubvorrichtungen angewandt werden.

Damit in beiden Federstahlbändern eine exakt gleich große Vorspannung eingestellt werden kann, ist gemäß Anspruch 3 jedem Federstahlband eine Spannvorrichtung zugeordnet.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf das Nähaggregat,

F i g. 2 eine Vorderansicht des Nähaggregates,

F i g. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung nach Linie III-IIIderFig. 1,

F i g. 4 eine Schnittdarstellung nach Linie IV-IV der Fig. 1.

Auf einem Gestell 1 ist eine Tischplatte 2 angeordnet, auf der eine Nähmaschine 3 befestigt ist. Diese besteht aus einer Grundplatte 4, einem Ständer 5 und einem Arm 6, der in einen Kopf 7 übergeht. Im Kopf 7 ist eine in bekannter Weise angetriebene Nadelstange 8 gelagert, die eine Nadel 9 trägt.

Zur Aufnahme des Nähgutes dient ein Nähguthalter 10, der eine das Nähgut reibschlüssig erfassende Platte 11 aufweist, die zum Durchtritt der Nadel 9 mit einer der Form der herzustellenden Naht entsprechenden Aussparung 12 versehen ist. Die Platte 11 liegt auf einer auf der Tischplatte 2 befestigten Tragplatte 13 auf, deren Oberseite mit der Oberseite der Grundplatte 4 der Nähmaschine 3 fluchtet.

Der Nähguthalter 10 ist durch Knebelschrauben 14 mit einem Träger oder Schwenkarm 15 lösbar verbunden, der einen knicksteifen Mittelstab 16 mit Doppel-T-Profil (F i g. 4) und einen Querstab 17 aufweist, welcher durch zwei Versteifungsrippen 18 gegenüber dem Mittelstab 16 abgestützt ist. In zwei geschlitzten Ansätzen 19, 20 des Querstabes 17 ist je ein Ende eines Federstahlbandes 21, 22 befestigt. Die anderen Enden der Federstahlbänder 21,22 sind in je einem Gabelstück 23, 24 befestigt, die mittels je eines Gewindezapfens 25,26 und einer Stellmutter 27, 28 an je einem Ansatz 29, 30 des Mittelstabes 16 angeordnet sind. Die Gabelstücke 23,24 mit den Gewindezapfen 25,26 und den Stellmuttern 27, 28 bilden zwei Spannvorrichtungen 31 für die Federstahlbänder 21, 22. Der Mittelstab 16 und der Querstab 17 bestehen aus einer Leichtmetallegierung. Da ferner die Federstahlbänder 21, 22 verhältnismäßig dünn ausgebildet sein können, wird somit für den Schwenkarm 15 insgesamt ein massearmer Aufbau erzielt.

In einem im Mittelstab 16 ausgebildeten Lagerauge 32 (F i g. 4) ist ein Gelenkbolzen 33 angeordnet. Dieser ist von einem gabelförmig ausgebildeten und zu zwei Lageraugen erweiterten Ende eines Schwenkarmes 34 umgriffen, der ebenfalls einen doppel-T-förmigen Querschnitt hat und aus einer Leichtmetallegierung besteht. Der Gelenkbolzen 33 ist durch zwei Sicherungsringe 35 (F i g. 4) axial gesichert.
Das dem Gelenkbolzen 33 gegenüberliegende Ende des Schwenkarmes 34 ist auf einem Schlitten 36 angeordnet. Wie in F i g. 3 ersichtlich, ist der Schwenkarm 34 durch zwei Kugellager 37,38 auf einem auf dem Schlitten 36 befestigten Bolzen 39 gelagert und durch zwei Sicherungsringe 40, 41, zwei Distanzhülsen 42, 43 und eine Unterlagscheibe 44 axial gehalten. Der Schlitten 36 ist mittels einer Kugelführung 45 auf einer Gleitstange 46 verschiebbar gelagert, deren Enden in zwei auf der Tischplatte 2 befestigten Lagerböckchen 47, 48 aufgenommen sind. Auf der Tischplatte 2 ist eine parallel zur Gleitstange 46 verlaufende Führungsschiene 49 befestigt, die einen U-förmigen Querschnitt hat, wobei der obere Schenkel mit 50 bezeichnet ist. Auf einem im Schlitten 36 befestigten Schraubbolzen 51 ist eine drehbare Rolle 52 gelagert, die an der Oberseite des Schenkels 50 anliegt. Auf einem anderen im Schlitten 36 befestigten Schraubbolzen 53 ist eine drehbare Rolle 54 gelagert, die an der Unterseite des Schenkels 50 anliegt.

An der Unterseite der Tischplatte 2 ist ein Schrittmotor 55 angeordnet, auf dessen durch die Tischplatte 2 hindurchgeführten Welle 56 ein gezahntes Riemenrad 57 befestigt ist. Auf dem Riemenrad 57 ist ein Zahnriemen 58 angeordnet, der um ein auf der Tischplatte 2 drehbar angeordnetes Umlenkrad 59 läuft, wobei die Riemenabschnitte zwischen den Rädern 57, 59 parallel zur Gleitstange 46 verlaufen. Der Zahnriemen 58 ist über eine gezahnte Druckplatte 60 fest mit dem Schlitten 36 verbunden.

Das dem Gelenkbolzen 33 gegenüberliegende Ende des Schwenkarmes 15 ist auf einem Bolzen 61 schwenkbar gelagert, der auf einem Schlitten 62 befestigt ist. Der konstruktive Aufbau der Lagerung des Schwenkarmes 15 auf dem Bolzen 61 ist identisch mit dem Aufbau der Lagerung des Schwenkarmes 34 auf dem Bolzen 39. Ferner ist der Schlitten 62 in identischer Weise wie der Schlitten 36 .auf einer Gleitstange gelagert, die mit 63 bezeichnet ist. Außerdem stützt sich der Schlitten 62 durch zwei nicht dargestellte Rollen auf einer parallel zur Gleitstange 63 verlaufenden Führungsschiene 64 ab. Der Schlitten 62 ist über eine gezahnte Druckplatte 65 mit einem Zahnriemen 66 verbunden. Dieser läuft über ein Riemenrad 67, das auf der Welle 68 eines an der Unterseite der Tischplatte 2 befestigten Schrittmotors 69 angeordnet ist, sowie über ein Umlenkrad 70, das auf der Tischplatte 2 drehbar angeordnet ist.

Die Schrittmotoren 55,69, die Schlitten 36,62 und die Schwenkarme 15, 34 bilden gemeinsam mit dem Nähguthalter 10 eine Vorschubvorrichtung 71.

Das Nähaggregat arbeitet wie folgt: Das Nähaggregat dient zum Aufnähen von Taschen auf z. B. Hosen und ist ein Bestandteil einer größeren Anlage, zu der auch eine nicht dargestellte Umbuggstation gehört. In dieser werden die Taschenränder in bekannter Weise umgeschlagen, worauf die Tasche auf die Hose aufgelegt wird. Danach wird der vom Schwenkarm 15 gelöste Nähguthalter 10 auf die Hose und die Tasche so aufgelegt, daß sich die Aussparung 12 an der Stelle befindet, an der später die Naht gebildet werden soll. Anschließend wird der Nähguthalter 10, der nunmehr Hose und Tasche reibschlüssig festhält, auf der Tragplatte 13 entlangbewegt und wieder mit dem Schwenkarm 15 verbunden. Da die lösbare Befestigung des Nähguthalters 10 am Schwenkarm 15 kein Bestandteil der Erfindung ist, wurde sie aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit stark vereinfacht dargestellt, indem der Nähguthalter durch die manuell zu betätigenden Knebelschrauben 14 mit dem Schwenkarm 15 verbunden wird.

Nachdem der Nähguthalter 10 mit dem Schwenkarm 15 verbunden worden ist, wird der Bearbeitungszyklus des Nähaggregates gestartet. Zunächst wird der Nähguthalter 10 bei noch stillstehender Nähmaschine 3 aus der in F i g. 1 gezeigten Ruhestellung in die Nähposition gefahren, indem die Schrittmotoren 55, 69 programmgesteuert zeitlich überlappt eine entsprechende Anzahl von Antriebsschritten ausführen. Die Steuerung der Schrittmotoren 55,69 kann hierbei durch einen bekannten, nicht dargestellten Mikrocomputer erfolgen, der die erforderliche Anzahl von Antriebsimpulsen für jeden der beiden Schrittmotoren 55,69 aus in einem Speicher enthaltenen Positionsdaten berechnet.

Die Schrittmotoren 55,69 treiben die Zahnriemen 58, 66 an, die ihrerseits die Schlitten 36, 62 auf den Gleitstangen 46> 63 verschieben. Die Bewegung der Schlitten 36,62 wird auf die jeweiligen Schwenkarme 15 bzw. 34 übertragen und somit der Nähguthalter 10 in der im Programm festgelegten Weise auf der Tragplatte 13 relativ zur Nähmaschine 3 verschoben, bis sich die Stelle, an welcher die Naht beginnen soll, unter der Nadel 9 befindet. Danach wird die Nähmaschine 3 eingeschaltet, worauf im Zusammenwirken mit den programmgesteuerten Schrittmotoren 55,69 die gewünschte Naht gebildet wird.

Während der Nähguthalter 10 beim Bewegen von der Ruhestellung in die Nähposition quasi kontinuierlich bewegt werden kann, wird er während des Nähvorganges nur bei außerhalb des Nähgutes befindlicher Nadel 9 verschoben, wodurch er eine intermittierende Bewegung ausführt. Die hierbei von dem Schwenkarm 34 auf den Schwenkarm 15 ausgeübten stoßartigen Bewegungsschritte wirken sich auf den Schwenkarm 15 als Biegebelastungen aus, wobei das maximale Biegemoment im Bereich des Gelenkbolzens 33 auftritt. Durch entsprechendes Einstellen der beiden Spannvorrichtungen 31 besteht in den beiden Federstahlbändern 21, 22 eine solch große Zugspannung, daß die vom Schwenkarm 34 eingeleiteten maximalen Biegebelastungen von den Federstahlbänderh 21, 22 vollständig aufgefangen werden, so daß am Mittelstab 16 nur in dessen Längsrichtung verlaufende Normalkräfte auftreten. Dies hat zur Folge, daß sich der Schwenkarm 15 durch die stoßartigen Antriebsbewegungen des Schwenkarmes 34 nicht elastisch verbiegen kann.

Die biegesteife Konstruktion des Schwenkarmes 15 bewirkt neben dem massearmen Aufbau der gesamten Vorschubvorrichtung und der schlupffreien Antriebsverbindung zwischen den Schrittmotoren 55,69 und den Schlitten 36,62 eine hohe Übertragungsgenauigkeit der von den Schrittmotoren 55, 69 erzeugten Antriebsbewegungen auf den Nähguthalter 10.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

55

60

Claims (3)

1 2 und bei auseinandergezogenem Schwenkarm pro Patentansprüche: Schritt des Schrittmotors einen langen Schwenkweg ausführen würde. In diesem Fall müßte zur Erzielung

1. Nähaggregat mit einer Nähmaschine und einer einer hohen Vorschubgenauigkeit bei großer Vorschub-Vorschubvorrichtung, die einen von einem ersten 5 geschwindigkeit für den Antrieb des Schwenkträgers Positioniermotor angetriebenen, einen Nähguthai- ein vergleichsweise aufwendiges Schrittmotorsystem ter aufnehmenden Träger und einen'von einem verwendet werden, das für kleine Winkelschritte und zweiten Positioniermotor angetriebenen und an den große Schrittfrequenz ausgelegt ist.

Träger angelenkten Schwenkarm aufweist, da- Weitere Nachteile bestehen darin, daß sich die Seile

durch gekennzeichnet, daß die Positionier- 10 beispielsweise durch Materialermüdung bleibend ver-

motoren (55, 69) stationär angeordnet sind und mit längern können, wodurch die Antriebsbewegungen der

je einem Schlitten (36; 62) in formschlüssiger An- Schrittmotoren ungenau übertragen werden, und daß

triebsverbindung stehen, von denen der eine mit das Antriebssystem wegen der zwischen dem Maschi-

dem Schwenkarm (34) und der andere mit dem Trä- nengestell und den Schrittmotoren angeordneten stoß-

ger (15) verbunden ist, wobei der Träger (15) masse- 15 absorbierenden Federn bei bestimmten Frequenzen

arm ausgebildet und unmittelbar mit dem Nähgut- zum Schwingen neigt,

halter (10) verbunden ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

2. Nähaggregat nach Anspruch 1, dadurch ge- einen Nähguthalter aufweisende Vorschubvorrichtung kennzeichnet, daß der Träger (15) einen knicksteifen zu schaffen, die trägheitsarm und dabei einfach aufge-Mittelstab (16) und einen mit dem Nähguthalter (10) 20 baut ist und stets die den Positioniermotoren zugeführverbundenen Querstab (17) aufweist und daß die En- ten Steuerbefehle sowohl bei kleinen als auch bei groden des Querstabes (17) über vorgespannte Feder- ßen Nahtbildern genau ausführt.

Stahlbänder (21, 22) mit dem seiner Schwenkachse Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen

zugeordneten Ende des Trägers (15) verbunden sind. Nähaggregat durch die kennzeichnenden Merkmale des

3. Nähaggregat nach Anspruch 2, dadurch ge- 25 Anspruchs 1 gelöst.

kennzeichnet, daß jedem Federstahlband (21,22) ei- Der zweigliedrige Aufbau des Gestänges und die

ne Spannvorrichtung (31) zugeordnet ist. Maßnahme, sowohl den Schwenkarm als auch den Träger auf je einem verschiebbaren Schlitten zu lagern und

beide Schlitten diese durch stationäre Positioniermoto-

30 ren anzutreiben, wobei die formschlüssige Verbindung zwischen den Positioniermotoren und den Schlitten eine

Eine dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechen- schlupffreie Übertragung der Antriebsbewegungen ge-

de Nähmaschine ist der DE-OS 21 60 093 entnehmbar. währleistet, ermöglichen nicht nur einen trägheitsarmen

Die bekannte Vorschubvorrichtung weist zwei auf sta- Aufbau sondern zugleich auch eine hohe Übertragungs-

tionären Bolzen gelagerte Schwenkarme auf, die als X- 35 genauigkeit der Antriebsbewegungen der Positionier-

und V-Arme bezeichnet sind und als Positionierantriebe motoren auf den Nähguthalter. Die formschlüssige An-

je einen Schrittmotor tragen. Der auf dem y-Arm befe- triebsverbindung kann beispielsweise als Zahnriemen-,

stigte Schrittmotor treibt über ein Ritzel eine im y-Arm Zahnstangen- oder Schraubspindeltrieb ausgebildet

verschiebbar gelagerte Zahnstange an, die mit dem X- sein. Als Positioniermotoren lassen sich zum Beispiel

Arm gelenkig verbunden ist. Der auf dem X-Arm befe- 40 elektrische oder hydraulische Schrittmotoren oder posi-

stigte Schrittmotor treibt über ein Ritzel eine im X-Arm tionsgeregelte Gleichstromantriebe verwenden,

verschiebbar gelagerte Zahnstange an, an welcher ein Da die Vorschubbewegungen des Nähguthalters

Nähguthalter befestigt ist. Gegenüber einem, durch die durch Verschiebebewegungen der Schlitten und damit

DE-PS 24 57 534 bekannten viergliedrigen Antriebsge- durch Verlagerung der Schwenkachsen sowohl des

stange bringt das zweigliedrige Antriebsgestänge der 45 Schwenkarmes als auch des Trägers erzielt werden und

bekannten Vorschubvorrichtung zwar eine Reduzie- folglich deren Länge und der Abstand des Nähguthal-

rung der zu bewegenden Gestängeteile, da aber die ters zu den Schwenkachsen stets gleich bleibt, bewirken

Schrittmotoren auf den Schwenkarmen befestigt sind somit gleich große Bewegungsschritte der Positionier-

und daher gemeinsam mit diesen mitbewegt werden, motoren an jeder Stelle des Nahtbildes eine im wesentli-

weist die bekannte Vorschubvorrichtung noch eine ver- 50 chen gleichbleibend große Verschiebung des Nähgut-

gleichsweise hohe Massenträgheit auf. halters. Auf diese Weise gibt es für die Positioniermoto-

Durch die DE-PS 26 01 948 ist ein trägheitsarmer An- ren keine unterschiedlichen Antriebsbedingungen bei triebsmechanismus für eine Stoffklammer bekannt, der der Vorschubsteuerung von kleinen oder großen Nahteinen einzigen Schwenkarm aufweist. Dieser ist aus ei- bildern bzw. innerhalb großer Nahtbilder. Daher ist die nem Schwenkträger und einem in diesem gelagerten 55 erfindungsgemäße Vorschubvorrichtung universell für Schlitten teleskopartig aufgebaut. Zwei stationär ange- das Herstellen kleiner und großer Nahtbilder geeignet,
ordnete Schrittmotoren übertragen ihre Antriebsbewe- Bei dem nach dem Anspruch 2 ausgebildeten Träger gung durch zwei Seile auf den Schwenkträger und den ist die Vorspannung der Federstahlbänder so hoch geSchlitten, wobei die Seile über teils stationär und teils wählt, daß die vom angekoppelten Schwenkarm eingeauf dem Schwenkarm angeordnete Umlenkrollen lau- 60 leiteten maximalen Biegebelastungen von den Federfen. Dem Vorteil des trägheitsarmen Aufbaues steht der Stahlbändern vollständig aufgefangen werden, so daß Nachteil gegenüber, daß dieses Antriebssystem nur für am Mittelstab nur in dessen Längsrichtung verlaufende kleine Nahtbilder, d. h., kurze Gesamtwege geeignet ist. Normalkräfte auftreten. Infolgedessen braucht der Mit-Bei großen Nahtbildern müßte der Schwenkarm einen telstab nur auf Knickfestigkeit ausgelegt zu werden. Ein großen radialen Verschiebeweg haben, was zur Folge 65 knickfester Stab läßt sich auf einfache Weise durch ein hätte, daß die Stoffklammer bei zusammengeschobe- massearmes Hohl- oder Doppel-T-Profil aus einer nem Schwenkarm pro Schritt des den Schwenkträger Leichtmetallegierung realisieren. Da schon mit verantreibenden Schrittmotors einen kurzen Schwenkweg gleichsweise dünnen und daher ebenfalls massearmen