DE3729256C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Nähaggregat nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Nähaggregat ist durch die DE-PS 34 07 338 bekannt. Dessen Vorschubvorrichtung weist zur Erzielung einer geringen Massenträgheit nur zwei drehbar gelagerte Lenker auf, die jeweils auf einem geradlinig verschiebbaren und über ein Zahnriemengetriebe mit je einem Positioniermotor verbundenen Schlitten gelagert sind. Am Ende eines der beiden Lenker ist ein Nähguthalter angeordnet. Während des Betriebes treten an dem den Nähguthalter tragenden Lenker außer den parallel zu seiner Längsachse gerichteten Antriebskräften zusätzlich an seiner Koppelstelle mit dem anderen Lenker durch quer gerichtete Kräfte auch noch Biegebelastungen auf. Diese werden zwar dadurch aufgefangen, daß der den Nähguthalter tragende Lenker einen knicksteifen Mittelstab und einen mit dem Nähguthalter verbundenen Querstab aufweist, wobei dessen Enden über vorgespannte Federstahlbänder mit dem anderen Ende des Lenkers verbunden sind; jedoch bedingen diese Maßnahmen einen nicht unerheblichen technischen Aufwand.

Durch diese auch bei seit längerer Zeit bekannten, aus vier parallelogrammförmig angeordneten Lenkern aufgebauten Vorschubvorrichtungen (vergl. z. B. die DE-PS 24 57 534) mit einer Anordnung des Nähguthalters am Ende eines von zwei miteinander gekoppelten Lenkern ergeben sich ferner ungleichförmige Antriebsbedingungen für die beiden Bewegungsrichtungen der Vorschubvorrichtung, wobei für den Vorschub in Längsrichtung des gekoppelten Lenkers wesentlich größere Kräfte aufzubringen sind als beim Vorschub in Längsrichtung des den Nähguthalter tragenden Lenkers. Diese ungleichförmigen Kräfte werden von den bei diesen seit längerem bekannten Vorschubvorrichtungen mit den dort verwendeten formschlüssigen Kurvenscheibengetrieben problemlos bewältigt.

Dagegen können bei einer mit Schrittmotoren ausgestatteten Vorschubvorrichtung (vergl. die gattungsgemäße DE-PS 34 07 338) große Unterschiede zwischen den maximal aufzubringenden Antriebskräften dazu führen, daß einerseits für den Betrieb der Schrittmotoren unterschiedliche Ansteuerungsrampen verwendet werden müssen und andererseits die maximale Drehzahl der Motoren unverhältnismäßig stark reduziert werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Nähaggregat mit einer Vorschubvorrichtung so auszubilden, daß die in beiden Bewegungsrichtungen der Vorschubvorrichtung auftretenden maximalen Kräfte im wesentlichen gleich groß sind.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, beide Lenker mit dem Nähguthalter gelenkig zu verbinden und die Führungsfunktion, die bisher von dem den Nähguthalter tragenden Lenker zusätzlich zu seiner Antriebsfunktion mit erfüllt wurde, nunmehr auf einen mit dem Nähguthalter befestigten Führungsarm zu übertragen, treten in beiden Lenkern ausschließlich axial gerichtete Kräfte auf. Aufgrund der gleichartigen Belastung der beiden Lenker ergeben sich für die Positioniermotoren gleichmäßigere Antriebskräfte, d. h., deren Maximalwerte sind im wesentlichen gleich groß. Dies hat zur Folge, daß die beiden Positioniermotoren innerhalb eines für beide Motoren gleichen Drehzahlfeldes betrieben werden können, wodurch einerseits eine höhere durchschnittliche Drehzahl und andererseits ein gleichmäßigeres dynamisches Verhalten der gesamten Vorschubvorrichtung erzielt wird.

Im Anspruch 2 ist eine vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung angegeben, die darin besteht, daß der Führungsarm aus zwei Stäben besteht, die einerends an je einem der beiden einen gegenseitigen Abstand aufweisenden Anlenkpunkte der beiden Lenker am Nähguthalter angreifen und anderenends auf einem gemeinsamen Gelenk eines längsgeführten Schlittens drehbar gelagert sind. Die beiden im Dreiecksverbund angeordneten und an bestehenden Gelenkpunkten angreifenden Stäbe bilden eine besonders massearme und konstruktiv einfache Realisierung eines Führungsarmes.

Die symmetrische Anordnung der Führungen der Lenker bezüglich der Führung des Führungsarmes gemäß Anspruch 3 ist die optimale Voraussetzung zur Erzielung gleichmäßiger Antriebskräfte der beiden Motore.

Die Ausgestaltungen der Vorschubvorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6 betreffen konstruktive Varianten zur Erzielung einer gedrängten bzw. flach gestreckten Bauweise.

Die Erfindung ist anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Nähaggregates;

Fig. 2 bis 4 schematische Darstellungen von drei weiteren Ausführungsbeispielen.

Auf einer Tischplatte 1 ist eine Nähmaschine 2 angeordnet, von der die Grundplatte 3 und der in einem Kopf übergehende Arm 4 dargestellt sind.

Zur Aufnahme des Nähgutes dient ein Nähguthalter 5 a der eine das Nähgut reibschlüssig erfassende Platte 6 aufweist, die zum Durchtritt der nicht dargestellten Nadel der Nähmaschine mit einer der Form der herzustellenden Naht entsprechenden Aussparung 7 versehen ist. Die Platte 6 liegt auf einer auf der Tischplatte 1 befestigten Tragplatte 8 auf, deren Oberseite mit der Oberseite der Grundplatte 3 der Nähmaschine 2 fluchtet.

Der Nähguthalter 5 a ist durch Knebelschrauben 9 mit einem Haltestück 10 lösbar verbunden, in dem zwei Gelenkbolzen 11, 12 aufgenommen sind.

Auf dem einen Anlenkpunkt 11 a bildenden Gelenkbolzen 11 ist ein Ende eines Lenkers 13 a angeordnet, der aus einem knicksteifen, massearmen Hohlprofil gebildet ist. Das andere Ende des Lenkers 13 a ist auf einem Gelenkbolzen 14 gelagert, der auf einem Schlitten 15 angeordnet ist. Der Schlitten 15 ist auf einer eine Führung 16 a bildenden Gleitstange 16 verschiebbar, deren Enden in zwei auf der Tischplatte 1 befestigten Lagerböckchen 17, 18 aufgenommen sind. Auf der Tischplatte 1 ist eine parallel zur Gleitstange 16 verlaufende Führungsschiene 19 befestigt, die einen U-förmigen Querschnitt hat. Der obere Schenkel der Führungsschiene 19 wird von einem Rollenpaar umgriffen, von dem nur die obere Rolle 20 dargestellt ist.

An der Unterseite der Tischplatte 1 ist ein Schrittmotor 21 angeordnet, der ein gezahntes Riemenrad 22 antreibt. Auf dem Riemenrad 22 ist ein Zahnriemen 23 angeordnet, der um ein auf der Tischplatte 1 drehbar angeordnetes Umlenkrad 24 läuft, wobei die Riemenabschnitte zwischen den Rädern 22, 24 parallel zur Gleitstange 16 verlaufen. Der Zahnriemen 23 ist über eine Druckplatte 25 fest mit dem Schlitten verbunden.

Auf dem einen Anlenkpunkt 12 a bildenden Gelenkbolzen 12 ist ein Ende eines Lenkers 26 a angeordnet, der wie der Lenker 13 a aufgebaut ist und dementsprechend ebenfalls aus einem knicksteifen, massearmen Hohlprofil besteht. Das andere Ende des Lenkers 26 a auf einem Gelenkbolzen 27 gelagert, der auf einem Schlitten 28 angeordnet ist. Der Schlitten 28 ist auf einer eine Führung 29 a bildenden Gleitstange 29 verschiebbar, deren Enden in zwei auf der Tischplatte 1 befestigten Lagerböckchen 30, 31 aufgenommen sind. Auf der Tischplatte 1 ist eine parallel zur Gleitstange 29 verlaufende Führungsschiene 32 befestigt, die einen U-förmigen Querschnitt hat. Der obere Schenkel der Führungsschiene 32 wird von einem Rollenpaar umgriffen, von dem nur die obere Rolle 33 dargestellt ist.

An der Unterseite der Tischplatte 1 ist ein Schrittmotor 34 angeordnet, der über einen Zahnriemen 35 auf die gleiche Art und Weise mit dem Schlitten 28 in Antriebsverbindung steht, wie es bei dem zuvor beschriebenen Schrittmotor 21 und dem zugeordneten Schlitten 15 der Fall ist.

Auf dem Gelenkbolzen 11 ist ferner ein Ende eines Stabes 36 a angeordnet, der aus einem knicksteifen, massearmen Hohlprofil besteht. In gleicher Weise ist auf dem Gelenkbolzen 12 ein Ende eines Stabes 37 a angeordnet, der ebenfalls aus einem knicksteifen, massearmen Hohlprofil besteht.

Die noch freien Enden der beiden Stäbe 36 a, 37 a sind auf einem Gelenkbolzen 38 a gelagert, der auf einem Schlitten 39 a angeordnet ist. Die beiden Stäbe 36 a, 37 a stehen mit dem Haltestück 10 in einem Dreiecksverband und bilden auf diese Weise einen biegesteifen Führungsarm 40 a.

Der Schlitten 39 a ist auf einer eine Führung 41 a bildenden Gleitstange 41 verschiebbar, deren Enden in zwei auf der Tischplatte 1 befestigten Lagerböckchen 42, 43 aufgenommen sind. Auf der Tischplatte 1 ist eine parallel zur Gleitstange 41 verlaufende Führungsschiene 44 befestigt, die einen U-förmigen Querschnitt hat. Der obere Schenkel der Führungsschiene 44 wird von einem Rollenpaar umgriffen, von dem nur die obere Rolle 45 dargestellt ist.

Die Bauteile 5 a bis 45 bilden die Vorschubvorrichtung 46 für das zu bearbeitende Nähgut.

Bei dem in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Lenker 13 b, 26 b über Kreuz angeordnet, wodurch deren Anlenkpunkte 11 b, 12 b am Nähguthalter 5 b im Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vertauscht sind. Das jeweils andere Ende der Lenker 13 b, 26 b ist wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 drehbar in je einer stationären Führung 16 b, 29 b aufgenommen und mit je einem nicht dargestellten Positioniermotor verbunden. An den Anlenkpunkten 11 b, 12 b greifen zwei einen Führungsarm 40 b bildende Stäbe 36 b, 37 b an, deren andere Enden durch einen Gelenkbolzen 38 b auf einem Schlitten 39 b drehbar angeordnet sind. Der Schlitten 39 b ist in einer gemeinsamen stationären Führung 41 b aufgenommen. Durch die sich kreuzende Anordnung der Lenker 13 b, 26 b wird eine gedrängte Bauweise der Vorrichtung erzielt.

Eine andere Möglichkeit zur Erzielung einer gedrängten Bauweise ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Fall ist der von zwei Stäben 36 c, 37 c gebildete Führungsarm 40 c gegenüber den beiden Lenkern 13 c, 26 c unsymmetrisch versetzt angeordnet, d. h., die Anlenkpunkte 11 c, 12 c der beiden Lenker 13 c, 26 c befinden sich an einer Seite (a) des Nähguthalters 5 c, während die Stäbe 36 c, 37 c an einer zur Seite (a) im Winkel von 90° verlaufenden Seite (b) angeordnet sind. Die Führungen der beiden Lenker 13 c, 26 c sind mit 16 c, 29 c bezeichnet. Die Führung des Führungsarmes 40 c hat das Bezugszeichen 41 c.

Bei dem in Fig. 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel greifen die beiden Lenker 13 d, 26 d an einem gemeinsamen Anlenkpunkt 11 d am Nähguthalter 5 d an. Die Führungen der beiden Lenker 13 d, 26 d sind mit 16 d, 29 d bezeichnet. Der Führungsarm 40 d ist von zwei Stäben 36 d, 37 d gebildet, von denen der Stab 36 d am Anlenkpunkt 11 d der beiden Lenker 13 d, 26 d angreift, während der Stab 37 d an der benachbarten Ecke des Nähguthalters 5 d befestigt ist. Die Führung des Führungsarmes 40 d ist mit 41 d bezeichnet.

Das Nähaggregat arbeitet wie folgt:

Das Nähaggregat dient beispielsweise zum Aufnähen von Taschen auf Kleidungstücke. Der vom Haltestück 10 gelöste Nähguthalter 5 a wird auf das betreffende Kleidungsstück und die Tasche so aufgelegt, daß sich die Aussparung 7 an der Stelle befindet, an der die Naht gebildet werden soll. Anschließend wird der Nähguthalter 5 a, der das Kleidungsstück und die Tasche reibschlüssig festhält, auf der Tragplatte 8 entlangbewegt und wieder mit dem Haltestück 10 verbunden. Danach kann der Bearbeitungszyklus des Nähaggregates gestartet werden.

Zunächst wird der Nähguthalter 5 a bei noch stillstehender Nähmaschine 2 aus der in der Zeichnung dargestellten Ruhestellung in die Nähposition gefahren, indem die Schrittmotoren 21, 34 programmgesteuert zeitlich überlappt eine entsprechende Anzahl von Antriebsschritten ausführen. Die Steuerung der Schrittmotoren 21, 34 erfolgt hierbei durch einen bekannten, nicht dargestellten Mikrocomputer, der die erforderliche Anzahl von Antriebsimpulsen für jeden der beiden Schrittmotoren 21, 34 aus in einem Speicher enthaltenen Positionsdaten berechnet.

Die Schrittmotoren 21, 34 treiben die Zahnriemen 23, 35 an, die ihrerseits die Schlitten 15, 28 auf den Gleitstangen 16, 29 verschieben. Die Bewegung der Schlitten 15, 28 wird auf die jeweiligen Lenker 13 a, 26 a übertragen und somit der Nähguthalter 5 a in der im Programm festgelegten Weise auf der Tragplatte 8 relativ zur Nähmaschine 2 verschoben, bis sich die Stelle, an welcher die Naht beginnen soll, unter der Nadel der Nähmaschine befindet. Hierbei bewirkt der einerends mit dem Nähguthalter 5 a fest verbundene und anderenends auf dem längsgeführten Schlitten 39 a drehbar gelagerte Führungsarm 40 a stets eine von den jeweiligen Stellungen der beiden Lenker 13 a, 26 a abhängige eindeutig definierte Winkelstellung des Nähguthalters 5 a, so daß dieser präzise bewegbar bzw. positionierbar ist.

Nachdem der Nähguthalter 5 a die Nähposition erreicht hat, wird die Nähmaschine 2 eingeschaltet, worauf im Zusammenwirken mit den programmgesteuerten Schrittmotoren 21, 34 die gewünschte Naht gebildet wird.

Während der Nähguthalter 5 a beim Bewegen von der Ruhestellung in die Nähposition quasi kontinuierlich bewegt wird, wird er während des Nähvorganges nur bei außerhalb des Nähgutes befindlicher Nadel verschoben, wodurch er eine intermittierende Bewegung ausführt. Die dabei auftretenden stoßartigen Antriebs- und Trägheitskräfte werden aufgrund dessen, daß die Lenker 13 a, 26 a drehbeweglich am Nähguthalter 5 a angekoppelt sind, ausschließlich in axialer Richtung übertragen, so daß an den Lenkern 13 a, 26 a außer den längsgerichteten Normal­ kräften keine ein Biegemoment hervorrufenden Querkräfte wirken. Da somit in den Lenkern 13 a, 26 a stets gleichartige Kräfte auftreten und die Lenker 13 a, 26 a überdies symmetrisch zu dem Führungsarm 40 a angeordnet sind, sind von den Schrittmotoren 21, 34 in den beiden Bewegungsrichtungen (x und y) im wesentlichen gleich große maximale Antriebskräfte aufzubringen.

Bei im wesentlichen gleich großer maximaler Belastung ergibt sich ein gleichmäßigeres dynamisches Verhalten der gesamten Vorschubvorrichtung 46 und es können die beiden Schrittmotoren 21, 34 innerhalb eines für beide Motoren gleichen Drehzahlfeldes und somit mit gleichen Ansteuerungsrampen betrieben werden.

Da die Stäbe 36 a, 37 a des Führungsarmes 40 a gemeinsam mit dem Haltestück 10 einen Dreieckverband bilden, treten in ihnen ebenfalls nur längsgerichtete Normalkräfte auf, wodurch die Stäbe 36 a, 37 a besonders massearm ausgebildet sein können.

Bei den Vorschubvorrichtungen der Fig. 2 bis 4 treten im wesentlichen die gleichen Kräfteverhältnisse wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel auf, da die einander zugeordneten Lenker 13 b, 26 b; 13 c, 26 c und 13 d, 26 d jeweils gelenkig mit dem entsprechenden Nähguthalter 5 b; 5 c; 5 d verbunden sind und die Führungsarme 40 b; 40 c und 40 d ebenfalls jeweils zwei einen Dreieckverband bildende Stäbe 36 b, 37 b; 36 c, 37 c; 36 d, 37 d aufweisen.

Claims (6)

1. Nähaggregat mit einer Nähmaschine und einer Vorschubvorrichtung, die einen durch zwei auf je einem in einer Führung aufgenommenen Schlitten gelagerte Lenker antreibbaren Nähguthalter und zwei stationäre Positioniermotoren aufweist, die mit je einem der Schlitten antriebsmäßig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lenker (13 a-d, 26 a-d) zur Übertragung ausschließlich axialer Kräfte gelenkig mit dem Nähguthalter (5 a-d) verbunden sind und dieser mit einem Ende eines Führungsarmes (40 a-d) fest verbunden ist, dessen anderes Ende in einer stationären Führung (41 a-d) verschiebbar drehbar aufgenommen ist.

2. Nähaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte (11 a, 12 a; 11 b, 12 b) der Lenker (13 a, 26 a; 13 b, 26 b) am Nähguthalter (5 a; 5 b) einen gegenseitigen Abstand aufweisen und der Führungsarm (40 a; 40 b) von zwei Stäben (36 a, 37 a; 36 b, 37 b) gebildet ist, die einerends an je einem der Anlenkpunkte (11 a, 12 a; 11 b, 12 b) der Lenker (13 a, 26 a; 13 b, 26 b) angreifen und anderenends auf einem gemeinsamen Gelenk (38 a; 38 b) eines längsgeführten Schlittens (39 a; 39 b) drehbar gelagert sind.

3. Nähaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (16 a, 29 a; 16 b, 29 b) der Lenker (13 a, 26 a; 13 b, 26 b) symmetrisch zur Führung (41 a; 41 b) des Führungsarmes (40 a; 40 b) angeordnet sind.

4. Nähaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (13 b, 26 b) über Kreuz am Nähguthalter (5 b) angreifen.

5. Nähaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (41 c) des Führungsarmes (40 c) gegenüber den Führungen (16 c, 29 c) der Lenker (36 c, 37 c) unsymmetrisch versetzt ist.

6. Nähaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lenker (13 d, 26 d) einen gemeinsamen Anlenkpunkt (11 d) am Nähguthalter (5 d) haben.