DE4316915A1 - Spannrahmen-Führung und -antrieb für Stickmaschinen - Google Patents
Spannrahmen-Führung und -antrieb für StickmaschinenInfo
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Description
Aufbau und Anordnung des Spannrahmens wird in Groß-Stickmaschinen bei allen
Fabrikaten seit langem im wesentlichem in gleicher Art ausgeführt.
Der Spannrahmen ist vertikal angeordnet und wird schrittweise vertikal/horizontal
positioniert, um so Stich für Stich das Stickmuster zu erzeugen. Die Stickstellen mit den
Stickwerkzeugen (Nadeln, Schiffchen, Bohrer) sind in horizontalen Reihen in
konstantem Rapport angeordnet. Ein solcher Spannrahmen wird durch einen oberen,
5-22 m langen Längsträger gebildet, an dem seitlich zwei vertikale Schilde befestigt sind,
die unten wieder durch einen einfacheren Längsträger verbunden sind. In den beiden
Seitenschildern sind zwei Paar parallel und über die ganze Länge des Spannrahmens
verlaufende Stoffwellen angeordnet. Auf diese Stoffwellen wird der zu bestickende Stoff
aufgewickelt und zwischen je zwei Stoffwellen gespannt. Zwischen oberem und unterem
Längsträger sind mehrere vertikale Spannrahmenstützen angeordnet, welche ihrerseits
mittels speziellen Elementen (Wellenlöffeln) die langen Stoffwellen stützen.
Um diese bis 22 m langen, 3 m hohen und über 1000 kg schweren Spannrahmen mit dem
eingespannten Stoff zu positionieren, wurde der obere Längsträger an 2 oder mehr Stellen
vertikal bewegt, in horizontaler Richtung wurden der eine oder beide der seitlichen Schilde
angetrieben. Solche Ausführungen sind ersichtlich aus CH 652 769 und DE 21 55 192.
Um höhere Drehzahlen zu erreichen müßte diese Form des Spannrahmens wesentlich
steifer konstruiert werden, wodurch die zu bewegende Masse ebenfalls erhöht wird. Nur ein
grundsätzlicher anderer Aufbau kann eine Lösung bringen. In Oe 64 215 ist ein solcher
Lösungsversuch aufgezeigt. Statt des oberen Längsträgers sind mehrere horizontal
geführte und bewegte Längsträger angeordnet, an denen die vertikal bewegten
Spannrahmenstützen geführt sind. Diese Lösung hat aber verschiedene Nachteile und
wurde nie ausgeführt.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, durch einen neuartigen Aufbau die bewegten Massen
so stark zu reduzieren, daß wesentlich höhere Drehzahlen möglich werden ohne Einbuße
an Positioniergenauigkeit. Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, alle Antriebe
möglichst dort anzuordnen, wo das entsprechende Teil bewegt werden muß, und so
möglichst viele Rahmenteile und Übertragungsglieder wegfallen zu lassen, die sonst als
Teil der Gesamtmasse mit bewegt werden müssen.
Für die Vertikalbewegung wäre es vorteilhaft direkt die wellenunterstützenden Elemente
(Wellenlöffel) zu bewegen. Da zwischen oberer und unterer Stoffwelle eine große
Zugspannung aufgebracht werden muß, um den Stoff zu spannen, müssen die stützenden
Elemente auf konstanter Distanz gehalten werden. Wenn nun die stoffwellentragenden
Elemente direkt an horizontalen Träger angebracht werden, und die entsprechenden
oberen und unteren Horizontalführungen untereinander fest verbunden werden, so ergibt
sich ein Horizontalführungselement, das seinerseits über einen Antrieb direkt vertikal bewegt
wird. Mehrere solcher parallel und synchron vertikal bewegten Horizontalführungselemente
können so beliebig lange Stoffwellenpaare unterstützen und vertikal positionieren, ohne einen
Spannrahmen zu benötigen.
Diese Lösung ermöglicht auch, die Stoffwellenenden in einem Träger zu lagern, der in
den Horizontalführungen läuft. Werden solche Träger in den Horizontalführungen
durch entsprechende Antriebe horizontal verschoben, so wird die Horizontalbewegung
in die Stoffwellen direkt eingeleitet.
Die Antriebe zum Drehen der Stoffwellen, beziehungsweise zum Aufwickeln und Spannen
des Stoffes, können direkt an die in den Horizontalführungen laufenden Träger
angebaut werden, somit kann auch hier auf weitere Übertragungsglieder verzichtet
werden.
Mit dieser Lösung wird von den Möglichkeiten moderner leichter Servoantriebe, die
dezentral und trotzdem genau synchronisiert eingesetzt werden können, voller Gebrauch
gemacht. Sowohl der übliche obere und untere Längsträger wie auch die seitlichen vertikalen
Schilde fallen weg. Statt eines schweren, steifen Spannrahmens werden die Spannrahmen
stützen und die Stoffwellen direkt bewegt, so daß die gesamte zu bewegende Masse auf einen
Bruchteil der bisher üblichen Masse reduziert wird. Zusammen mit den verteilten, hochdyna
mischen Servoantrieben ist es somit möglich, große gespannte Stoff-Flächen in wesentlich
schnellerem Rhythmus zu positionieren.
Im nachfolgenden wird eine mögliche technische Ausführung anhand der
Fig. 1, 2 beschrieben.
Fig. 1 perspektivische Darstellung zweier Horizontalführungs
elemente mit horizontalen Verbindungselementen und
Stoffwellen,
Fig. 2 perspektivische Darstellung der oberen und unteren
Stoffwellenlagerung mit Antrieben und vertikaler Stütze.
Die Erfindung geht davon aus, die Möglichkeiten der modernen Antriebs
technik in dem Sinne auszunutzen, daß die entsprechenden Motoren
möglichst direkt an den Elementen angreifen, die zu bewegen sind. Die
Technik der hochdynamischen Servomotoren mit elektronischer Regelung-
Steuerung ermöglicht es, diese Antriebe beliebig dezentral und parallel
anzuordnen. Die Antriebe für das Aufwickeln und Spannen des Stoffes
werden deshalb direkt an den Stoffwellen angebracht. Die Antriebe für
die horizontale Positionierung bewegen direkt die Stoffwellen-Lagerungen
bzw. deren Träger. Die horizontalen Führungen dieser Träger werden
wiederum direkt von den entsprechenden Antrieben vertikal positioniert.
In der vorliegenden Ausführung sind obere Horizontalführungen (1) und
untere Horizontalführungen (2) parallel und in sich fluchtend im Maschinen
gestell angeordnet. In jeder Horizontalführung (1, 2) ist ein horizontal ver
schiebbarer Träger (7) angeordnet, der Stoffwellenhalterungen (10) oder
Flansche (14) für die Stoffwellenlagerung (17) trägt. Da durch das Spannen
des Stoffes Zugkräfte zwischen den Stoffwellenlagerungen (17) bzw. -halte
rungen (10) auftreten, werden zwischen den oberen und unteren Horizontal
führungen (1, 2) feste Verbindungen (3) angeordnet, die die Horizontalfüh
rungen (1, 2) und damit die Stoffwellen (11, 12) in festgelegter Distanz halten.
Durch die Verbindung einer oberen Horizontalführung (1) und einer unteren
Horizontalführung (2) mittels der festen Verbindung (3) entsteht ein in sich
steifes Horizontalführungselement, das als Ganzes vertikal positioniert wird.
Am Maschinengestell (19) sind dazu feste vertikale Führungen (6) ange
bracht sowie vertikale Spindeln (5). Ein Positionierantrieb (4) treibt direkt
die Spindel (5) an. In kurzen Stickmaschinen genügen zwei solcher Hori
zontalführungselemente, um obere und untere Stoffwelle (11, 12) zu tragen,
den Stoff dazwischen zu spannen und die gespannte Stoff-Fläche vertikal
zu positionieren. Bei längeren Maschinen können mehrere solche Horizon
talführungselemente parallel angeordnet und über ihre Antriebe synchron
vertikal positioniert werden.
An den Trägern (7) in den Horizontalführungen (1, 2) sind Stoffwellenhalte
rungen (10) befestigt, in denen die Stoffwellen (11, 12) drehbar gehalten
sind. In einem oder in den beiden endseitigen Horizontalführungselementen
sind Flansche (14) an den Trägern (7) befestigt. Diese Flansche (14) tragen
die Stoffwellen-Lagerungen (17). Über Stoffwellenmotoren (15) und Stoff
wellengetriebe (16) werden diese Stoffwellenlager (17) so angetrieben,
daß Stoff auf die Stoffwellen auf- oder abgewickelt wird, oder daß durch
gegensinniges Drehen der Stoffwellen der Stoff gespannt wird. Die dadurch
entstehenden Spannkräfte werden von den Stützen (18) aufgenommen. Ein
gleichsinniges Drehen der Stoffwellen wickelt den Stoff von der unteren auf
die obere Welle oder umgekehrt.
Werden die beiden Stoffwellen gegensinnig gedreht, so kann durch bekannte
Mittel das Drehmoment gemessen und damit direkt die Stoffspannung ermittelt
werden. Diese Stoffspannung kann beim Spannvorgang laufend angezeigt
werden, oder sie kann in der Antriebssteuerung als Sollwert eingegeben und
so automatisch erreicht werden.
Analog zu den Vertikalantrieben werden in einem oder in den beiden end
seitigen Horizontalführungselementen Spindeln (9) in den Horizontalführun
gen (1, 2) angeordnet.
Mit den Positionierantrieben (8) werden über die Spindeln (9) die Träger (7)
horizontal verschoben. So wird die horizontale Positionierbewegung über die
Flansche (14) und die Stoffwellenlagerungen (17) auf die Stoffwellen (11, 12)
übertragen. Die Synchronisation der oberen und unteren Antriebe (8) ist mit
elektronischen Regelungen/Steuerungen gut erreichbar.
Durch die Stoffspannung werden die Stoffwellen (11, 12) auf die Stoffwellen
halterungen (10) gedrückt. Der entstehende Reibungsschluß verschiebt bei
horizontaler Bewegung der Stoffwellen die entsprechenden Halterungen (10)
und damit die Träger (7) synchron. Sollte bei leichter Stoffspannung dieser
Reibungsschluß nicht zur Mitnahme genügen, so könnte jede Horizontalfüh
rung mit einem Positionierantrieb (8) ausgerüstet werden. Kostengünstiger
ist aber eine horizontale Verbindung aller Träger (7) bzw. Halterungen (10)
und Lager (17), so daß eine synchrone Bewegung aller stoffwellentragenden
Elemente gesichert ist.
In einer weiteren Ausgestaltung kann die Stickhöhe bzw. der Abstand zwischen
den oberen und unteren Horizontalführungen verstellbar gestaltet werden. Zu
diesem Zweck müssen die festen Verbindungen (3) und Stützen (8) in ihrer
Länge einstellbar bzw. auf bestimmte Längen fixierbar sein. Dies kann von
Hand oder mit Hilfe von motorisch angetriebenen Verstellungen und Fixierun
gen geschehen. Damit können die Stoffwellen (11, 12) oder sie ersetzende
Elemente in bestimmten Abständen fixiert werden. Von Vorteil ist diese Aus
führung vor allem, wenn der zu bestickende Stoff sozusagen "endlos" schritt
weise horizontal durch die Maschine läuft. Die Stoffwellen werden dabei durch
horizontale Spann- und Führungselemente ersetzt. Durch diese Methode der
"einstellbaren Stickhöhe" kann die Stickmaschine leicht an verschiedene Stoff
bahnbreiten angepaßt werden. Mit den gleichen Mitteln kann auch das verti
kale Spannen des Stoffes erreicht werden.
Bezugszeichenliste
1 Obere Horizontalführungen
2 Untere Horizontalführungen
3 Feste Verbindung zwischen oberer und unterer Horizontalführung
4 Positionierantrieb vertikal
5 Spindel vertikal
6 Führung vertikal
7 Träger, horizontal verschiebbar
8 Positionierantrieb horizontal
9 Spindel horizontal
10 Stoffwellenhalterung
11 Obere Stoffwelle
12 Untere Stoffwelle
13 Horizontale Verbindungselemente
14 Flansch für Stoffwellenlagerung
15 Stoffwellen-Motor
16 Stoffwellen-Getriebe
17 Stoffwellenlagerung
18 Stütze
19 Maschinengestell.
2 Untere Horizontalführungen
3 Feste Verbindung zwischen oberer und unterer Horizontalführung
4 Positionierantrieb vertikal
5 Spindel vertikal
6 Führung vertikal
7 Träger, horizontal verschiebbar
8 Positionierantrieb horizontal
9 Spindel horizontal
10 Stoffwellenhalterung
11 Obere Stoffwelle
12 Untere Stoffwelle
13 Horizontale Verbindungselemente
14 Flansch für Stoffwellenlagerung
15 Stoffwellen-Motor
16 Stoffwellen-Getriebe
17 Stoffwellenlagerung
18 Stütze
19 Maschinengestell.
Claims (11)
1. Stickmaschine mit vorzugsweise vertikal angeordneter Stoff-Ebene und
horizontal parallel angeordneten Befestigungselementen (Stoffwellen
11, 12) für den Stickstoff, dadurch gekennzeichnet, daß über die
Lange der Stickmaschine verteilt mehrere obere und untere
Horizontalführungen (1, 2) angeordnet sind, wobei jeweils eine obere
und untere Horizontalführung durch vertikale Verbindungen (3) zu
einem Horizontalfuhrungselement verbunden sind und solche HF-Elemente
von je einem Positionierantrieb (4) in maschinenfest angeordneten
Führungen vertikal verstellt werden.
2. Stickmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikal-Positionierantriebe aller HF-Elemente
mechanisch, hydraulisch oder elektrisch/elektronisch synchronisiert sind.
3. Stickmaschine nach Anspruch 1, 2
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in den oberen und unteren Horizontalführun
gen horizontal verschiebbare Träger (7) angeordnet sind, an denen Lager (17)
oder Halterungen (10) für die Stoffwellen befestigt werden.
4. Stickmaschine nach Anspruch 1-3
dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise die an einem oder an beiden
Enden der Maschine angeordneten Horizontalführungen (1, 2) so mit einem Posi
tionierantrieb (8) ausgerüstet sind, daß damit die in der oberen beziehungsweise
unteren Horizontalführung gelagerten Träger (7) und damit die Stoffwellen (11, 12)
mit dem aufgespannten Stoff horizontal verschobenen werden können.
5. Stickmaschine nach Anspruch 1-4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalantriebe (8) in den oberen und unteren
Horizontalführungen (1, 2) mechanisch, hydraulisch oder elektronisch synchronisiert
sind.
6. Stickmaschine nach Anspruch 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Horizontalführungen (1, 2) ohne Horizontalantrieb (8)
an den Trägern nur Stoffwellenhalterungen (10) befestigt sind, wobei diese Stoffwellen
halterungen und damit die Träger (7) bei Horizontalverschiebungen der Stoffwellen
durch Reibschluß zwischen dem Stoff auf der Stoffwelle und der Stoffwellenstütze
entlang der Horizontalführung mitgenommen werden.
7. Stickmaschine nach Anspruch 1-6
dadurch gekennzeichnet, daß die je unteren und die je oberen Träger (7) beziehungs
weise Stoffwellenhalterungen (10) und -lager durch leichte Verbindungselemente (13)
derart horizontal verbunden sind, daß die Stoffwellenlager beziehungsweise -stützen
auch ohne Reibschluß den Horizontalbewegungen folgen.
8. Stickmaschine nach Anspruch 1-7,
dadurch gekennzeichnet, daß an einem oder an beiden Enden der Maschine an den
oberen und unteren Trägern (7) in den entsprechenden Horizontalführungen Stoffwellen
lagerungen (17) vorgesehen sind, die mit Antrieben (15, 16) gekuppelt sind,durch die
zum Auf- und Abwickeln des Stoffes und zum Spannen desselben die Stoffwellen
gleichsinnig oder entgegengesetzt gedreht werden können.
9. Stickmaschine nach Anspruch 1-8,
dadurch gekennzeichnet, daß durch Messen des Drehmomentes in den Stoffwellen-
Antrieben (15, 16) die Stoffspannung gemessen und angezeigt, bzw. eine gewünschte
voreingestellte Stoffspannung erzeugt werden kann.
10. Stickmaschine nach Anspruch 1-9,
dadurch gekennzeichnet, daß diese oberen und unteren
Stoffwellenlager (17), Stoffwellenhalterungen (10) oder deren Träger
(7) durch eine vertikale Stütze (18) fest verbunden sind, um die
Stoffspannung aufzunehmen.
11. Stickmaschine nach Anspruch 1-10,
dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Verbindungen (3) zwischen den oberen
und unteren Horizontalführungen (1, 2) sowie die Stützen (18) zwischen den oberen
und unteren Stoffwellenlagern (17) in ihrer Länge veränderbar und fixierbar sind, so
daß ein beliebiger Abstand zwischen unterer und oberer Stoffwelle eingestellt werden
kann und/oder der Stickstoff so gespannt wird.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4316915A DE4316915A1 (de) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | Spannrahmen-Führung und -antrieb für Stickmaschinen |
CH02170/93A CH687997A5 (de) | 1993-05-20 | 1993-07-19 | Stickmaschine mit vertikal angeordneter Stoff-Ebene. |
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US08/246,512 US5438941A (en) | 1993-05-20 | 1994-05-20 | Tenter frame, guide and drive for embroidery machines |
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- 1994-02-11 DE DE59406357T patent/DE59406357D1/de not_active Expired - Fee Related
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