DE4409561A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Annähen eines bandartigen Zusatzmaterials an einen räumlich gekrümmten Rand eines lappigen Basiszuschnittes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Annähen eines bandartigen Zusatzmaterials an einen räumlich ge­ krümmten Rand eines lappigen Basiszuschnittes gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 bzw. bzgl. der Vorrichtung nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 3, wie beides aus der DE 39 11 249 A1 als bekannt hervorgeht.

Die DE 39 11 249 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Annähen eines bandartigen Zusatzmaterials an einen räumlich gekrümmten Rand eines lappigen Basiszuschnittes, wobei unter lappigem Material hierbei Materialien aus textilen und/oder fle­ xiblen Stoffen, also z. B. Kunststoffe, Leder, Kunstleder und dgl. zu verstehen sind. Der lappige Basiszuschnitt kann hierbei beispielsweise aus Textil, Kunst und Naturleder hergestellt sein. Zur lagefesten Aufnahme des Basiszuschnittes weist die Vorrichtung eine Trägerplatte auf. Die Trägerplatte ist oberhalb einer drei Führungsnuten aufweisenden, ortsfesten Führungsplatte angeordnet und greift mit Rollen in diese Führungsnuten ein, wo­ durch die Trägerplatte entlang den durch die Führungen vorgege­ benen Bewegungsbahn zwangsgeführt ist. Oberseitig weist die Trä­ gerplatte Klemmen auf, mittels denen der Basiszuschnitt der Trä­ gerplatte festgeklemmt wird, wobei der wellenförmig gekrümmten Rand über den nadelseitigen Nährand der Trägerplatte hinausragt. Die Bewegungsbahn der Trägerplatte weist einen derartigen Ver­ lauf auf, daß der festgeklemmte Basiszuschnitt unter der Nadel einer ortsfest angeordneten Nähmaschine hindurch transportiert wird. Während der Basiszuschnitt unter der Nadel angeordnet ist, wird er mit einem bandartigen Zusatzmaterial, das eine geradli­ nigen Rand aufweist, vernäht. Das Zusatzmaterial und der Basis­ zuschnitt werden hierbei durch einen nähmaschinenseitigen Trans­ porteur, insbesondere durch das Speiseelement des Nähfußes, un­ ter der Stichstelle der Nadel der Nähmaschine hindurch transpor­ tiert bzw. gezogen.

Da die Trägerplatte aber eine große Massenträgheit aufweist, ist der Antrieb dieser Trägerplatte insbesondere in engen Radien der Nähbahn und bei besonders bei großen Zuschnitten, da hierbei ein hoher und kostenintensiver Energieaufwand bei Bremsen und Be­ schleunigen der Trägerplatte erforderlich ist. Aufgrund des Zu­ führ- und gleichzeitigen Transport-Mechanismus beim Vernähen der beiden Teile miteinander ist diese Vorrichtung für einen anzunä­ henden Keder (Vorkedern) ungeeignet, da der steife Keder vor al­ len an kleinen Radien den Nährand verziehen würde und dadurch das Nähergebnis mangelhaft wäre. Ein mangelhaftes Nähergebnis kann auch daraus resultieren, daß aufgrund geringer Reibungs­ kräfte zwischen den Rollen und den Führungsnuten das Zusatzmate­ rial unter Spannung am Rand angenäht wird. Des weiteren weist die vorbekannte Vorrichtung eine geringe Flexibilität auf, da für unterschiedliche Formen von Basiszuschnitten, jeweils eine neue Trägerplatte und eine neue Führungsplatte verwandt werden muß, was mit Stillstandszeiten und einer aufwendigen Lagerhal­ tung verbunden ist. Auch ist der Betrieb hinsichtlich den Füh­ rungsrollen schwierig, da durch die Schmierung der Rollen der Basiszuschnittes und das Zusatzmaterials, insbesonders der Ke­ ders, verschmutzt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäß zugrundege­ legte Verfahren bzw. die gattungsgemäß zugrundegelegte Vorrich­ tung dahingehend weiterzuentwickeln, daß an Basiszuschnitte auch mit geschwungener Nähbahn Keder automatisiert, kostengünstig, mit hoher Qualität und hierbei insbesondere faltenfreiem Rand angenäht werden können.

Die Aufgabe wird bei einem zugrundegelegten Verfahren mit den kennzeichnenden Verfahrensschritten des Anspruchs 1, bzw. bzgl. der Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Durch die getrennt steuerbaren Antriebe der Kederzu­ führung und der Transportvorrichtung der Trägerplatte und der Nähmaschinenbewegung wird einerseits der Keder längendefiniert zugeführt und andererseits der Rand zugfrei unter der Stich­ stelle der Nadel der Nähmaschine entlangbewegt. Die Abkopplung des Transportes des Basiszuschnittes von dem Nähgutantrieb der Nähmaschine, also der Verzicht auf den nähmaschinenseitigen ge­ meinsamen Transport von Basiszuschnitt und Keder, ergibt im Zu­ sammenhang mit der verzugsfreien Klemmung des Basiszuschnittes, selbst bei engen Radien der Nähbahn des gekrümmten Randes, einen definierten, zugfreien Nähverlauf und damit eine gute Qualität des vorgekederten Basiszuschnittes. Durch diese, den apparativen Aufwand und dessen Kosten steigernde Maßnahmen können trotzdem insgesamt die Kosten gesenkt werden, wobei die Vorrichtung auto­ matisch betreibbar ist und die Qualität der Nähte, da unter ande­ rem die Stichlänge gleich bleibend gestaltet werden kann, steigt und damit der Ausschuß sinkt. Des weiteren muß bei einer Verän­ derung der Form eines Basiszuschnittes neben der Bauteilträger­ anpassung nur das u. a. die einzelnen Geschwindigkeiten (Vorbeilaufgeschwindigkeit der Trägerplatte, Kedervorschub und Stichzahl) vorgebende Steuerungsprogramm neu eingegeben werden. Bei numerisch gesteuerten Maschinen kann das auch, wenn virtu­ elle und/oder nichtflüchtige Datenspeicher vorhanden sein durch Eingabe eines die jeweilige Form eines Basiszuschnittes betref­ fenden Code geschehen.

Sinnvolle Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden erläu­ tert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Arbeitsstation mit einer Vorrichtung zum Vorkedern von in Fig. 2 dargestellten Basiszuschnitten,

Fig. 2 eine in einer Einlegestation der Arbeitsstation befind­ liche Trägerplatte mit zugeordneter Anlegekante in Drauf­ sicht,

Fig. 3 einen Schnitt durch der Anordnung nach Fig. 2 entlang der Linie III-III,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ausschnittes einer der Arbeitsstation zugeordneten Vorrichtung zum Vorkedern in Draufsicht, und

Fig. 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 4 entlang der Linie V-V,.

In Fig. 1 ist eine Arbeitsstation mit einer Vorrichtung zum An­ nähen eines Keders 1 an einen räumlich gekrümmten Rand 2 eines lappigen Basiszuschnittes 3, im allgemeinen Vorkedern genannt, dargestellt. In Funktionsrichtung betrachtet beinhaltet die ge­ samte Arbeitsstation unter anderem eine Einlegestation 15, die Vorrichtung zum Vorkedern 16 und eine Entnahmestation 17.

Die Vorrichtung 17 selbst weist u. a. eine Nähmaschine 5 und eine Trägerplatte 6 auf. Die u. a. in den Fig. 2 und 3 dargestellte und den Basiszuschnitt 3 lagefest und mit randseitig überstehen­ dem Rand 2 aufnehmende, massive Trägerplatte 6 ist mittels einer Transportvorrichtung 18 zwischen der Einlegestation 15 und der Entnahmestation 17 für die fertig vorgekederten Basiszuschnitte 3 verfahrbar.

Zur lagedefinierten Aufnahme des Basiszuschnittes 3 weist die Einlegestation 15 eine Anlegekante 19 auf, die dem Negativ des nähbahnseitigen Verlaufes des Randes 2 des Basiszuschnittes 3 entspricht und an die bei anwesender Trägerplatte 6 der Basiszu­ schnitt 3 mit seinem Rand 2 auf Stoß angelegt wird. Um die Ge­ nauigkeit des Anlegens des Randes 2 zu verbessern, ist es sinn­ voll, die Anlegekante 19 und/oder den Rand 2 des Basiszuschnitt 3 mit entsprechenden Markierungen zu versehen. Eine zweckmäßige Möglichkeit ist hierbei, den Rand 2 beim Herstellen des Basiszu­ schnittes 3 mit Zungen 20 zu versehen, die entsprechenden an der Anlegekante 19 angeordnete Kerben 21 zuzuordnen sind. Die Anord­ nung der Zungen 20 bzw. Kerben 21 kann prinzipiell auch umge­ kehrt oder auch abwechselnd sein.

Des weiteren weist die Trägerplatte 6 eine Ablegeplatte 22 und eine Anlegeplatte 23 auf, wobei die Anlegeplatte 23 von oben auf den auf der Ablegeplatte 22 abgelegten Basiszuschnitt 3 absenk­ bar ist. Die Ablegeplatte 22 und die Anlegeplatte 23 reichen al­ lerdings nicht bis an das Endes des Randes 2, sondern weisen von diesem einen bestimmten Abstand auf, wodurch der Basiszuschnitt 3 bis auf den Rand 2 vollflächig festgeklemmt wird. Der randsei­ tige Verlauf der randseitigen Führungskante 24 der Anlegeplatte 23 ist dem Verlauf der Nähbahn nachgebildet, entlang deren der Rand 2 mit dem Keder 1 vernäht werden soll. Durch diese Ausge­ staltung der Führungskante 24 bildet diese Führungskante 24 wäh­ rend des Vernähens in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 16 zum Vorkedern einen Anschlag für die Nähmaschine 5. Gleichzeitig ist dadurch der Rand 2 in Längsrichtung unverrückbar gehalten. Diese Funktion auch von der entsprechenden Kante der Ablegeplatte 22 oder von beiden Kanten übernommen werden.

Der Trägerplatte 6 ist die Transportvorrichtung 18 zugeordnet, mittels der die Trägerplatte 6 von der Einlegestation 15 über die Vorrichtung 16 zum Vorkedern bis hin zur Entnahmestation 17, die auch mit der Einlegestation 15 identisch sein kann, bewegbar ist.

Zumindest innerhalb der Vorrichtung 16 ist die Geschwindigkeit der Transportvorrichtung 18 und damit der Trägerplatte 6 steuer­ bar, wodurch mittels der Transportvorrichtung 18 der geklemmte Basiszuschnitt 3 unterhalb der Stichstelle 4 der Nähmaschine 5 entlang der Nähbahn geregelt entlang bewegt wird.

Dies kann zweckmäßigerweise auf zweierlei Arten vorgenommen wer­ den. Bei, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel vorliegenden, schweren, massiven Trägerplatten 6 ist es sinnvoll, die Trans­ portvorrichtung 18 mit einer einzigen, ersten Translationsrich­ tung 9 zu versehen, da hierbei dann der Einfluß der Massenträg­ heit der Trägerplatte 6 auf die Genauigkeit des Antriebs gerin­ ger ist. Um den gekrümmten Verlauf der Nähbahn zu realisieren ist in diesem Fall die Nähmaschine 5 entlang einer in der Ebene der Nähbahn angeordneten zweiten Translationsrichtung 10 beweg­ bar, die quer, insbesondere senkrecht zu der ersten, von der Transportvorrichtung 18 vereinnahmten Translationsrichtung 9 ausgerichtet ist. Damit der Stich immer etwa tangential zum Näh­ bahn verläuft, ist die Nähmaschine 5 ferner um eine etwa achs­ gleich zur Nadel 11 angeordnete Schwenkachse 12 verschwenkbar.

Bei Trägerplatten 6 mit relativem geringen Gewicht hingegen kann es sinnvoll sein, daß die Transportvorrichtung 18 entlang den beiden angesprochenen Translationsrichtungen 9, 10 bewegbar ist, wodurch der Aufwand für die Steuerung geringer ist. Die Nähma­ schine 5 ist in diesem Fall ortsfest gehalten, jedoch wie im vorherigen Beispiel um die zur Nadel 11 gleichachsige Schwenk­ achse 12 schwenkbar.

Der Keder 1 ist auf einer quasi-endlosen Vorratsrolle 7, die der Nähmaschine 5 zugeordnet ist, bevorratet. Von dieser Vorrats­ rolle 7 wird er durch eine Abziehrichtung 25, bspw. Rändelräder, deren Umfangsgeschwindigkeit unabhängig steuer- und regelbar sind, abgezogen und in eine Speicherschleife 8 transportiert, deren zwischenspeichernde Kederlänge veränderbar ist. Die in ih­ rer Speicherkapazität veränderbare Speicherschleife 8 ist insbe­ sondere daher sinnvoll, da dann bei einer Entnahme von Keder 1 nicht die gesamte Vorratsrolle 7 beschleunigt werden muß. Aus der Speicherschleife 8 wird der zum Vorkedern benötigte Keder 1 mittels einer Zuführeinrichtung 13 mit Kedervorschub, der eben­ falls durch Rändelräder, deren Umfangsgeschwindigkeit separat steuerbar ist, entnommen und über einen Zuführkanal 26 bis nahe an die Stichstelle 4 der Nähmaschine 5 längendefiniert und im Bezug auf die Stichstelle 4 in fester Relativlage zugeführt. Hierbei weisen die Zuführgeschwindigkeit, die Stichgeschwindig­ keit, die Abziehgeschwindigkeit und die Vorbeilaufgeschwindig­ keit des Randes 2 unterhalb der Stichstelle 4 zueinander nicht immer das gleich Verhältnis auf, sondern können, je nach Krüm­ mung der Nähbahn, unterschiedlich sein, wodurch die ansonst bz­ gl. der Nahtqualität und dem Ausschuß kritischen Krümmungen mit hoher Qualität und zumindest geringem bzw. vernachlässigbarem Ausschuß gefertigt werden können.

Des weiteren weist die Vorrichtung eine Ablängeinrichtung 14 auf, mittels der der Keder 1 bei Beendigung des Annähens an dem Rand 2 längendefiniert abgelängt werden kann.

Das Verfahren zum Vorkedern eines Basiszuschnittes 3 unter Zu­ hilfenahme der eben erläuterten Vorrichtung 16 wird nachfolgend beschrieben. Der aus Kunstleder, Leder oder Stoff gefertigte und zugeschnittene Basiszuschnitt 3 wird, wie in Fig. 2 und 3 dar­ gestellt, in der Einlegestation 15 auf der Ablegeplatte 22 der Trägerplatte 6 eingelegt, wobei die vom Rand 2 des Basiszu­ schnittes 3 abragenden Zungen 20 in an der Anlegekante 19 einge­ brachte Kerben 21 eingelegt werden. Dadurch ist die lagedefi­ nierte Aufnahme des einen gekrümmten Verlauf aufweisenden Basis­ zuschnittes 3 auf der Ablegeplatte 22 der massiven Trägerplatte 6 gesichert. Nach der lagedefinierten Einlage des Basiszuschnit­ tes 3 wird von oben die Anlegeplatte 23 auf den Basiszuschnitt 3 abgesenkt, wodurch der Basiszuschnitt 3 lagefest gehalten ist.

Die Anlegekante 19 weist eine sich in Richtung der Ablegeplatte 22 der Trägerplatte 6 erstreckende Auflagefläche 27 auf, die dem überstand des Basiszuschnittes 3 über die Trägerplatte 6 ent­ spricht. Bei der Überführung des Basiszuschnittes 3 in die Vor­ richtung 16 zum Vorkedern verbleibt die Anlagekante 19 in der Einlegestation 15, wodurch der Rand 2 des Basiszuschnittes 3 um mindestens das Quermaß des Keders 1 über die Trägerplatte 6 übersteht und wodurch der überstehende Rand 2 in seiner Längs­ richtung im wesentlichen unverrückbar gehalten ist.

Der Rand 2 des derartig gehaltenen Basiszuschnittes 3 wird, wie in den Fig. 1, 4 und 5 schematisch dargestellt, mittels der Transportvorrichtung 18 der Trägerplatte 6 an der Stichstelle 4 der Nadel 11 der Nähmaschine 5 vorbeibewegt, wobei im Nadelbe­ reich der Keder 1 zugeführt und mit dem Rand 2 entlang der Näh­ bahn vernäht wird.

Hierfür wird der Keder 1 mittels der Abziehvorrichtung 25, die ggf. durch Rändelräder gebildet sein kann, gesteuert von der Vorratsrolle 7 abgezogen und der Speicherschleife 8 mit verän­ derbarer Kederlänge übergeben. Anschließend wird der Keder 1 mittels einer Zuführvorrichtung 13 aus der Speicherschleife 8 in definierten Längeneinheiten und mit separat gesteuerter und je nach Krümmung des Randes 2 bzw. der Nähbahn veränderbarer Ge­ schwindigkeit entnommen und über einen Zuführkanal 26, der bis nahe an die Stichstelle 4 heranreicht, zugeführt. Die Zuführung des Keders 1 zur Stichstelle 4 erfolgt im Bezug auf die Stich­ stelle 4 in einer Richtung und in konstanter Relativlage. Zur Beendigung des Annähens wird der Keder 1 mittels einer Abläng­ einrichtung 14 längendefiniert abgelängt.

Zum Annähen des Keders 1 werden folgende Größen getrennt vonein­ ander gesteuert; die Vorbeilaufgeschwindigkeit der Trägerplatte 6 an der Stichstelle 4, die Stichgeschwindigkeit der Nadel 11, die Zuführgeschwindigkeit des Keders 1 aus der Speicherschleife 8 zur Stichstelle 4, der Schwenkwinkel der Nähmaschine 5 und ge­ gebenenfalls auch die Geschwindigkeit einer linearen Bewegung der Nähmaschine 5 quer zu der ersten Translationsrichtung 9 der Trägerplatte 6. Diese numerischen Steuerungen werden sinnvoller­ weise mittels eines Rechners vorgenommen, wobei es zweckmäßig ist, die numerische Steuerung der Schwenkbewegung der Nähma­ schine 5 und deren lineare Bewegung entlang der zweiten Transla­ tionsrichtung 10, die Stichgeschwindigkeit der Nadel 11 und die Zuführgeschwindigkeit des Keders 1 indirekt von der ebenfalls rechnergesteuerten Vorbeilaufgeschwindigkeit der Trägerplatte 6 abzuleiten.

Claims (7)

1. Verfahren zum Annähen eines bandartigen Zusatzmaterials an einen gekrümmten Rand eines lappigen Basiszuschnittes, bei dem der Basiszuschnitt durch Aufklemmen auf eine massive Träger­ platte lagefest in ebener Form stabilisiert und an der Stich­ stelle einer Nähmaschine etwa tangential zur Arbeitsrichtung der Nähmaschine entlangbewegt wird, wobei das Zusatzmaterial im Na­ delbereich lagedefiniert und in Relation zur Nähmaschine unver­ änderbar zugeführt und mit dem Rand vernäht wird, dadurch gekennzeichnet, zum Annähen von Keder (1) an den Rand (2) des Basiszuschnittes (3) der Keder (1) für sich zwangsweise mit steuerbarer Geschwin­ digkeit zur Stichstelle (4) zugeführt wird und daß auch der Rand (2) für sich mit einer unabhängig davon steuerbaren Geschwindig­ keit an der transportunwirksamen Stichstelle (4) der Nähmaschine (5) entlanggeführt wird, wobei der Basiszuschnitt (3) auf der Trägerplatte (6) zumindest in Längsrichtung des Randes (2) un­ verrückbar festgespannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keder (1) von einer Vorratsrolle (7) abgezogen, in einer beliebig veränderlichen Speicherschleife (8) zwischengepuffert, an der Stichstelle (4) der Nähmaschine (5) zugeführt und nach dem Annähen zwischen Stichstelle (4) und Zuführvorrichtung (8) abgelängt wird.

3. Vorrichtung zum Annähen eines bandartigen Zusatzmaterials an einen gekrümmten Rand eines lappigen Basiszuschnittes, mit einer den Basiszuschnitt lagefest und randseitig überstehend aufneh­ menden massiven Trägerplatte, ferner mit einer in ihrem Nadelbe­ reich das Zusatzmaterial mit dem Basiszuschnitt entlang des Ran­ des vernähenden Nähmaschine, des weiteren mit einer Transport­ einrichtung, mittels der die Trägerplatte mit aufgelegtem Basis­ zuschnitt an der Stichstelle entlang bewegbar ist und mit einer das Zusatzmaterial der Stichstelle zuführenden Zuführeinrich­ tung, dadurch gekennzeichnet, daß rum Annähen eines Keders (1) an den Rand (2) des Basiszu­ schnittes (3) die Zuführeinrichtung (8) einen für sich antreib­ baren und in ihrer Zuführgeschwindigkeit steuerbaren Kedervor­ schub aufweist, wobei die Zuführeinrichtung (8) bis nahe an die transportunwirksame Stichstelle (4) herangeführt ist, daß die Vorbeilaufgeschwindigkeit der Trägerplatte (6) entlang der Stichstelle (4) ebenfalls für sich steuerbar ist und daß die Klemmung des Basiszuschnittes (3) auf der Trägerplatte (6) der­ art ausgebildet ist, daß der Rand (2) in entlang seiner Längs­ richtung unverrückbar festgespannt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (6) entlang einer ersten geradlinigen Translationsrichtung (9) steuerbar bewegbar ist, daß mittels der Transporteinrichtung, insbesondere einem Industrieroboter, die Trägerplatte (6) und/oder die Nähmaschine (5) entlang einer zweiten Translationsrichtung (10) steuerbar bewegbar ist, die quer zur ersten Translationsrichtung (9) und parallel zur Ebene des aufgespannten Basiszuschnittes (3) ausgerichtet ist und daß die Nähmaschine (5) um eine achsgleich zur Nadel (11) ausgerich­ tete Schwenkachse (12) schwenkbar gelagert und gesteuert ver­ schwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich die Trägerplatte (6) entlang beider Transla­ tionsachsen (9, 10) bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Keder (1) auf einer quasi-endlosen Vorratsrolle (7) be­ vorratet ist,
daß der Vorratsrolle (7) eine Abziehvorrichtung zum gesteuerten Abziehen des Keders (1) in eine veränderbare Speicherschleife (8) zugeordnet ist,
daß die Vorrichtung eine der Nähmaschine (5) in fester Relativ­ lage zugeordnete Zuführeinrichtung (13) zum längen- und ortsde­ finierten Zuführen des aus der Speicherschleife (8) zugeführten Keders (1) aufweist und
daß die Vorrichtung ein Ablängeinrichtung (14) zum längendefi­ nierten Ablängen des Keders (1) bei Beendigung des Annähens an dem Rand aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiszuschnitt (3) auf der Trägerplatte (6) auf seinen beiden Seiten vollflächig geklemmt ist.