DE8125109U1 - "vorschubvorrichtung fuer einen naehautomaten" - Google Patents

Description

PATENTANWALT.:dlftL:-MÖ.^:DR: MANFRED RAU

D-8500 NÜRNBERG 91 POSTFACH 91 04 80 LANGE ZEILE 30 TELEFON 09 11 / 37147 TELEX 06 / 23

VNR: Io6 984 Nürnberg, den 27.08.81

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Kochs Adler AG, Potsdamer Straße 19o, 48oo Bielefeld "Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten"

Die Erfindung betrifft eine Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige aus der DE-OS 3o 00 831 (und auch der DE-PS 21 33 397) bekannte Vorschubvorrichtungen für Nähautomaten weisen im wesentlichen ein aus einem Gelenkviereck bestehendes Gelenksystem auf, dessen beide einem ortsfesten Drehpunkt zugeordnete Lenker jeweils mittels einer Führungsrolle o. dgl. in jeweils eine Steuerkurve in der Oberseite und der Unterseite der Steuerscheibe eingreifen, so daß bei einer Umdrehung der Steuerscheibe der mit dem Abtriebslenker verbundene Werkstückhalter in einer Ebene längs einer durch den Verlauf der beiden Steuerkurven vorgegebenen zweidimensionalen Kurve geführt wird. Derartige Vorschubvorrichtungen haben sich in der Praxis außerordentlich bewährt, da sie konstruktiv einfach und übersichtlich ausgebildet sind, und da bei Vorgabe eines anderen zu erzeugenden Nahtverlaufes, d.h. zur Erzeugung einer anderen Bewegung des Werkstückhalters, lediglich eine Steuerscheibe mit geänderten Steuerkurven eingesetzt werden muß.

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Das Arbeitsfeld, d.h. die maximale Strecke, in der sich der Werkstückhalter in beiden Koordinatenrichtungen bewegen kann, ist von der Gesamtkonstruktion einer solchen Vorschubvorrichtung her vorgegeben. Es kann aber vorkommen, daß das Arbeitsfeld einer solchen Vorschubvorrichtung nicht ausreicht, um ein bestimmtes Werkstück zu nähen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubvorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß mit konstruktiv einfachen Mitteln eine Vergrößerung des Arbeitsfeldes des Werkstückhalters erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß in dem durch das Gelenksystem und die Steuerscheibe vorgegebenen Arbeitsfeld des Werkstückhalters der Teil der zu erzeugenden Naht untergebracht wird, der in einem Arbeitsfeld unterbringbar ist. Anschließend wird der Werkstückhalter insgesamt verschoben, und zwar höchstens um eine Strecke, die einer Seitenlänge des Arbeitsfeldes entspricht. Anschließend kann in diesem zweiten Arbeitsfeld der zweite Teil der Naht erzeugt werden. Die Fläche des Werkstückes, auf dem die Naht erzeugt werden kann, kann also zumindest in einer Richtung verdoppelt werden.

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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines -Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 einen Nähautomaten mit einer Vorschubvorrichtung nach der Erfindung in Draufsicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Nähautomaten entsprechend dem Sichtpfeil II in Fig. 1, in teilweise aufgebrochener Darstellung,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Vorschubvorrichtung gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 die Ansteuerung eines Verschiebeantriebs der Vorschubvorrichtung in schematischer Darstellung, und

Fig. 5 ein zu nähendes Werkstück mit einer Darstellung der einzelnen Arbeitsschritte.

Der in der Zeichnung dargestellte Nähautomat weist ein Maschinengestell 1 auf, auf dem einerseits eine Vorschubvorrichtung 2 für ein Werkstück 3 und andererseits eine als Nähkopf 4 bezeichnete Nähmaschine angeordnet sind. Der Nähkopf 4 befindet sich auf einer Platte 5, die über Säulen 6 gegenüber dem Maschinengestell 1 abgestützt ist.

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Die Vorschubvorrichtung 2 weist ein Gelenksystem 7 auf, das im Prinzip aus einem Gelenkviereck besteht, das wiederum mit einer Steuerscheibe 8 in Wirkverbindung steht. Diese Steuerscheibe 8 ist auf der Abtriebswelle 9 eines Getriebes Io angebracht, das am Maschinengestell 1 angebracht ist. Der Drehantrieb der Steuerscheibe 8 über das Getriebe Io erfolgt vom Antriebsmotor 11 des Nähautomaten her, der im Maschinengestell 1 angeordnet ist. Der Motor 11 treibt über einen Riementrieb 12 eine Welle 13 an, die über eine Schaltkupplung 14 und einen weiteren Riementrieb 15 mit dem Handrad 16 des Nähkopfes 4 in Antriebsverbindung steht. Hierüber erfolgt - je nachdem, ob die Schaltkupplung 14 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist - der Antrieb der Nadel 17 des Nähkopfes 4. Über einen weiteren Riementrieb 18 ist die Welle 13 mit dem Getriebe Io in Antriebsverbindung.

Das Gelenksystem 7 weist einen ortsfesten Drehpunkt auf, der durch eine am Maschinengestell 1 fest angebrachte Achse 19 gebildet ist. Auf dieser Achse 19 ist ein etwa senkrecht zur Hauptrichtung des Nähkopfes 4 gerichteter Lenker 2o schwenkbar gelagert, der unterhalb der Steuerscheibe 8 angeordnet ist. Er weist eine Führungsrolle 21 auf, die in eine nutförmige Steuerkurve 22 an der Unterseite der Steuerscheibe 8 eingreift.

An der Achse 19 ist ein weiterer Lenker 23 schwenkbar gelagert, der oberhalb der Steuerscheibe 8 angeordnet ist, und der etwa senkrecht zu dem unteren Lenker 2o,

also etwa parallel zur Hauptrichtung des Nähkopfes 4 verläuft. Auch dieser Lenker 23 weist eine - nach unten vorspringende - Führungsrolle 24 auf, die in eine in der Oberseite der Steuerscheibe 8 ausgebildete,nutförmige Steuerkurve 25 eingreift. Die Steuerkurven 22, 25 verlaufen als geschlossene Kurven jeweils über den gesamten Umfang der Steuerscheibe 8; sie sind naturgemäß nicht kreisförmig.

An dem der Achse 19 abgewandten Ende des unteren Lenkers ist mittels eines Gelenks 26 ein parallel zum oberen Lenker 23 angeordneter Zwischenhebel 27 angelenkt, der also ebenfalls oberhalb der Steuerscheibe 8 angeordnet ist. An den beiden der Achse 19 bzw. dem Gelenk 26 abgewandten freien Enden des oberen Lenkers 23 und des Zwischenhebels 27 ist mittels Gelenken 28, 29 ein Abtriebslenker angelenkt, der parallel zum unteren Lenker 2o verläuft. Dieser Abtriebslenker 3o befindet sich oberhalb der durch den oberen Lenker 23 und den Zwischenhebel 27 aufgespannten Ebene. Das durch die vier Gelenkpunkte 19, 26, 28, 29 bestimmte Gelenksystem 7 ist - wie aus Fig. 1 hervorgeht - ein Parallelogramm-Gelenksystem mit annähernd rechten Winkeln und gleichlangen Seiten. Mit dem Abtriebslenker 3o ist ein Werkstückhalter 31 für das Werkstück verbunden. Insoweit, als der Nähautomat bis jetzt beschrieben ist, ist er im Prinzip bekannt und handelsüblich und beispielsweise aus der DE-OS 3o oo 831 bekannt.

Auf dem Abtriebslenker 3o ist eine Verschiebe-Einrichtung 32 in einem Lagerbock 33 um eine horizontale Achse schwenkbar abgestützt, die etwa senkrecht zur Verschieberichtung 35 der Verschiebe-Einrichtung 32 verläuft, die wiederum parallel zur Verbindungslinie der beiden Gelenke 28, 29 verläuft.

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Die Verschiebe-Einrichtung 32 weist ein nach unten im wesentlichen offenes,längliches Gehäuse 36 auf, das in dem Lagerbock 33 abgestützt ist. Die Verschwenkungen dieses Gehäuses 36 und damit der gesamten Verschiebe-Einrichtung 32 erfolgen mittels eines pneumatisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Schwenk-Andrück-Antriebs 37, der auf der dem Nähkopf 4 abgewandten Seite des Lagerbocks 33 einerseits am Gehäuse 36 und andererseits am Abtriebslenker 3o angebracht ist und bei einer pneumatischen Beaufschlagung verkürzt wird, so daß der Werkstückhalter 31 aus der in der Zeichnung dargestellten Arbeitsstellung in eine nicht dargestellte Stellung hochgeschwenkt wird.

In dem dem Nähkopf 4 benachbarten Bereich des Gehäuses 36 ist in diesem eine an ihren beiden Enden festgehaltene Führungsstange 38 angeordnet, die parallel zur Verschieberichtung 35 verläuft. Auf dieser Führungsstange ist ein Schiebelager 39 in Verschieberichtung 35 verschiebbar angeordnet, das wiederum einen Verbindungshebel 4o trägt, im Bereich von dessen freiem Ende der Werkstückhalter 31 angebracht ist.

In dem Gehäuse 36 ist weiterhin ein pneumatisch beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Verschiebe-Antrieb 41 angeordnet, dessen Zylinder 42 im Gehäuse 36 mittels eines Bolzens 43 axial festgelegt ist. Die in Richtung auf den Nähkopf 4 aus dem Zylinder 42 herausragende Kolbenstange 44 des Verschiebeantriebs 41 ist mittels eines Bolzens 45 mit dem Schiebelager 39 und damit mit dem Verbindungshebel 4o fest verbunden.

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Im Zylinder 42 ist ein mit der Kolbenstange 44 fest verbundener Kolben 46 angeordnet, der beidseitig pneumatisch beaufschlagbar ist, und zwar über noch zu erläuternde Leitungen. Der Kolben 46 und damit der Werkstückhalter 31 sind somit zwischen zwei Endlagen pneumatisch verfahrbar.

In diesen Endlagen sind Endlagen-Schalter 47, 48 vorgesehen, die beispielsweise als berührungslos arbeitende Schalter ausgebildet sein können. Hierzu ist beispielsweise am Kolben 46 ein Permanentmagnet 49 angebracht, der ortsfest außen am Zylinder 42 angebrachte Reed-Kontakte 5o schaltet, Bei einem solchen Schaltvorgang, d.h. bei Betätigung der Reed-Kontakte durch den Permanentmagnet 4 9 wird über eine elektrische Leitung 51 ein Signal an eine nicht dargestellte elektronische Steuerschaltung gegeben.

Am Maschinengestell 1 ist ortsfest ein elektrischer Schalter 52 angebracht, der mit Schaltnocken 53 in Wirkverbindung steht, die auf dem Außenumfang der Steuerscheibe 8 angebracht sind, die also bei einer bestimmten Winkellage der Steuerscheibe 8 einen Schaltvorgang und damit ein elektrisches Signal auslösen, das an die bereits erwähnte elektronische Steuerschaltung gegeben wird.

Die pneumatische Beaufschlagung des Verschiebeantriebs 41 erfolgt von einer zentralen Druckluftquelle 54 über eine Druckluft-Versorgungsleitung 55, die an Steuerventile 56, 57 angeschlossen ist, aus

denen dann jeweils die beiden bereits erwähnten Druckluft-Leitungen 58, 59 zum Zylinder 42 führen. Die Steuerventile 56, 57 sind als 3/2-Wege-Ventile, und zwar als Magnet-Ventile,ausgebildet, die bei Erregung bzw. Entregung ihrer elektrischer. Schaltmagnete 6o umgeschaltet werden. Die Erregung erfolgt jeweils über elektrische Leitungen 61 bzw. von der nicht dargestellten elektronischen Schaltung aus, und zwar in Abhängigkeit von einem Signal vom Schalter 52 oder in Abhängigkeit von einem Signal von einem der Endlagen-Schalter 47 bzw. 48. Aufgrund der erwähnten Ausbildung der Steuerventile 56, 57 ist der Kolben 46 und damit auch der Werkstückhalter mit dem Werkstück 3 in einer der beiden den Endlagen-Schaltern 47, 48 zugeordneten Endlagen pneumatisch verriegelt, da der Kolben 46 in der jeweiligen Endlage ständig mit Druckluft beaufschlagt bleibt.

Die dargestellte und beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Zum Einlegen des Werkstückes 3 in den Werkstückhalter ist der Schwenk-Andrück-Antrieb 37 zusammengefahren, so daß der Werkstückhalter 31 unter leichtem Hochschwenken von der Platte 5 freikommt. Anschließend wird der Schwenk-Andrück-Antrieb 37 auseinandergefahren, wodurch der Werkstückhalter 31 mit dem Werkstück 3 auf die Platte 5 gedrückt wird. Um ausreichend hohe Andrückkräfte sicherzustellen, ist der Abtriebslenker 3o mit einem sich bis unter den Werkstückhalter 31 erstreckenden Gegendruckarm 63 versehen, der mit einer Stützrolle versehen ist, die sich von unten gegen eine an den Säulen 6 befestigte Druckplatte 65 abstützt.

Der eigentliche Nähvorgang wird anhand der Fig. 5 erläutert. Bei eingekuppelter Schaltkupplung 14 wird vom Antriebsmotor 11 her zum einen der Nähkopf 4 und zum anderen die Vorschubvorrichtung 2 angetrieben. Als Werkstück 3 wird im vorliegenden Fall ein sogenannter Kochhandschuh eingesetzt, der einen Stulpen 66₍ einen Fäustling 67 zur Aufnahme der Finger des Trägers und einen Daumen 68 aufweist. Der Stulpen 66 ist auf der dem Daumen 68 und dem Fäustling abgewandten Seite in üblicher Weise offen.

Der Nähvorgang beginnt auf einer Seite etwa am Übergang vom Daumen 68 in den Stulpen 66, der etwa auf der Quer-Mittellinie 69 des Werkstücks 3 liegt. Die maximale Erstreckung des Werkstückes 3 beiderseits der Quer-Mittellinie 69 ist etwa gleich. Von diesem auf der Quer-Mittellinie 69 liegenden Anfangspunkt 7o der Naht 71 wird unter entsprechender Führung durch das Gelenksystem 7 der Vorschubvorrichtung 2 die Naht 71 entsprechend der Nährichtung 72 über den Daumen 68 und den Fäustling 67 bis zu einem Zwischenpunkt 73 genäht, der ebenfalls auf der Quer-Mittellinie 69, also gegenüber dem Anfangspunkt 7o,der Naht liegt. Bei Erreichen dieses Zwischenpunktes 73 wird - ausgelöst durch ein Signal vom Schalter 52, der zu diesem Zeitpunkt von einem entsprechend angeordneten Schaltnocken 53 betätigt wird - die Vorschubvorrichtung 2 und die Nadel 17 angehalten, ein Fadenabschneidevorgang ausgeführt und - in entsprechender Folgesteuerung - durch Ansteuern des Steuerventils der Kolben 46 mit Kolbenstange 44 aus der in der Zeichnung dargestellten zusammengefahrenen Ruhelage ver-

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fahren, so daß sich anschließend die Nadel 17 oberhalb eines weiteren Zwischenpunktes 74 befindet, der sich auf einer zur Quer-Mittellinie 69 parallelen Linie 75 befindet, die das Werkstück 3 nicht mehr schneidet. Der Abstand a zwischen der Quer-Mittellinie 69 und der Linie 75 entspricht dem Verschiebeweg des Verschiebe-Antriebs 41. Die Verschiebung vom Zwischenpunkt 73 zum Zwischenpunkt 74 erfolgt in Verschieberichtung 35, die senkrecht zur Quer-Mittellinie 69 verläuft.

Bei Erreichen des Zwischenpunktes 74 gibt der Endlagen-Schalter 48 ein Signal ab, durch das der Antrieb der Steuerscheibe 8 und damit des Gelenksystems 7 vom Antriebsmotor 11 her wieder eingeschaltet wird, wobei aber die Schaltkupplung 14 ausgeschaltet ist. In dieser Phase erfolgt eine Verschiebung des Werkstückes 3 über das Gelenksystem 7 vom Zwischenpunkt 74 bis zum zweiten Nahtanfangspunkt 76 am Beginn des Stulpens 66. An diesem Punkt wird wiederum ausgelöst durch ein Signal vom Schalter 52, der durch einen entsprechend angeordneten Schaltnocken jetzt betätigt wird- die Schaltkupplung 14 eingeschaltet und von diesem zweiten Nahtanfangspunkt 76 entgegen der vorherigen Nährichtung 72 zum Zwischenpunkt 73 genäht. Hier wird - wiederum ausgelöst durch ein Schaltsignal des Schalters 52, dem auch in dieser Stellung ein entsprechender Schaltnocken 53 zugeordnet ist der Antrieb vom Antriebsmotor 11 her unterbrochen, also Nadel 17 und Steuerscheibe 8 stillgelegt und ein Fadenabschneidevorgang durchgeführt. Dann wird die

Steuerscheibe 8 - bei ausgeschalteter Schaltkupplung 14 - wieder in Bewegung gesetzt und der Werkstückhalter 31 derart verfahren, daß die Nadel 17 wieder über den ersten Anfangspunkt 7o gelangt. Dann wird wiederum über einen entsprechenden Steuernocken 5 die Schaltkupplung 14 wieder eingeschaltet und der Rest der Naht 71 - ebenfalls entgegen der ursprünglichen Nährichtung 72 - bis zu einem Endpunkt 77 der Naht am Ende des Stulpens 66 in der Nähe der Linie 75 genäht. Wiederum durch einen entsprechend angeordneten Schaltnocken 53 wird der Antrieb für den Nähkopf 4 und die Steuerscheibe 8 unterbrochen und ein Fadenabschneidevorgang durchgeführt. Anschließend wird - in Folgesteuerung - die Steuerscheibe 8 bei ausgekuppelter Schaltkupplung 14 weitergedreht, bis sich die Nadel 17 über einem Punkt 78 auf der Linie 75 befindet, der in Verschieberichtung 35 genau dem ersten Anfangspunkt 7o gegenüberliegt. Diesem Punkt 78 ist ein letzter Schaltnocken 53 zugeordnet, der wiederum den Antrieb vom Antriebsmotor 11 her unterbricht, die Schaltkupplung 14 einschaltet und eine Ansteuerung des anderen Steuerventils 57 auslöst, so daß der Kolben 46 mit Druckluft beaufschlagt wird und in seine in der Zeichnung dargestellte Ruhelage zurückkehrt,wo er pneumatisch verriegelt wird. Außerdem wird durch den Endlagen-Schalter 47 bei Erreichen der Endlage ein Signal ausgelöst, durch das eine Freigabe der Schaltung für eine Betätigung des Schwenk-Andrück-Antriebs 37 zur Entnahme des fertiggenähten Werkstücks 3 aus dem Werkstückhalter 31 erfolgt.

Um Verschiebemöglichkeiten in zwei Koordinatenrichtungen zu ermöglichen, kann auch noch ein zweiter, senkrecht zur Verschieberichtung 35 wirksam und ebenfalls etwa horizontal angeordneter Querverschiebezylinder bei gleichzeitiger konstruktiver Anpassung der Vorrichtung vorgesehen sein.

Claims (7)

PATENTANWAiT DIPL-ING. DR-:MANFRED RAU D-B500 NÜRNBERG »1 POSTFACH »1 04 BO LANGE ZEILE 30 TELEFON 0? 11 / 3 71 47 TELEX 06 / 23 965 VNR 1o6984 Nürnberg, 3o.1o.1981 R/St G 81 25 1o9.2 Kochs Adler AG Ansprüche

1. Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten zur Erzeugung einer Naht mit vorgegebenem Nahtverlauf an einem. Werkstück, die eine dem Nahtverlauf entsprechend ausgebildete, mit einem Gelenksystem in Wirkverbindung stehende, drehantreibbare Steuerscheibe aufweist, wobei das Gelenksystem einen von der Steuerscheibe in einer Ebene bewegbaren, mit einem Werkstückhalter verbundenen Abtriebslenker aufweist, und wobei an der Steuerscheibe mindestens ein Schaltnocken zur Betätigung eines ortsfesten Schalters in Abhängigkeit von der Drehwinkellage der Steuerscheibe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (31) mit dem Abtriebslenker (3o) zwischen mindestens zwei Stellungen verschiebbar und in diesen Stellungen verriegelbar verbunden ist, und daß für jede Stellung mindestens ein Schaltnocken (53) zur Unterbrechung des Nähvorganges mindestens während der Verschiebung des Werkstückhalters (31) an der Steuerscheibe angebracht ist.

2. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebslenker (3o) mit einem linear wirkenden Verschiebeantrieb (41) versehen ist, der wiederum mit dem Werkstückhalter (31) gekoppelt ist.

3. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeantrieb (41) zwischen zwei Endlagen verschiebbar j st.

4. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeantrieb (41) als mit Druckmittel beaufschlagbarer, doppelt wirkender Kolben-Zylinder-Antrieb ausgebildet ist.

5. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verschiebeantrieb (41) Endlagen-Schalter (47, 48) vorgesehen sind.

6. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Abtriebslenker (3o) ein den Verschiebeantrieb (41) aufnehmendes Gehäuse (36) angebracht ist, in dem ein den Werkstückhalter (31) tragender, mit dem Verschiebeantrieb (41) gekoppelter Verbindungshebel (4o) verschiebbar gelagert ist.

7. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (36) auf dem Abtriebslenker (3o) schwenkbar gelagert ist.