EP0019048B1

EP0019048B1 - Ziernaht-Nähmaschine

Info

Publication number: EP0019048B1
Application number: EP19800101296
Authority: EP
Inventors: Kurt Reinke; Helmut Frodermann
Original assignee: Duerkoppwerke GmbH
Current assignee: Duerkoppwerke GmbH
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1980-03-13
Publication date: 1983-07-06
Also published as: EP0019048A1; DE2919681A1; DE2919681C2

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Ziernahtnähmaschine, vorzugsweise mit einer Zweinadel-Nähmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE-OS 2 513 179 ist eine Nähmaschine mit auskuppelbaren Nadelstangen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches bekannt, deren Hauptwelle von einem Positionierantrieb angetrieben wird und bei der in Nähe des Richtungswechsel-Bereiches, z. B. in Nähe einer im Nahtverlauf auftretenden Ecke, mittels eines vorwählbaren Tastenprogrammierers eine Nadelstange abgekuppelt und die Nähmaschine auf niedere Nähgeschwindigkeit umgeschaltet wird. Die bekannte Nähmaschine ist nicht in der Lage, den Eckpunkt für den im Nahtverlauf auftretenden Richtungswechsel auf schnelle und einfache Weise so zu positionieren, daß besagter Eckpunkt von beiden ihm benachbarten Nähgutkanten nahezu gleiche Abstände aufweist.
Der im Anspruch angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ziernahtnähmaschine, insbesondere eine Zweinadel-Nähmaschine so auszubilden, daß auf schnelle und einfache Weise im Eckpunktbereich ein Ausgleichsstich ausgeführt werden kann, dessen Stichlänge so bemessen ist, daß der Eckpunkt von beiden ihm benachbarten Nähgutkanten nahezu gleiche Abstände aufweist. Mit der Ziernahtnähmaschine nach der Erfindung ist es nunmehr möglich, das bisher nur auf sehr zeitraubende und äußerst umständliche Weise ausgeführte sogenannte Eckennähen bei exakt positioniertem Eckpunkt jetzt schnell, einfach und korrekt auszuführen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches festgehaltenen Merkmale gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis Fig. 8 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Drückerfuß und eine Nadel in deren oberer Endstellung für den Wechsel des Nähteiles;
Fig. 2 Drückerfuß und eine Nadel in deren unterer Endstellung vor dem Drehen des Nähteiles um die Nadel im Bereich einer Ecke im Nähteil;
Fig. 3 Drückerfuß und eine Nadel beim Drehen des Nähteiles um die Nadel, wobei der Drückerfuß völlig gelüftet ist;
Fig. 4 Drückerfuß und eine Nadel in Anpeil- bzw. Korrekturposition gemäß der erfindungsgemäßen Ausbildung der Nähmaschine;
Fig. 5 die Ansicht x der Fig. 4 mit dem zur Verstellung der Nähmaschine in die Anpeil- bzw. Korrekturposition notwendigen, in Griffnähe der Näherin befindlichen Taster;
Fig. 6 ein Stichbildschema für das Nähen einer Ecke mit einer Zweinadel-Ziernahtnähmaschine;
Fig. 7 das Verstellmittel für den Drückerfuß zur Verbringung desselben in die Korrekturposition;
Fig. das Verstellmittel für eine Nadel zur Verbringung derselben in die Anpeilposition.

Mit der Bezugszahl 1 wird eine Ziernahtnähmaschine - nachfolgend nur noch Nähmaschine 1 genannt - zur Herstellung von Ziernähten mit bekanntem Positionierantrieb und zwei umschaltbaren Antriebsdrehzahlen bezeichnet, die - wie aus Fig. 5 ersichtlich - eine Zweinadelnähmaschine mit wahlweise einzeln abkuppelbaren Nadelstangen 3, 3' bekannter Ausführung ist.
Fig. 1 bis 3 zeigen den Drückerfuß 4 und jeweils eine Nadel 2 bzw. 2' der Nähmaschine 1 in den verschiedenen, bisher bekannten Nadel- bzw. Drückerfußstellungen für die verschiedenen Arbeitsphasen beim Nähen.
Fig. 1 zeigt den Drückerfuß 4 in gelüfteter Stellung und die Nadel 2 in Nadelhochstellung für das Einlegen eines ungenähten bzw. zum Entfernen des fertig genähten Nähteiles. Fig. 2 zeigt die Nadel 2 in Nadeltiefstellung; der Drückerfuß 4 ist noch auf das Nähteil 9 abgesenkt, wie es beim Nähen üblich ist. In dieser Nadelstellung wird die Nähmaschine 1 für das Drehen des Nähteiles 9 an einem Eckpunkt im Nahtverlauf angehalten. Um das Nähteil 9 um die Nadel 2 dehen zu können, muß der Drückerfuß 4 gelüftet werden. Die Kombination »Drückerfuß 4 gelüftet« und »Nadel 2 in Nadeltiefstellung« zeigt Fig. 3. Fig. 4 zeigt den Drückerfuß 4 sowie die Nadel 2 in neuen, zwischen ihren bisher gezeigten Endstellungen (Fig. bis 3) gelegenen Zwischenstellungen; hierbei steht die Nadel 2 mit ihrer Spitze etwa einen Millimeter über der Oberseite des Nähteiles 9, während der Drückerfuß 4 gerade soweit gelüftet ist, daß sich das Nähteil 9 frei drehen läßt. Zum Verstellen des Drückerfußes 4 und der Nadel 2 in die Zwischenstellungen - beim Drückerfuß »Korrekturposition«, bei der Nadel »Anpeilposition« genannt - wirken auf die Nadelstange 3 sowie auf die Drückerfußstange 5 noch näher zu erläuternde Verstellmittel ein, die durch die Betätigung des in Fig. 5 sichtbaren, im unmittelbaren Griffbereich der Näherin gelegenen Tasters 6 in weiter unten beschriebener Weise aktivierbar sind.
Fig. 6 zeigt ein Nahtbildschema für das Nähen der Ecke eines Nähteiles 9, mit dessen Hilfe die erfindungsgemäße Ausbildung der Nähmaschine 1 erläutert werden soll. Die Nadeln 2, 2' (Fig. 5) dieser Nähmaschine nähen im Zusammenwirken mit einem nicht gezeigten Steppstichgreifer üblicher Bauart eine Doppelnaht in angemessenem Abstand von der Kante des eckigen Nähteiles 9 und die zunächst als Normalstiche (Stiche mit vorgegebener Stichlänge) ausgeführten Stiche nähern sich in Nährichtung (Pfeil NR1) der Ecke des Nähteiles 9. In den Punkten 0 (außen) sowie 0' (innen) wird die Nähmaschine 1 in Nadeltiefstellung gestoppt, und die Nadel 2' (innen) durch Abkuppeln der Nadelstange 3' abgeschaltet. Nunmehr erfolgt nach Umschaltung - wie ebenfalls bekannt - auf langsamere Antriebsdrehzahl das Nähen eines weiteren Normalstiches »0-1« mit der Nadel 2. Anschließend muß meistens ein kürzerer Ausgleichsstich AS1 genäht werden, bevor das Nähteil 9 im Eckpunkt EP gedreht werden kann. Vom Punkt 1 aus wird die Nadel 2 in die Anpeilposition gebracht, damit die Näherin in der Lage ist, den Eckpunkt EP »anzupeilen«, d. h., letzteren nach Augenmaß so zu bestimmen, daß er von den beiden ihm benachbarten Außenkanten des Nähteiles 9 nahezu gleiche Abstände aufweist. Für einen solchen Anpeilvorgang ist weder die übliche Nadelhoch- bzw. Nadeltiefstellung brauchbar, die das Schätzen nach Augenmaß erschweren. Ebenso würde der Drückerfuß 4 in gelüfteter Stellung (Fig. 3) den Blick auf die vor dem letzten Normalstich »0-1« gelegene Stelle des Nähteiles 9 erschweren bzw. sogar verhindern. Deshalb wird auch der Drückerfuß 4 in die Korrekturposition gebracht. Jetzt ist einwandfreies Nähen eines Ausgleichsstiches AS1 möglich, der kürzer als der bisherige Normalstich sein muß. Nach dem Anpeilen des voraussichtlichen Einstichpunktes der Nadel 2 wird das Nähteil 9 von Hand so verschoben, daß der in Aussicht genommene Einstichpunkt exakt unter der Nadel 2 liegt. Der in Korrekturposition befindliche Drückerfuß 4 (Fig. 4) läßt ein Verschieben um diese geringfügige Entfernung zu; die Nadel 2 befindet sich während dieser Verschiebung des Nähteiles 9 immer noch in Anpeilposition. Die Nadel 2 behindert also den Verschiebevorgang nicht. Nunmehr erfolgt der Einstich in den Eckpunkt EP, um den das Nähteil 9 bei in Tiefstellung positionierter Nadel 2 entsprechend dem im Nahtverlauf auftretenden Winkel gedreht wird. Jetzt erfolgt ein weiterer Normalstich »2-3« in die neue Nährichtung (Pfeil NR2). Die Nadel 2 positioniert abermals in Nadeltiefstellung. Die bisher abgeschaltete Nadel 2' (innen) wird jetzt wieder zugeschaltet. Anschließend wird erneut ein Ausgleichsstich AS2 in ähnlicher Weise wie der Ausgleichsstich AS1 genäht. Hierzu werden durch Druck auf den Taster 6 beide Nadeln in die Anpeilposition und nach dem Stoppen des Antriebes der Drückerfuß 4 in die Korrekturposition gebracht. Beim folgenden Anpeilvorgang wird das Nähteil 9 von der Näherin von Hand derart verschoben, daß die Nadel 2' (innen) beim folgenden Einstich in den inneren Eckpunkt 4' und die Nadel 2 in den Punkt 4 einsticht. Hierdurch bildet die innere Nadel 2' den Stich »0'-4'«. Durch Betätigen eines Bedienungsorganes, z. B. eines Pedals in Vorwärtsrichtung, wird dieser Stich ausgeführt und auch die weiteren Normalstiche in Nährichtung NR2 bis zur nächsten Ecke genäht. Es sind auch andere Kombinationen von Normal- und Ausgleichsstichen möglich; so können z. B. bei kleinerer Stichiänge, aber ähnlichen Abstandsverhältnissen zwischen der Nähteil-Außenkante einerseits und der Außennaht bzw. Innennaht andererseits, nach dem Stich 0 (innen und außen) zwei weitere Normalstiche notwendig werden, bis ein Ausgleichsstich AS1 zu nähen ist. Auch ergeben sich andere Anordnungsmöglichkeiten für die Ausgleichsstiche als in diesem Beispiel.
Fig.7 zeigt eine pneumatisch betätigte Drückerfußverstelleinrichtung, die den Drückerfuß 4 in die Endstellungen verfährt. Sie bewirkt jedoch auch seine Arretierung in eine Zwischenstellung, die Korrekturstellung (Fig.4). Der waagerecht angeordnete Haltekloben 10 umfaßt den senkrecht stehenden Druckluftzylinder 20, dessen in Fig. 7 nur teilweise ausgefahrene Kolbenstange 22 gegen die Unterseite der Anschlaglasche 15 des zweiarmigen Schwenkhebels 12 drückt. Letzterer ist um die Achse 14 verschwenkbar gelagert. Die Achse 14 ist am Arm 24 der Nähmaschine 1 fest angebracht; dies gilt auch für den Haltekloben 10, der mittels der Schrauben 16 und 17 auch mit dem Arm 24 fest verbunden ist. Am linken Ende des Halteklobens 10 ist ein zweiter, senkrecht gerichteter Haltekloben 11 von gleicher Konstruktion wie der Haltekloben 10 angeschraubt, der einen weiteren Druckluftzylinder 21 festhält. Dessen ausfahrende Kolbenstange 23 kann in den Bewegungsweg der nach oben schwenkenden Anschlaglasche 15 eintreten (Fig. 7), vorausgesetzt, daß sich die Anschlaglasche 15 noch unterhalb der Bewegungsebene dieser Kolbenstange 23 befindet. Die Druckluftzylinder 20 bzw. 21 werden mittels der Klemmschrauben 18 bzw. 19 in den Haltekloben 10 bzw. 11 festgeklemmt. Der Druckluftzylinder 20 ist der eigentliche Arbeitszylinder für den Drückerfuß 4, dessen Drückerfußstange 5 (Fig. 1-5) mit dem Schwenkhebel 12 über die Verbindungsstange 13 sowie über weitere, nicht gezeigte Hebel eines Gestänges in bekannter Weise verbunden ist. Durch Ausfahren der Kolbenstange 22 wird der Schwenkhebel 12 im Uhrzeigersinn verschwenkt und das Lüften des Drückerfußes 4 bewirkt. Letzterer erreicht bei nicht betätigtem Druckluftzylinder 21, dessen Kolbenstange 23 somit nicht ausgefahren ist, nunmehr seine obere Endstellung (Fig. 1, 3). Befindet sich die Kolbenstange 23 in ausgefahrener Stellung (Fig. 7), so kann der Drückerfuß 4 deshalb nicht in seine obere Endstellung gelangen, weil die Kolbenstange 23 die Oberkante der Anschlaglasche 15 des Schwenkhebels 12 überragt und die weitere Verschwenkbewegung des Schwenkhebels 12 im Uhrzeigersinn verhindert.
Es stellt sich die in den Fig. 4, 5 dargestellte Korrekturstellung ein, in der - wie bereits erläutert - eine Verschiebung des Nähteiles 9 möglich ist. Das Einfahren der Kolbenstange 22 bewirkt eine Drehung des Schwenkhebels 12 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn und der Drückerfuß 4 erreicht nunmehr seine untere Endstellung (Fig. 2), in der er kraftschlüssig auf das Nähteil 9 aufsetzt. Bei Betätigung des Tasters 6 (Fig.5), die vor dem Nähen der Ausgleichsstiche AS1 und AS2 geschieht, wird die Nadel 2 - wie noch näher beschrieben wird - in die Anpeilposition (Fig. 4, 5) verstellt sowie der Druckluftzylinder 21 beaufschlagt, worauf die Kolbenstange 23 ausfährt. Hiermit ist die Korrekturposition des Drückerfußes 4 vorgewählt und der sich zuvor in unterer Endstellung befindliche Drückerfuß 4 wird durch ein anderes Bedienungsmittel - Pedal oder Kniehebel - in besagte Korrekturposition verbracht, indem die Kolbenstange 22 des Druckluftzylinders 20 ausfährt. Das Ausfahren der Kolbenstange 22 ist jedoch nur soweit möglich, wie dies die ebenfalls ausgefahrene Kolbenstange 23 zuläßt. Anschließend wird das Verstellmittel für die Nadel beschrieben. Zur Nadelverstellung dient ein an sich bekannter Positionierantrieb. In diesem Beispiel werden für einen solchen Antrieb Halleffekt-Sensoren verwendet.
Fig. 8 zeigt die Grundelemente des Positionierantriebes mit Blick auf den Ständer der Nähmaschine 1 bei abgenommenem Handrad. Die Hauptwelle 8 der Nähmaschine 1 treibt bekanntlich deren Stichbildewerkzeuge, also auch die Nadel 2 bzw. 2', an. Das Anhalten einer Nadel bzw. beider Nadeln in einer vorbestimmten Nadelendstellung ist durch Erfassung einer entsprechenden Winkelstellung der Hauptwelle 8 mittels des Positionierantriebes möglich. Die Hauptwelle 8 dreht die Scheibe 25 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn. Auf der Scheibe 25 sind die Magneten 27, 28 und der Fühler 29 (ebenfalls ein Magnet) angeordnet, die zwecks ihrer Justierung in den betreffenden Schlitzen 30 oder 31 verschoben werden und mit üblichen Klemmitteln lagefixiert werden können. Die Magneten 27 und 28 sind mit zueinander umgekehrter Polarität angeordnet und können demgemäß von einem stationär im Scheibenumfangsbereich angeordneten Hallgenerator HG bei ihrem Vorbeilauf an demselben ihrer unterschiedlichen Winkelstellung nach unterschieden werden, so daß also der Magnet 27 die Nadelpositionierung in Nadeltiefstellung bewirkt, während der Magnet 28 das Positionieren der Nadel 2 bzw. der Nadeln in Nadelhochstellung auslöst. Wie in der Fig. 8 gekennzeichnet, wird die Winkelstellung des Magneten 27 als Bezugsstellung für den Magneten 28 und den Fühler 29 mit 0° bezeichnet. Magnet 28 liegt entsprechend Fig. 8 um 240° und Fühler 29 um 280° von 0° entfernt. Entsprechend numeriert werden die Winkelstellungen der Magneten 27, 28 und des Fühlers 29 nach ihrer Reihenfolge mit Funktionsstellung FS1 bis FS3 bezeichnet. Der Hallgenerator HG ist - wie bekannt - ein Halbleiterplättchen mit den vier Anschlüssen 32, 33, 34, 35 für die Zuführung eines Steuerstromes und Abführung der sich einstellenden Hallspannung, die die Auslösung von Steuersignalen für das Stoppen der Nadel in vorbestimmter Stellung - hoch oder tief - mit bekannten Mitteln bewirkt. Der Hallgenerator HG ist auf einem nicht gezeigten, geeigneten Halter vor der Scheibe 25 angeordnet (Fig. 8, rechts), so daß die Magneten 27 und 28 auf der Scheibe 25 den Hallgenerator HG passieren und bei Durchgang eine Hallspannung für die Vorwahl der Nadelendstellung - wie bekannt - erzeugen. Für die Positionierung der Nadel 2 bzw. 2' in ihrer Anpeilposition, d. h., etwa 1 mm über dem Nähteil 9, ist der Fühler 29 vorgesehen. Die Unterscheidung des mit gleicher Polung angeordneten Magneten 28 und des Fühlers 29 durch den Hallgenerator HG geschieht mit üblichen elektronischen Mitteln, z. B. durch einen Impulszähler, der die Reihenfolge des Durchganges bei HG erfaßt. Der zuerst den Hallgenerator HG passierende Magnet 28 mit dem Südpol zum Hallgenerator HG hin gerichtet, löst also demgemäß das Anhalten der Nadel in der Nadelhochstellung aus, während der hiernach durchlaufende Magnet 29 das Positionieren der Nadel in der Anpeilposition bewirkt.
Selbstverständlich können auch andere Positionierantriebe eingesetzt werden, die nach anderen Arbeitsprinzipien, z. B. mit optoelektronischen Mitteln, operieren. Voraussetzung ist dafür jedoch, daß neben den bekannten beiden Endstellungen der Nadel/Nadeln auch eine Anpeilposition vorgesehen sein muß.
Dem Positionierantrieb kann ein Stichzähler zugeordnet sein, so daß weitere Arbeitsabläufe zur Entlastung der Näherin weitgehend selbsttätig ablaufen. So können z. B. nach dem Erreichen der Einstiche 0 und 0' (Außen- und Innennaht; Fig. 6) und dem Abschalten der Nadel 2' für die Innennaht der nächstfolgende Normalstich »0-1 oder gegebenenfalls mehrere Normalstiche vor dem Ausgleichsstich AS1 bereits selbsttätig mittels des Stichzählers 7 genäht werden. Anschließend wird die Nähmaschine 1 gestoppt. Nach dem bereits zuvor beschriebenen Verschieben des Nähteiles 9 zwecks exakter Positionierung des Einstichpunktes in der Ecke kann der Ausgleichsstich AS1 genäht werden. Darüberhinaus bitet sich unter Umständen eine weitere Teilautomatisierung an, indem auch die Normalstiche bis 0 (außen) und 0' (innen) (Fig. 6) und auch sonstige Normalstichlängen mit Hilfe des Stichzählers 7 genäht werden, so daß die Näherin im wesentlichen nur noch das Nähen der Ausgleichsstiche AS1 und AS2 und das Drehen des Nähteiles 9 um den Eckpunkt EP durchführen muß. Durch die erfinderische Ausbildung der Nähmaschine 1 werden die beim sogenannten Eckennähen notwendigen Handgriffe sehr erleichtert. Eine weitere Möglichkeit einer Teilautomatisierung besteht durch den Einsatz einer Lichtschranke zwecks Erfassung der Nähteilkante, wodurch z. B. die genaue Bestimmung des Eckpunktes möglich ist. Die erfindungsgemäß ausgebildete Nähmaschine 1 ist nicht auf eine Zweinadel-Maschinenausführung beschränkt. Das Nähen von Ausgleichsstichen im Eckbereich kann auch bei Einnadel-Ziernahtnähmaschinen erforderlich sein.
Die Erfindung ermöglicht es bei relativ geringem Aufwand, einen häufig vorkommenden Nähvorgang zu erleichtern, wobei bereits vorhandene Einrichtungen der Nähmaschine, insbesondere der Positionierantrieb, genutzt werden.

Claims

Ziernahtnähmaschine, insbesondere Zweinadelnähmaschine mit von der Hauptwelle her angetriebenen, einzeln abkuppelbaren Nadelstangen, mit einem die Hauptwelle mit mindestens zwei Geschwindigkeiten antreibenden Positionierantrieb, der mit Hilfe seines auf der Hauptwelle montierten Positionsgebers einen Stillstand der Hauptwelle in mindestens zwei Winkelstellungen einzunehmen gestattet, die bezogen auf die nicht abgekuppelte Nadelstange einer Nadelhoch- und einer Nadeltiefstellung entsprechen, sowie einer mindestens einen ersten Druckluftzylinder aufweisenden Drückerfußverstelleinrichtung, die mindestens das Verstellen in eine obere und eine untere Endstellung ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsgeber des Positionierantriebes einen einer definierten Winkelstellung der Hauptwelle (8) entsprechenden berührungslos arbeitenden Fühler (29) aufweist, um einen Stillstand der nicht abgekuppelten Nadelstange (3) in einer sogenannten Anpeilposition, die zwischen der Nadelhoch- und Nadeltiefstellung liegt, zu ermöglichen, und daß die Drückerfußverstelleinrichtung einen weiteren zweiten Druckluftzylinder (21) aufweist, dessen ausgefahrene Kolbenstange (23) die durch den ersten Druckluftzylin_- der (20) zur oberen Endstellung hin bewirkte Stellungsveränderung auf die sogenannte Korrekturposition, die zwischen den Endstellungen liegt, begrenzt.