EP0157942B1 - Vorrichtung bei einer Nähmaschine um Abstand zwischen Nadel und Greifer gleich zu halten, ungeachtet einer seitlichen Nadelbiegung - Google Patents

Vorrichtung bei einer Nähmaschine um Abstand zwischen Nadel und Greifer gleich zu halten, ungeachtet einer seitlichen Nadelbiegung Download PDF

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EP0157942B1
EP0157942B1 EP84116121A EP84116121A EP0157942B1 EP 0157942 B1 EP0157942 B1 EP 0157942B1 EP 84116121 A EP84116121 A EP 84116121A EP 84116121 A EP84116121 A EP 84116121A EP 0157942 B1 EP0157942 B1 EP 0157942B1
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EP
European Patent Office
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needle
gripper
sewn
holder
plane
Prior art date
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Expired
Application number
EP84116121A
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English (en)
French (fr)
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EP0157942A1 (de
Inventor
Klaus Dipl.-Ing. Stutznäcker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Naehmaschinenfabrik Emil Stutznaecker GmbH and Co KG
Original Assignee
Naehmaschinenfabrik Emil Stutznaecker GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP0157942A1 publication Critical patent/EP0157942A1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B11/00—Machines for sewing quilts or mattresses

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a sewing machine, in particular a multi-needle sewing machine, the material being conveyed being conveyed in any direction within the material level.
  • the needle is slightly deflected or bent during the insertion of the sewing material if the sewing material is moved in any direction within the sewing material plane during the insertion of the needle. This deflection or bending of the needle depends on how great the displacement process is while the needle is in the material to be sewn, how stable the needle is and finally how rigid or elastic the material is.
  • sewing machines are known in which the needle makes a defined movement together with the material to be sewn, namely so-called needle transport machines. However, they only allow the material to be transported or conveyed in one direction, namely in the direction that runs parallel to the plane in which the hook is pivoted. Sewing machines are also known in which both the needle and the gripper make a defined movement, which is derived from one or more cams. These are so-called zigzag or decorative stitching machines. In this case too, the sewing material is only conveyed in the direction that runs parallel to the plane in which the hook is rotated or pivoted.
  • the invention is based on the object of creating a working method on a sewing machine by means of which sewing disturbances, such as thread tearing, skipped stitches, caused by the movement of the sewing material and the deflection of the needle caused thereby, are avoided and the sewing properties, in particular sewing safety, are substantially increased will.
  • the object is achieved according to the invention in that the gripper and / or needle holder is moved in dependence on the needle bending caused by the conveyed sewing material in such a way that the distance between the needle and the plane of movement of the gripper remains essentially the same.
  • the invention is based on the knowledge that the commercially available needles have such great elasticity that they are relatively small anyway Withstand deflections and bends easily over very long operating times without the needles breaking.
  • the elasticity of the sewing needle is used in such a way that small displacements of the sewing material during the time
  • the needle in which the needle is in the material to be sewn does not cause injuries to the material to be sewn, precisely because the needle can bend elastically by this amount of the small displacement, that is, it moves with the material.
  • the invention also relates to a device for carrying out the working method on a sewing machine, in particular on a multi-needle sewing machine, in which a drive is provided for conveying the sewing material in any direction within the sewing material plane, and furthermore, the gripper and needle are each attached to a movable holder.
  • the device according to the invention is characterized in that a further drive acts on the gripper and / or needle holder, which is designed and controlled in such a way that the gripper and / or needle is dependent on the needle bending caused by the conveyed sewing material Holder is moved so that the distance between the needle and the plane of movement of the hook remains essentially the same.
  • Fig. 1 shows a perspective view for reasons of better clarity, a very simplified multi-needle sewing machine 1, in the present case a multi-needle double chain stitch machine, with a fixed base frame 1a and a U-shaped frame on both sides that can be pushed back and forth in the transverse direction Housing parts 1b, 1c and a crosshead 1d connecting them together.
  • the back and forth movement in the direction of the double arrow x is carried out by the electric feed motor 6, which engages with a gear 7 on a rack 8.
  • the rack 8 engages on a slide known per se with a deflection roller 5.
  • This controlled back and forth conveying of the sewing material in the transverse direction x serves, in conjunction with a controlled longitudinal conveying y, any pattern on the sewing material 4, z.
  • Fig. 2 illustrates a partial vertical cross section through the needle plate 3, on which the material 4 rests.
  • the needle plate 3 is provided with a needle hole 9 for each needle 10, which in practice can also be slightly larger in diameter than shown in the drawing.
  • the upper shaft 11 of the needle is connected to a needle holder (not shown). This sits on a needle carrier or needle bar common to all the other needles of the same row, which is moved up and down during sewing, so that the needle 10, as shown, penetrates the sewing material 4 and the stitch hole 9.
  • a thread loop 12 of the upper thread carried by the needle forms.
  • the tip 13 of a gripper 14 or a gripper hook engages in this thread loop.
  • the hook 14 is connected to a hook holder 15 which, in the case of a multi-needle sewing machine, is fastened together with other hooks of the same row on a shaft 16, which executes a reciprocating movement in the direction of the arrow 17 during sewing, so that the hook 14 performs a pivoting movement in a plane perpendicular to the plane of the drawing according to FIGS. 2 to 4.
  • the distance between the needle 10 on the one hand and the swivel plane of the gripper 14 adjacent to the needle is identified by the reference symbol a.
  • This position of the needle 10 and the gripper 14 relative to one another according to FIG. 2 results when the sewing material 2 either stands still or is conveyed in the direction perpendicular to the plane of the drawing.
  • the position of the needle 10 can each by a fixed sensor 18, for. B. can be measured exactly by an induction or Hall sensor.
  • the needle 10 will move to a certain extent bent out on the left. This bending of the needle is drawn in Fig. 3 for better clarity because of very exaggerated. It should also be noted that in practice the needle is not bent in the lower part below the guide plate 3, but within the material 4 and in the area directly above the material. In any case, however, which is important here, the needle is bent so that the distance from the hook 14 is increased, so that the hook tip no longer engages with safety in the needle loop 12.
  • a drive which engages the gripper holder and which is designed and controlled in such a way that the gripper holder is displaced depending on the needle bending caused by the conveyed sewing material, so that the distance a between the needle and the plane of movement of the gripper 14 remains essentially the same.
  • the gripper 14 is shifted by a certain amount in the direction of the arrow 20.
  • a corresponding shift of the needle holder can also be carried out, but then by analogy a corresponding dimension in FIG. 3 takes place to the right in order to bring about the essentially constant distance a despite the bending of the needle 10 to the left. Under certain circumstances, it is also conceivable to move both the gripper holder and the needle holder against one another.
  • the displacement of the hook holders or gripper or the hook tips on the one hand and / or the needle holders and needles on the other hand can be economically easily achieved, in particular in multi-needle sewing machines, because often hundreds and more hooks or hooks are attached to a shaft and needles to a beam. Even if several parallel rows of needles and loops are provided in a multi-needle sewing machine, the needle holders of the individual rows and also the looper holders of the corresponding rows are e.g. B. connected to each other by means of a frame, so that only one drive for moving all gripper holders and grippers and / or all needle holders and needles is then required.
  • a further advantageous inventive idea for the design of the drive device is that the drive for the displacement of the gripper and / or needle holder is controlled as a function of the control commands for the direction and speed of the sewing material. Since these controls, especially for pattern sewing machines, are usually electronic coordinate controls, you can, as I said, their control commands for the direction and speed of the sewing material transversely to the plane of movement of the gripper or grippers to control the displacement of the or use the hook and / or needle holders.
  • An electric or electrohydraulic servo system is expediently provided for controlling the drive, which is designed in such a way that it generates a displacement of the gripper and / or needle holder proportional to the measured values.
  • the measured values can also be obtained in that a sensor, for example an induction or Hall sensor, is arranged at a distance from at least one needle and perpendicular to the plane of the pivoting movement of the gripper in question, for measuring the degree of needle bending. It is generally sufficient to measure the needle deflection of only a single needle at the relevant time of sewing or at a specific seam, because it can be assumed that all other needles experience the same deflection at the relevant time of measurement. In this context, it should also be mentioned that the control of the drive does not generally have to cause a change in position of the hook and / or needle holders for every needle stitch of the many needles in a multi-needle sewing machine. If e.g.
  • the shift position of the hook and / or needle holders remains unchanged as long as a straight piece of the diagonal check seam is sewn.
  • the hook and / or needle holders are only shifted accordingly at the corner points of the diagonal check seam.
  • FIG. 5 shows a perspective view and a simplified representation of an exemplary embodiment of a drive for displacing a common shaft 16 for numerous grippers 14, and in this case the drive essentially consists of a lifting magnet 23.
  • FIG. 6 shows an associated functional diagram. Then the electrical voltage of the feed motor 6 or a tachogenerator voltage derived therefrom, preferably fed to the electromagnet or lifting magnet 23 via an amplifier 24, the movable core of which in the direction of the arrow, in cooperation with a return spring 25, generates an adjusting force and brings about the adjustment explained above.
  • FIG. 7 illustrates the diagram of a further exemplary embodiment of a drive, specifically an electric servomotor 26 or adjusting motor is provided as the drive, which can be driven via an amplifier 27 by the differential voltage of two electrical voltages, namely on the one hand a first voltage of the feed motor explained above 6 or a tachogenerator voltage derived therefrom and, on the other hand, a second voltage which can be controlled by a potentiometer 28.
  • the potentiometer is directly coupled to the electric servo motor 26 or adjusting motor.
  • the feed motor 6 serves, as stated above, for the conveyance of the sewing material in the transverse direction or perpendicular to the plane of the pivoting movement of the gripper (s).
  • the electric servo motor 26 or adjusting motor acts on the gripper or needle holder, as described above, specifically in accordance with FIG. 7, for example with the interposition of a component 29 which is seated on a spindle 30 driven by the servo motor 26.
  • the mode of operation is therefore that the voltage in the feed motor or on a tachometer generator is compared with a second voltage, the difference between the two voltages being used to drive the servo motor 26 or adjusting motor via the amplifier 27 until the difference between the two Voltages 0 results.
  • the second voltage is controlled by a potentiometer 28, which in turn is directly coupled to the servomotor or adjusting motor 26.
  • FIG. 8 illustrates a diagram of a further embodiment of the drive, specifically the drive is designed as a double-acting pneumatic or hydraulic cylinder 31, in which a displaceable piston 32 is provided.
  • the piston rod 33 of the piston 32 is connected to the gripper or needle holder explained above.
  • the cylinder spaces on both sides of the piston 32 are acted upon by an electro-hydraulic servo valve 34.
  • the servo valve 34 is influenced on the one hand by an electromagnet 35 with the interposition of a spring 36 and on the other hand by a return spring 37. Similar to the previously described exemplary embodiments according to FIGS.
  • the speed and direction of the conveyance of the sewing material on the corresponding feed motor 6 can also be measured directly in this exemplary embodiment, specifically in the form of the electrical voltage or by measuring a pulse frequency when using a pulse generator or by measuring the voltage on a tachometer generator. If one takes the voltage off the feed motor or the tachogenerator, then the voltage may possibly only need to be guided to the electromagnetic servo valve described, with the aid of the amplifier 38, namely to the electromagnet 35 of this servo valve 34, so that the servo valve corresponds to the adjacent one Tension opens more or less.
  • the downstream pneumatic or hydraulic cylinder 31 will be able to exert more or less great force corresponding to the opening of the servo valve, which force is transmitted via the piston rod 33 of the piston 32 and leads to a defined displacement.
  • FIG. 9 illustrates a further exemplary embodiment, namely a double-acting pneumatic or hydraulic cylinder 39 with a piston 40 displaceable therein is provided as the drive.
  • the piston rod 41 of the piston is connected to the conveying device of the sewing material in such a way that the displacement paths of the sewing material are transmitted in a direction perpendicular to the plane of the pivoting movement of the hook.
  • the cylinder spaces on both sides of the piston 40 are connected to one another with the interposition of a throttle device 42.
  • the cylinder 39 is connected on the one hand by means of a spring 43 to a fixed part 44 of the machine frame and on the other hand to the gripper or needle holder, as indicated by the double-sided arrow.
  • the displacement of the respective gripper and / or needle holder can be carried out very precisely in accordance with the degree of bending of the needle or needles.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Nähmaschine, insbesondere einer Vielnadelnähmaschine, wobei das Nähgut in beliebigen Richtungen innerhalb der Nähgutebene gefördert wird.
  • An Nähmaschinen kommt es immer wieder vor, dass die Nadel während des Einstiches in das Nähgut leicht ausgelenkt bzw. verbogen wird, wenn das Nähgut während des Einstiches der Nadel in irgendeiner Richtung innerhalb der Nähgutebene verschoben wird. Diese Auslenkung bzw. Verbiegung der Nadel hängt davon ab, wie gross der Verschiebevorgang ist, während sich die Nadel im Nähgut befindet, ferner wie stabil die Nadel ist und schliesslich wie starr bzw. elastisch das Nähgut ist.
  • Bei der klassischen Nähmaschine, die mit einem Transporteur des Nähgutes ausgestattet ist, ist die Auslenkung bzw. Verbiegung der Nadel vernachlässigbar gering, da der Transporteur allgemein das Nähgut nur dann verschiebt, wenn die Nadel sich nicht im Nähgut befindet.
  • Ausserdem sind Nähmaschinen bekannt, bei denen die Nadel zusammen mit dem Nähgut eine definierte Bewegung macht, und zwar sind dies sogenannte Nadeltransportmaschinen. Sie erlauben jedoch den Transport bzw. die Förderung des Nähgutes nur in einer Richtung, und zwar in der Richtung, die parallel zu der Ebene verläuft, in welcher der Greifer geschwenkt wird. Es sind weiterhin Nähmaschinen bekannt, bei denen sowohl die Nadel als auch der Greifer eine definierte Bewegung macht, die von einer oder mehreren Kurvenscheiben abgeleitet ist. Hierbei handelt es sich um sogenannte Zick-Zack- oder Zierstichnähmaschinen. Auch in diesem Fall wird das Nähgut nur in der Richtung gefördert, die parallel zu der Ebene verläuft, in der der Greifer gedreht oder geschwenkt wird.
  • Die neueren Entwicklungen auf dem Gebiet der Automatisierungen auch bei Nähmaschinen, insbesondere bei grossen Nähmaschinenanlagen, wie Vielnadelnähmaschinen, führten dazu, dass das Nähgut in allen Richtungen in der Nähgutebene entsprechend mechanischen Kurven bzw. elektronischen Steuerbefehlen automatisch verschoben wird. Auf diese Weise können beliebige Nähmuster, z.B. Schrägkaro oder Karomuster oder Kreisbögen- und Kreismuster oder Konturen beliebiger Art ausgeführt werden. Bei diesen Nähmaschinenautomaten ist es oft nicht mehr möglich, insbesondere bei schnellen Nähmaschinen, die Verschiebung des Nähgutes so zu steuern, dass sie nur erfolgt, wenn die Nadel nicht im Nähgut ist. Die Folge davon ist sehr häufig eine Auslenkung bzw. Verbiegung der Nadel in die Richtung, in die das Nähgut verschoben wird.
  • Diese Auslenkung bzw. Verbiegung der Nadel ist verhältnismässig harmlos, solange das Nähgut parallel zu der Ebene verschoben wird, in welcher der Greifer gedreht bzw. geschwenkt wird. Problematisch wird es aber, wenn das Nähgut quer zu dieser Greiferbewegungsebene geführt und gefördert wird, d.h. senkrecht zur der Greiferbewegungsebene oder einem kleineren Winkel als 90° mit einer entsprechenden Bewegungskomponente zu dieser Ebene. Damit erfolgt dann auch die Auslenkung bzw. Verbiegung der Nadel quer zur Greiferbewegungsebene. Wenn die Auslenkung bzw. Verbiegung der Nadel vom Greifer weg erfolgt, so dass der Abstand zwischen der Nadel und dem Greifer grösser als normal ist, so besteht die Gefahr, dass die Fadenschlinge von der Greiferspitze nicht mehr gefangen wird. Die Folge sind Fehlstiche und Fadenbrüche. Wenn andererseits die Auslenkung bzw. Verbiegung der Nadel zum Greifer hin erfolgt, so kann die Greiferspitze mit der Nadelspitze zusammentreffen. Nadelbruch und/oder Verletzung der Greiferspitze können die Folge sein.
  • Man hat zwar schon versucht, diese nachteiligen Folgen in Grenzen zu halten, und zwar dadurch, dass man das Stichloch, durch welches die Nadel hindurchtritt und welches sich in der Auflageplatte für das Nähgut befindet, eng macht mit dem Bestreben, die Nadel damit besser führen zu können. Dadurch ergibt sich aber wiederum ein weiterer Nachteil, nämlich, dass sich ein schneller Nadelverschleiss durch die seitliche Reibung an der Wandung des Stichloches ergibt. Hinzu kommt, dass sich die Nadel während der Auf- und Abwärtsbewegung im Stichloch schärft, so dass sie dadurch nach verhältnismässig kurzer Zeit zum Nähen unbrauchbar wird.
  • Ein weiterer Versuch, das Auslenken bzw. Verbiegen der Nadel zu verringern, bestand darin, den Querschnitt der Nadel zu vergrössern. Dies führt jedoch insbesondere bei empfindlichem Nähgut zu grossen Einstichlöchern mit unschönem Aussehen und sehr oft zu einem Aufplatzen der Web- und Wirkfäden.
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsverfahren an einer Nähmaschine zu schaffen, durch welches Nähstörungen, wie Fadenreissen, Fehlstiche, hervorgerufen durch die Bewegung des Nähgutes und die dadurch verursachte Auslenkung der Nadel, vermieden und die Näheigenschaften, insbesondere die Nähsicherheit, wesentlich erhöht werden.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Greifer- und/oder Nadel- Halterung in Abhängigkeit von der durch das geförderte Nähgut verursachten Nadelverbiegung derart verschoben wird, dass der Abstand zwischen Nadel und der Bewegungsebene des Greifers im wesentlichen gleich bleibt.
  • Wenn man bisher bemüht war, Massnahmen zu treffen, um das Auslenken bzw. Verbiegen der Nadel zu verringern oder in Grenzen zu halten, geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass die handelsüblichen Nadeln eine so grosse Elastizität aufweisen, dass sie die ohnehin verhältnismässig kleinen Auslenkungen und Verbiegungen ohne weiteres über sehr lange Betriebszeiten aushalten, ohne dass es etwa zu Nadelbrüchen kommt. Bei der Erfindung wird also gerade die Elastizität der Nähnadel derart genutzt, dass kleine Verschiebungen des Nähgutes während der Zeit,
  • in der sich die Nadel im Nähgut befindet, keine Verletzungen des Nähgutes bewirken, und zwar gerade deshalb, weil sich die Nadel jeweils um diesen Betrag der kleinen Verschiebung elastisch verbiegen kann, also mit dem Nähgut mitgeht.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Arbeitsverfahrens an einer Nähmaschine, insbesondere an einer Vielnadelnähmaschine, bei der ein Antrieb für eine Förderung des Nähgutes in beliebigen Richtungen innerhalb der Nähgutebene vorgesehen ist und wobei ferner Greifer und Nadel an je einer beweglichen Halterung befestigt sind. Hiervon ausgehend ist die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass an der Greifer- und/oder Nadel-Halterung ein weiterer Antrieb angreift, welcher derart ausgebildet und gesteuert ist, dass in Abhängigkeit von der durch das geförderte Nähgut verursachten Nadelverbiegung die Greifer-und/oder Nadel-Halterung verschoben wird, so dass der Abstand zwischen der Nadel und der Bewegungsebene des Greifers im wesentlichen gleich bleibt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 7 bis 14.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigen:
    • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vielnadelnähmaschine;
    • Fig. 2 einen Teilquerschnitt in vergrössertem Massstab, und zwar in einer Betriebsstellung, in der die Nadel nicht verbogen und der Greifer demgemäss nicht verschoben ist;
    • Fig. 3 einen Teilquerschnitt gemäss Fig. 2, wobei die Nadel nach links verbogen und der Greifer mit seiner Halterung nach links verschoben ist;
    • Fig. 4 einen Teilquerschnitt gemäss Fig. 2, wobei die Nadel nach rechts verbogen und der Greifer mit seiner Halterung demgemäss nach rechts verschoben ist;
    • Fig. 5 eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Verschieben der Greiferhalterung, und
    • Fig. 6 bis 9 schematische Darstellungen von verschiedenen Ausführungsbeispielen von Vorrichtungen zum Verschieben der Greifer- und/oder der Nadel-Halterung.
  • Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit eine sehr vereinfachte Vielnadelnähmaschine 1, und zwar im vorliegenden Falle eine Vielnadel-Doppel-Kettenstichmaschine, mit einem feststehenden Bodengestell 1a und einem hierauf in Querrichtung hin- und herverschiebbaren U-förmigen Rahmen mit beiderseitigen Gehäuseteilen 1b, 1c und einem diese miteinander verbindenden Querhaupt 1d. Die Hin- und Herverschiebung in Richtung des Doppelpfeiles x erfolgt durch den elektrischen Vorschubmotor 6, der mit einem Zahnrad 7 an einer Zahnstange 8 angreift. Die Zahnstange 8 greift an einem an sich bekannten Schlitten mit einer Umlenkrolle 5 an. Diese gesteuerte Hin- und Herförderng des Nähgutes in Querrichtung x dient dazu, in Verbindung mit einer gesteuerten Längsförderung y ein beliebiges Muster auf dem Nähgut 4, z. B. auf einem Steppfutter, herzustellen oder bei einer Steppdecke zu steppen. In dem oben erläuterten Schlitten befindet sich eine Stichplatte 3, die feststehend angeordnet ist, so dass sie die Hin- und Herbewegung des Schlittens nicht mitmacht. Oberhalb der Stichplatte befindet sich eine an sich bekannte Oberfadenführung. Ferner sind vereinfacht dargestellte Vorrichtungen 2 zur Bewegung einer gemeinsamen Nadelhalterung 2a bzw. eines Nadelträgers sowie eines Drük- kerfusses 2b vorhanden. Unterhalb der Stich platte 3 befinden sich bekannte Vorrichtungen zur Unterfadenführung sowie zur Bewegung von Greifern bzw. Greiferhaken, die in einer oder gegebenenfalls mehreren Reihen je Reihe an einer gemeinsamen Greiferhalterung, meist einer gemeinsamen Welle, befestigt sind.
  • Fig. 2 veranschaulicht einen vertikalen Teilquerschnitt durch die Stichplatte 3, auf welcher das Nähgut 4 aufliegt. Die Stichplatte 3 ist für jede Nadel 10 mit einem Stichloch 9 versehen, welches in der Praxis im Durchmesser auch etwas grösser, als in der Zeichnung dargestellt, ausgeführt sein kann. Die Nadel ist mit ihrem oberen Schaft 11 mit einer nicht gezeichneten Nadelhalterung verbunden. Diese sitzt auf einem für alle übrigen Nadeln der gleichen Reihe gemeinsamen Nadelträger bzw. Nadelbalken, der während des Nähens auf-und abwärts bewegt wird, so dass die Nadel 10, wie gezeichnet, das Nähgut 4 sowie das Stichloch 9 durchdringt. Wenn die Nadel 10 von dem unteren Totpunkt um ein kleines Stück bis etwa in die dargestellte Stellung wieder angehoben wird, bildet sich eine Fadenschleife 12 des von der Nadel mitgenommenen Oberfadens. In diese Fadenschleife greift die Spitze 13 eines Greifers 14 bzw. eines Greiferhakens ein. Der Greifer 14 ist mit einer Greiferhalterung 15 verbunden, die bei einer Vielnadelnähmaschine gemeinsam mit anderen Greifern der gleichen Reihe auf einer Welle 16 befestigt ist, welche während des Nähens eine hin- und hergehende Bewegung im Sinne des Pfeiles 17 ausführt, so dass der Greifer 14 eine Schwenkbewegung in einer Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene gemäss Fig. 2 bis 4 ausführt. Der Abstand zwischen der Nadel 10 einerseits und der der Nadel benachbarten Schwenkebene des Greifers 14 ist mit dem Bezugszeichen a gekennzeichnet. Diese Lage von Nadel 10 und Greifer 14 zueinander gemäss Fig. 2 ergibt sich, wenn das Nähgut 2 entweder stillsteht oder in Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene gefördert wird. Die Stellung der Nadel 10 kann jeweils durch einen feststehenden Sensor 18, z. B. durch einen Induktions- oder Hallsensor, exakt gemessen werden.
  • Wenn das Nähgut 4 gemäss Fig. 3 in Richtung des Pfeiles 19 oder mit einer Bewegungskomponente in dieser Richtung nach links gefördert wird, so wird die Nadel 10 um ein gewisses Mass nach links ausgebogen. Diese Verbiegung der Nadel ist in Fig. 3 der besseren Anschaulichkeit wegen sehr übertrieben gezeichnet. Ferner ist dazu zu bemerken, dass die Nadel in der Praxis nicht im unteren Teil unterhalb der Führungsplatte 3 verbogen ist, sondern innerhalb des Nähgutes 4 und im Bereich direkt oberhalb des Nähgutes. In jedem Falle ist aber, was hier von Bedeutung ist, die Nadel so verbogen, dass der Abstand von dem Greifer 14 vergrössert ist, so dass die Greiferspitze nicht mehr mit Sicherheit in die Nadelschleife 12 eingreift. Erfindungsgemäss ist deshalb ein Antrieb vorgesehen, welcher an der Greiferhalterung angreift und welcher derart ausgebildet und gesteuert ist, dass in Abhängigkeit von der durch das geförderte Nähgut verursachten Nadelverbiegung die Greiferhalterung verschoben wird, so dass der Abstand a zwischen der Nadel und der Bewegungsebene des Greifers 14 im wesentlichen gleich bleibt. In diesem Falle erfolgt also die Verschiebung des Greifers 14 um ein gewisses Mass in Richtung des Pfeiles 20. Statt der Verschiebung der Greiferhalterung 15 und damit des Greifers 14 und der Greiferspitze 13 kann man auch eine entsprechende Verschiebung der Nadelhalterung vornehmen, die dann aber sinngemäss um ein entsprechendes Mass in Fig. 3 nach rechts erfolgt, um trotz der Verbiegung der Nadel 10 nach links den im wesentlichen gleich bleibenden Abstand a herbeizuführen. Unter gewissen Umständen ist es auch denkbar, sowohl die Greiferhalterung als auch die Nadelhalterung gegeneinander zu verschieben.
  • Die Verschiebung der Greiferhalterungen bzw. Greifer bzw. der Greiferspitzen einerseits und/ oder der Nadelhalterungen und Nadeln andererseits lässt sich insbesondere bei Vielnadelnähmaschinen wirtschaftlich leicht verwirklichen, weil oft hundert und mehr Greifer bzw. Greiferhaken auf einer Welle sowie Nadeln auf einem Balken befestigt sind. Selbst wenn mehrere parallel zueinander verlaufende Nadel- und Greiferreihen in einer Vielnadelnähmaschine vorgesehen sind, sind die Nadelhalterungen der einzelnen Reihen und auch die Greiferhalterungen der entsprechenden Reihen z. B. mittels Rahmen miteinander verbunden, so dass auch dann nur jeweils ein Antrieb zum Verschieben aller Greiferhalterungen und Greifer und/oder aller Nadelhalterungen und Nadeln erforderlich ist.
  • Die obigen Ausführungen gelten sinngemäss auch für den in Fig. 4 veranschaulichten Fall, dass das Nähgut 4 in Richtung des Pfeiles 21 oder mit einer Komponente in dieser Richtung gefördert wird. Die Nadel 10 biegt sich in diesem Falle nach rechts aus, so dass gemäss Fig. 4 die Greiferhalterung 15 mit dem Greifer in Richtung des Pfeiles 22 verschoben wird, damit wieder im wesentlichen der oben erläuterte Abstand a zwischen Nadel und Greiferschwenkebene aufrechterhalten wird.
  • Die nachfolgend erläuterten Fig. 5 bis 9 veranschaulichen Ausführungsbeispiele für den Antrieb zum Verschieben der Greifer- und/oder Nadelhalterung bzw. der vorerläuterten gemeinsamen Greiferwellen 16 oder Nadelbalken.
  • Bevor auf die vorrichtungsmässige Ausgestaltung der Ausführungsbeispiele der Antriebe eingegangen wird, sei grundsätzlich bemerkt, dass es von Vorteil ist, den Antrieb für die Verschiebung der Greifer- und/oder Nadelhalterung in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit des Nähgutes zu steuern. Dieser Vorschlag nach der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Nadeln umso mehr ausgelenkt bzw. verbogen werden, je grösser die Fördergeschwindigkeit des Nähgutes ist.
  • Ein weiterer vorteilhafter Erfindungsgedanke zur Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung besteht darin, dass der Antrieb für die Verschiebung der Greifer- und/oder Nadelhalterung in Abhängigkeit von den Steuerbefehlen für Förderrichtung und -geschwindigkeit des Nähgutes gesteuert ist. Da es sich bei diesen Steuerungen, insbesondere für Musternähmaschinen, in der Regel um elektronische Koordinaten-Steuerungen handelt, kann man, wie gesagt, deren Steuerbefehle für Richtung und Geschwindigkeit des Nähgutes quer zur Bewegungsebene des oder der Greifer auch gleich zur Steuerung der Verschiebung des oder der Greifer- und/oder Nadelhalterungen mit verwenden.
  • Zweckmässigerweise wird zur Steuerung des Antriebs ein elektrisches oder elektrohydraulisches Servosystem vorgesehen, welches derart ausgebildet ist, dass es eine zu den Messwerten proportionale Verschiebung der Greifer- und/oder Nadelhalterung erzeugt.
  • Die Messwerte können auch dadurch gewonnen werden, dass mit Abstand von mindestens einer Nadel und senkrecht zur Ebene der Schwenkbewegung des betreffenden Greifers ein Sensor, beispielsweise ein Induktions- oder Hallsensor, zur Messung des Masses der Nadelverbiegung angeordnet ist. Es genügt im allgemeinen, die Nadelverbiegung nur einer einzigen Nadel in dem betreffenden Nähzeitpunkt bzw. an einer bestimmten Nahtstelle zu messen, weil man davon ausgehen kann, dass zu dem betreffenden Messzeitpunkt alle anderen Nadeln die gleiche Verbiegung erfahren. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, dass die Steuerung des Antriebes im allgemeinen nicht zu jedem Nadelstich der vielen Nadeln bei einer Vielnadelnähmaschine eine Stellungsänderung der Greifer- und/oder Nadelhalterungen veranlassen muss. Wenn z.B. ein Schrägkaro genäht werden muss, so bleibt die Verschiebestellung der Greifer- und/oder Nadel-Halterungen so lange unverändert, wie ein geradliniges Stück der Schrägkaro-Naht genäht wird. Nur an den Eckpunkten der Schrägkaro-Naht erfolgt eine entsprechende Verschiebung der Greifer- und/ oder Nadelhalterungen.
  • Fig. 5 zeigt in perspektivischer Ansicht und in vereinfachter Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Antriebs zum Verschieben einer gemeinsamen Welle 16 für zahlreiche Greifer 14, und zwar besteht der Antrieb in diesem Falle im wesentlichen aus einem Hubmagnet 23. Fig. 6 zeigt ein zugehöriges Funktionsschema. Danach wird die elektrische Spannung des Vorschubmotors 6 oder eine hiervon abgeleitete Tachogeneratorspannung, vorzugsweise über einen Verstärker 24 dem Elektromagnet bzw. Hubmagnet 23 zugeleitet, dessen beweglicher Kern in Richtung des Pfeiles im Zusammenwirken mit einer Rückstellfeder 25 eine Verstellkraft erzeugt und die oben erläuterte Verstellung bewirkt.
  • Fig. 7 veranschaulicht das Schema eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Antriebes, und zwar ist hier als Antrieb ein elektrischer Servomotor 26 bzw. Verstellmotor vorgesehen, welcher über einen Verstärker 27 durch die Differenzspannung zweier elektrischer Spannungen antreibbar ist, nämlich einerseits einer ersten Spannung des oben erläuterten Vorschubmotors 6 oder einer hiervon abgeleiteten Tachogeneratorspannung und andererseits einer zweiten durch ein Potentiometer 28 steuerbaren Spannung. Das Potentiometer ist mit dem elektrischen Servomotor 26 bzw. Verstellmotor direkt gekoppelt. Der Vorschubmotor 6 dient, wie oben ausgeführt ist, für die Förderung des Nähgutes in Querrichtung bzw. senkrecht zur Ebene der Schwenkbewegung des bzw. der Greifer. Der elektrische Servomotor 26 bzw. Verstellmotor greift an der Greifer- oder Nadelhalterung, wie oben beschrieben, an, und zwar gemäss Fig. 7 beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Bauteiles 29, welches auf einer von dem Servomotor 26 angetriebenen Spindel 30 sitzt. Die Wirkungsweise ist also die, dass die Spannung im Vorschubmotor oder an einem Tachogenerator mit einer zweiten Spannung verglichen wird, wobei die Differenz der beiden Spannungen dazu verwendet wird, über den Verstärker 27 so lange den Servomotor 26 bzw. Verstellmotor anzutreiben, bis die Differenz beider Spannungen 0 ergibt. Die zweite Spannung wird, wie gesagt, durch ein Potentiometer 28 gesteuert, welches wiederum direkt mit dem Servomotor bzw. Verstellmotor 26 gekoppelt ist.
  • Fig. 8 veranschaulicht ein Schema einer weiteren Ausführungsform des Antriebes, und zwar ist der Antrieb als ein doppelseitig wirkender, pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 31, ausgebildet, in welchem ein verschiebbarer Kolben 32 vorgesehen ist. Die Kolbenstange 33 des Kolbens 32 ist mit der oben erläuterten Greifer- oder Nadelhalterung verbunden. Die Zylinderräume zu beiden Seiten des Kolbens 32 werden von einem elektro-hydraulischen Servoventil 34 beaufschlagt. Das Servoventil 34 wird einerseits durch einen Elektromagneten 35 unter Zwischenschaltung einer Feder 36 und andererseits durch eine Rückstellfeder 37 beeinflusst. Ähnlich wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen nach Fig. 6 und 7 kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Geschwindigkeit und Richtung der Förderung des Nähgutes am entsprechenden Vorschubmotor 6 direkt gemessen werden, und zwar in Form der elektrischen Spannung oder durch Messung einer Impulsfrequenz bei Verwendung eines Impulsgebers bzw. durch Messung der Spannung an einem Tachogenerator. Nimmt man die Spannung an dem Vorschubmotor oder dem Tachogenerator ab, so braucht man die Spannung eventuell unter Zuhilfenahme des Verstärkers 38 nur noch an das beschriebene elektromagnetische Servoventil, und zwar an den Elektromagneten 35 dieses Servoventils 34 zu führen, so dass das Servoventil entsprechend der anliegenden Spannung mehr oder weniger öffnet. Der nachgeschaltete pneumatische oder hydraulische Zylinder 31 wird entsprechend der Öffnung des Servoventils mehr oder weniger grosse Kraft ausüben können, die über die Kolbenstange 33 des Kolbens 32 übertragen wird und zu einer definierten Verschiebung führt.
  • Fig. 9 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel, und zwar ist hier als Antrieb ein doppelseitig wirkender, pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 39 mit einem darin verschiebbaren Kolben 40 vorgesehen. Die Kolbenstange 41 des Kolbens ist mit der Fördervorrichtung des Nähgutes derart verbunden, dass die Verschiebewege des Nähgutes in senkrechter Richtung zu der Ebene der Schwenkbewegung des Greifers übertragen werden. Die Zylinderräume zu beiden Seiten des Kolbens 40 sind unter Zwischenschaltung einer Drosselvorrichtung 42 miteinander verbunden. Ferner ist der Zylinder 39 einmal mittels einer Feder 43 mit einem feststehenden Teil 44 des Maschinengestelles und zum anderen mit der Greifer- oder Nadel-Halterung, wie mit dem doppelseitigen Pfeil angedeutet ist, verbunden. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die Verschiebung des oder der Greifer- und/oder Nadelhalterungen rein mechanisch zu realisieren. Die Bewegung des Nähgutes quer zur Ebene der Greiferschwenkbewegung ist mit dem Kolben 40 gekoppelt, der die Luft oder das Öl innerhalb des Zylinders 39 über die Drossel 42 von der einen Seite zur anderen transportiert. Die Bewegung des Zylinders 39 ist somit eine Funktion der Drosseleinstellung, der Feder 43, des Betriebsmediums im Zylinder 39, der Kolbengrösse usw., vor allem aber auch der Fördergeschwindigkeit und Bewegungsrichtung des Nähgutes.
  • Im Zusammenhang mit den obigen Ausführungsbeispielen wurde erläutert, wie man sehr exakt die Verschiebung der jeweiligen Greifer-und/oder Nadel-Halterung entsprechend dem Mass der Verbiegung der Nadel oder Nadeln vornehmen kann. Im einfachsten Fall genügt es aber unter Umständen auch, die Verschiebung des Greifers und/oder der Nadel nur in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Nähgutes zu steuern, d.h. mit festen Verschiebewegen, also mit bestimmten einheitlichen Verschiebewegen nach der einen oder anderen Seite in Querrichtung. Diese Verschiebewege können aus der praktischen Erfahrung gewonnen werden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Betrieb einer Nähmaschine, insbesondere einer Vielnadelnähmaschine, wobei das Nähgut in beliebigen Richtungen innerhalb der Nähgutebene gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer- und/oder die Nadel- Halterung in Abhängigkeit von der durch das geförderte Nähgut verursachten Nadelverbiegung derart verschoben wird, dass der Abstand zwischen der Nadel und der Bewegungsebene des Greifers im wesentlichen gleich bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebeweg der Greifer-und/oder der Nadel-Halterung in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit des Nähgutes gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebeweg der Greifer-und/oder der Nadel-Halterung in Abhängigkeit von den Steuerbefehlen für Förderrichtung und -geschwindigkeit-des Nähgutes gesteuert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelverbiegung an mindestens einer Nadel durch einen Sensor gemessen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördergeschwindigkeit des Nähgutes in einem Winkelbereich quer zur Bewegungsebene des Greifers gemessen wird und dass die Verschiebung der Greifer- und/oder der Nadel-Halterung proportional zu den Messwerten vorgenommen wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 an einer Nähmaschine, insbesondere an einer Vielnadelnähmaschine, wobei die Nähmaschine einen Antrieb für eine Förderung des Nähgutes in beliebigen Richtungen innerhalb der Nähgutebene aufweist, wobei ferner Greifer und Nadel an je einer beweglichen, zur Stichbildung angetriebenen Halterung, befestigt sind, gekennzeichnet durch einen an der Greifer-und/oder Nadel-Halterung angreifenden weiteren Antrieb, welcher derart ausgebildet und gesteuert ist, dass in Abhängigkeit von der durch das geförderte Nähgut verursachten Nadelverbiegung die Greifer- und/oder Nadel-Halterung verschoben wird, so dass der Abstand zwischen der Nadel und der Bewegungsebene des Greifers im wesentlichen gleich bleibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für die Verschiebung der Greifer- und/oder Nadel-Halterung in Abhängigkeit von der Fördergeschwindigkeit des Nähgutes gesteuert ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für die Verschiebung der Greifer- und/oder Nadel-Halterung in Abhängigkeit von den Steuerbefehlen für die Förderung des Nähgutes quer zur Bewegungsebene des Greifers gesteuert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit Abstand von mindestens einer Nadel und senkrecht zur Ebene der Schwenkbewegung des Greifers ein Sensor zur Messung des Masses der Nadelverbiegung angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Antriebs ein elektrisches oder elektrohydraulisches Servosystem vorgesehen ist, welches derart ausgebildet ist, dass es eine zu den Messwerten proportionale Verschiebung der Greifer- und/ oder Nadelhalterung erzeugt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb ein mit einer Rückstellfeder versehener Elektromagnet vorgesehen ist, an welchem, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Verstärkers, die elektrische Spannung eines Vorschubmotors oder eine hiervon abgeleitete Tachogeneratorspannung angelegt ist, wobei dieser Vorschubmotor für die Förderung des Nähgutes in Querrichtung bzw. senkrecht zur Ebene der Schwenkbewegung des Greifers bestimmt ist, und dass der Elektromagnet mit der Greifer- oder Nadelhalterung verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb ein doppelseitig wirkender pneumatischer oder hydraulischer Zylinder mit einem darin verschiebbaren Kolben vorgesehen ist, dass die Kolbenstange des Kolbens mit der Greifer- oder Nadelhalterung verbunden ist, dass die Zylinderräume zu beiden Seiten des Kolbens von einem elektro-hydraulischen Servoventil beaufschlagt sind, an welchem eine Rückstellfeder angreift, und dass an dem Servoventil die elektrische Spannung eines Vorschubmotors oder eine hiervon abgeleitete Tachogeneratorspannung angelegt ist, wobei dieser Vorschubmotor für die Förderung des Nähgutes in Querrichtung bzw. senkrecht zur Ebene der Schwenkbewegung des Greifers bestimmt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb ein elektrischer Servomotor bzw. Verstellmotor vorgesehen ist, welcher über einen Verstärker durch die Differenzspannung zweier elektrischer Spannungen antreibbar ist, nämlich einerseits einer ersten Spannung eines Vorschubmotors oder einer hiervon abgeleiteten Tachogeneratorspannung und andererseits einer zweiten, durch ein Potentiometer steuerbaren Spannung, dass das Potentiometer mit dem elektrischen Servomotor bzw. Verstellmotor direkt gekoppelt ist, wobei der Vorschubmotor für die Förderung des Nähgutes in Querrichtung bzw. senkrecht zur Ebene der Schwenkbewegung des Greifers bestimmt ist, und dass der elektrische Servomotor bzw. Verstellmotor an der Greifer- oder Nadelhalterung angreift.
14. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb ein doppelseitig wirkender pneumatischer oder hydraulischer Zylinder mit einem darin verschiebbaren Kolben vorgesehen ist, dass die Kolbenstange des Kolbens mit der Fördervorrichtung des Nähgutes derart verbunden ist, dass die Verschiebewege des Nähgutes in senkrechter Richtung zu der Ebene der Schwenkbewegung des Greifers übertragen werden, dass die Zylinderräume zu beiden Seiten des Kolbens unter Zwischenschaltung einer Drosselvorrichtung miteinander verbunden sind, und dass der Zylinder einmal mittels einer Feder mit einem feststehenden Teil des Maschinengestells und zum anderen mit der Greifer- oder Nadelhalterung verbunden ist.
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