EP1321555A2 - CNC-gesteuerte Knopfloch-Nähmaschine - Google Patents

CNC-gesteuerte Knopfloch-Nähmaschine Download PDF

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EP1321555A2
EP1321555A2 EP02025366A EP02025366A EP1321555A2 EP 1321555 A2 EP1321555 A2 EP 1321555A2 EP 02025366 A EP02025366 A EP 02025366A EP 02025366 A EP02025366 A EP 02025366A EP 1321555 A2 EP1321555 A2 EP 1321555A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
buttonhole
sewing machine
machine according
clamp
Prior art date
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EP02025366A
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English (en)
French (fr)
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EP1321555A3 (de
EP1321555B1 (de
Inventor
Thomas Nöltge
Heinz Fransing
Andreas Oberndörfer
Theodor Janocha
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.)
Duerkopp Adler AG
Original Assignee
Duerkopp Adler AG
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Publication date
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Application filed by Duerkopp Adler AG filed Critical Duerkopp Adler AG
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Publication of EP1321555A3 publication Critical patent/EP1321555A3/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B3/00—Sewing apparatus or machines with mechanism for lateral movement of the needle or the work or both for making ornamental pattern seams, for sewing buttonholes, for reinforcing openings, or for fastening articles, e.g. buttons, by sewing
    • D05B3/06—Sewing apparatus or machines with mechanism for lateral movement of the needle or the work or both for making ornamental pattern seams, for sewing buttonholes, for reinforcing openings, or for fastening articles, e.g. buttons, by sewing for sewing buttonholes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B3/00—Sewing apparatus or machines with mechanism for lateral movement of the needle or the work or both for making ornamental pattern seams, for sewing buttonholes, for reinforcing openings, or for fastening articles, e.g. buttons, by sewing
    • D05B3/06—Sewing apparatus or machines with mechanism for lateral movement of the needle or the work or both for making ornamental pattern seams, for sewing buttonholes, for reinforcing openings, or for fastening articles, e.g. buttons, by sewing for sewing buttonholes
    • D05B3/08—Sewing apparatus or machines with mechanism for lateral movement of the needle or the work or both for making ornamental pattern seams, for sewing buttonholes, for reinforcing openings, or for fastening articles, e.g. buttons, by sewing for sewing buttonholes for buttonholes with eyelet ends
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B29/00—Pressers; Presser feet

Definitions

  • the invention relates to a CNC-controlled buttonhole sewing machine according to the preamble of claim 1.
  • a disadvantage of the known sewing machine is that the spread-starting position and the amount of the spreading path, i.e. the spreading end position, only by a time-consuming adjustment process with the help of tools, such as screwdrivers and measuring tools.
  • this work involves the use of a trained mechanic required.
  • the numerous components required for adjustment are susceptible to wear. It is difficult to determine the attitudes once empirically determined find it again, make it reproducible.
  • Each different wide buttonhole seam requires a new adjustment; otherwise it is not possible to sew the material close to the buttonhole seam to be produced to cling.
  • DE-PS 457 750 is a spreading device for the workpiece clamp known from buttonhole sewing machines, which has sewing material clips, which can be shifted symmetrically to a central plane by means of a mechanism are.
  • a lever mechanism is provided which is one of Hand adjustable stop, by adjusting the Spread path is changeable.
  • This known device also has the disadvantages mentioned above.
  • DE 29 38 064 C2 (corresponding to US Pat. No. 4,312,283) is an automatic sewing machine known in which coordinate values for a CNC control unit Relative movement between a sewing machine and one in size adjustable sewing material holder can be generated. To avoid a collision The needle with the sewing material holder is the control unit information fed via the current size setting of the material holder, so that the control unit automatically corrects a corresponding Can execute the sewing program.
  • the invention has for its object a CNC-controlled buttonhole sewing machine of the generic type so that the Adjustment of the spreading path by the operator without the use of tools with very little expenditure of time corresponding to the current sewing conditions can be set.
  • the spreading path is achieved in a very convenient way by input can be specified in the control unit so that the current Sewing conditions corresponding values of the spreading path on simple Are adjustable.
  • This will increase the quality of a Buttonholes due to very exact adjustment of the spread end position according to the procedure the sewing material clamps from the spread starting position around the spreading path reached in the spread-end position. Under spread-starting position is understood the distance of the material clamps in their rest position, in the they are close to each other.
  • Under the spread-end position is the Understood the position of the material clamps in which they from the spread-starting position have moved around the spreading path.
  • These adjustment processes or Input operations can be performed by the operator which leads to a high ease of use.
  • the setting can be used without be carried out by special aids. Machine downtime due to the time required for the setting omitted. The work mechanic is relieved.
  • the entered Control data form the basis for further processing of the setting values in an optical display and / or for calling up saved sewing programs. So making high quality buttonholes is reproducible.
  • the training according to claim 2 ensures that the Spread-starting position of the shape and size of each to be generated Buttonhole seam can be adjusted. This makes it possible to Clamp the material close to the seam to be created. This leads to a particularly reliable stitch formation and thus a particularly good one Buttonhole quality.
  • a buttonhole sewing machine is C-shaped, i.e. it has an upper arm 1, a lower, housing-like Base plate 2 and a connecting both, approximately vertical Stand 3 on.
  • An arm shaft 4 is mounted in the arm 1 in the usual way, which can be driven by a drive motor 4a only indicated in FIG. 5. From the arm shaft 4, the drive is a vertical one in the usual way Slidable needle bar 5 with a needle 6 and a swing drive derived for this.
  • An x-y table 7 is arranged on the base plate 2, which means that it is by one in two horizontal coordinate directions, namely the x-direction and the y-direction, movable cross slide.
  • the x-y table 7 is designed in the usual way, for example is known from DE 198 07 771 A1 (corresponding to US Pat. No. 6,095,066).
  • the x-y table 7 is driven by means of only indicated in FIG Drives, namely an x drive 8 and a y drive 9, in which it is positionable electric motors, so usually preferred Stepper motors, or adjustable DC motors.
  • a support plate 10 On the x-y table 7, a support plate 10 is arranged, which has a Ball-linear guide 11 displaceable in the x-direction on the x-y table 7 is supported. It is by means of a displacement drive designed as a stepper motor 12 can be moved in the x direction.
  • This drive 12 is - how 3 and 4 can be removed - attached to the x-y table 7 and acts over an eccentric 14 mounted on its shaft 13 and one with this cooperating sliding block sliding connection 14a on the support plate 10, so that maximum displacements of the support plate 10 in the x direction accordingly the double eccentricity of the eccentric 14 are possible.
  • the Displacement is in the range of about 2 mm.
  • a two-part support plate 15a, 15b is arranged above the support plate 10.
  • the left partial support plate 15a seen in the y direction is by means of Screws 16a attached to the x-y table 7, so it is not displaceable.
  • the right partial support plate - seen in the y direction 15b by means of screws 16b on the displaceable support plate 10 attached, so it can be moved in the x direction.
  • the tops of the Part support plates 15a, 15b lie in a common x-y plane.
  • the clamping plates 19a, 19b are attached to bearing levers 20, each by means of a pivot bearing 21 are mounted on the associated partial support plate 15a or 15b.
  • the sewing material clips 17a and 17b are relative to the respective partial support plate 15a, 15b - apart from the pivotability about the pivot bearing 21 - stationary.
  • the sewing material clamps 17a, 17b can be pivoted by means of drive levers 22, by a pneumatically actuated clamping drive 22a can be actuated.
  • the respective partial support plate 18a, 18b and the respective one Clamping plate 19a and 19b have partial openings 23a, 23b, that complement each other into an opening that is a buttonhole seam to be created 24 surrounds at a short distance.
  • the partial support plates 15a, 15b can be in a vertical center plane 25 are driven against each other on the system in which they and also the material clamps 17a, 17b are in their respective zero positions. In the opposite edges 26a, 26b lie in this position the partial support plates 15a, 15b against each other.
  • a stationary knife 27 for Cutting a buttonhole 28 arranged at this level 25 is also on the base plate 2 of the sewing machine a stationary knife 27 for Cutting a buttonhole 28 arranged.
  • This knife 27 is part of a Cutting device 29, which also includes an anvil 30, which by means of a cutting drive 31 is attached to the underside of the arm 1.
  • the sewing machine is provided with a control unit 32, via which the x drive 8, the y drive 9, the displacement drive 12, the drives 22a for the sewing material clamps 17a, 17b, the drive motor 4a of the arm shaft 4 and the cutting drive 31 can be controlled.
  • the control unit 32 has a storage part 33. Furthermore, it has an operating unit 34 assigned to an input keyboard 35 and a display 36.
  • the programs and data are stored, which the producing buttonhole seam 24 and the spread starting position concern. Furthermore, spreading paths are saved, depending on the type and shape of the buttonhole seam 24 and are assigned to the quality of the substance.
  • the x-y table 7 corresponding to the im Memory part 33 stored data in the usual manner by means of as Stepper motors trained drives 8, 9 brought into a zero position which the edges 26a, 26b of the partial support plates 15a, 15b abut each other in the plane 25 and the middle plane 25 also the needle 6 in its vertical middle layer.
  • Such zero position adjustments are in the Sewing control technology is common and therefore does not require any other Explanation.
  • the control unit 34 By operating the control unit 34 accordingly the operator selects a particular type of buttonhole 28 Buttonhole seam 24. She also calls a corresponding control program to which the material data and the like are assigned.
  • the already mentioned zero position adjustment carried out automatically.
  • the partial support plate 15b and the sewing material clamp 17b in a spread-starting position in which the partial openings 23a, 23b delimit Longitudinal edges 37a, 37b of the clamping plates 19a, 19b a distance a have from each other, the total width b of the buttonhole seam 24 plus a distance c of, for example, 0.5 mm between the buttonhole seam 24 and each adjacent longitudinal edge 37a or 37b.
  • Fig. 6 is the clamping plate 19b extended in their starting position and dashed in their Spread position after moving the support plate 10 around the spreading path d but before compensation by moving back the x-y table 7 shown by half a spread path d / 2.
  • Cutting the Buttonhole 28 by means of knife 27 can be made before sewing the buttonhole 28 or after sewing.
  • the Buttonhole stitching 24 is a common bead stitching, followed by a corresponding one Needle vibratory drive of the needle bar 5 is generated. It can additionally at the end of the buttonhole eye 39 opposite Buttonhole seam 24 to be sewn an end bartack, not shown.
  • FIG. 8 schematically shows a further embodiment in which on an x-y table 7 'two support plates 15'a, 15'b on linear linear guides 11 'are arranged displaceably in the x direction.
  • To postpone serves a spindle 40 with opposite threads 41a, 41b, which in Engage spindle nuts 42a, 42b.
  • the spindle nuts 42a, 42b are with the support plates 15'a, 15'b connected.
  • the sewing material clips which in 8 are not shown.
  • 8 in the embodiment also a zero position setting of the x-y table 7 '; it takes place in the same way the spread of the material clamps, not shown with the sewing material; however, no compensation of the spreading path is required by an opposite movement of the x-y table 7 'by half Spread path d / 2.
  • FIGS. 9 to 11 there are 7 on an x-y table two support plates slidably arranged, of which only the support plate 15 "b is indicated.
  • the design and storage corresponds to the the first embodiment.
  • This embodiment differs of those previously described in that at least those on the opposite the x-y table 7 sliding support plate 15 "b attached material clamp 17 “b is actuated by a clamping drive 43, which on the Support plate 15 "b is attached.
  • the double-armed bearing lever 20 " which carries the clamping plate 19b, by means of a pivot bearing 44 in a drive and bearing housing 45 mounted on the underside of the Support plate 15 "b is fastened by means of screws 46. Both parts are on their contact surface using a liquid, not shown Sealant connected to each other in a compressed air-tight manner.
  • a cylinder space 47 open at the top and bottom is formed in the housing 45, in which a piston 48 is arranged so as to be movable up and down is.
  • This piston 48 points downward from the cylinder space 47 protruding piston rod 49, which by means of a joint 50 on the facing End of the bearing lever 20 "is articulated.
  • a compressed air channel 51 is formed in the housing 45, which on the Top of the housing 45 by means of an overflow channel 52 with the Cylinder space 47 is connected.
  • This unit is one-sided Actuatable pneumatic piston-cylinder unit.
  • On the bottom of the housing 45 opens into the compressed air channel 51, a compressed air line 53 a, in which there is a solenoid valve 43 ', which is from the control unit 32 is controlled.
  • a prestressed tension spring 55 is arranged, which by means of a holding pin 56 on the top of the housing 45 and by means of of a further retaining pin 57 is fixed on the bearing lever 20 " the biased tension spring 55, the lever portion 58a between the Swivel axis 44 and the joint 50 upwards, that is to say for the clamping drive 43 pulled out so that the lever portion 58b of the bearing lever 20 “after is swung up, d. H. the clamping plate 19b is from the support plate 15 "b lifted.
  • lever section 58a is one that comes to bear against housing 45
  • Set screw 59 is arranged, by means of which can be adjusted to which way the clamping plate 19b is raised.
  • the arrangement of the clamping drive 43 between the bearing lever 20 “and the support plate 15" b ensures that the in the material clamp 17 “b acting forces remain within the bracket, so not yet act on the x-y table 7 ".
  • the other support plate with clamping plate is designed in the same way. This configuration of the sewing material clamps cannot only be used in the exemplary embodiment 1 to 7, but also implemented in that of FIG. 8 become.

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Abstract

Eine CNC-gesteuerte Knopfloch-Nähmaschine weist Nähgutklammern (17a, 17b) mit Verschiebe-Antrieben zur Verschiebung aus einer Spreiz-Ausgangs-Lage um einen Spreiz-Weg in eine Spreiz-End-Lage auf. Der Verschiebe-Antrieb wird durch einen einer Nähgutklammer (17b) zugeordneten positionierbaren Elektromotor gebildet. Weiterhin ist eine SteuerEinheit mit einem Daten-Speicher vorgesehen, in dem Daten gespeichert sind, zur Verschiebung der Nähgutklammer (17b) um einen vorgegebenen Spreiz-Weg. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine CNC-gesteuerte Knopfloch-Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus dem Prospekt JUKI MEB-3200 Instruction Manual No. 02 29343316 ist eine CNC-gesteuerte Knopfloch-Nähmaschine der gattungsgemäßen Art bekannt. Sie weist einen x-y-Tisch auf, der mittels zweier Schrittmotoren als x-Antrieb und y-Antrieb in der Nähebene verschiebbar ist. Auf dem x-y-Tisch sind zwei Nähgutklammern angeordnet, mittels derer ein Nähgut auf dem x-y-Tisch gehalten werden kann. Diese sind jeweils mittels eines Pneumatik-Zylinders in der durch die x-y-Ebene gebildeten Nähebene spiegelsymmetrisch zu einer Mittel-Ebene in x-Richtung verschiebbar. Beide Pneumatik-Zylinder sind jeweils mittels eines in der Steuer-Einheit gespeicherten Steuerbefehls betätigbar. An dem x-y-Tisch sind an jeder Seite Stellschrauben vorgesehen, die ein Einstellen des Spreiz-Weges jeder Nähgutklammer von einer unveränderbaren inneren Spreiz-Ausgangs-Lage in eine Spreiz-Endlage ermöglichen.
Mit der Verschiebung der Nähgutklammern wird ein Auseinanderziehen, ein sogenanntes Spreizen, des zuvor fest in den Nähgutklammern eingespannten Nähguts erreicht, sodass das Nähgut damit in einen gespannten, ebenen Zustand verbracht wird. Hierdurch können qualitativ hochwertige Knopflöcher erzeugt werden. Mit dem Spreizen des Nähguts wird außerdem erreicht, dass ausreichend Platz für die Nadel vorhanden ist, wenn das Knopfloch zuerst geschnitten und anschließend genäht wird, d.h. wenn die Nähmaschine im sogenannten Vorschneide-Modus arbeitet. Das Ausmaß der Verschiebung beträgt bis zu 1,0 mm an jeder Nähgutklammer, sodass diese zueinander um einen Spreiz-Weg von bis zu 2,0 mm verlagerbar sind. Der Betrag des Spreiz-Weges hängt von verschiedenen Nähparametern wie der Beschaffenheit des Nähguts, d.h. der Webdichte, des Materials und dergleichen, der Art der zu vernähenden Fäden, der Faden-Spannwerte, der Nadeldicke, gegebenenfalls der Verarbeitung eines Gimpenfadens und anderen Parametern ab.
Nachteilig an der bekannten Nähmaschine ist, dass die Spreiz-Ausgangs-Lage und der Betrag des Spreizweges, also die Spreiz-End-Lage, nur durch einen zeitaufwendigen Einstellvorgang unter Zuhilfenahme von Werkzeug, wie Schraubendreher und Meßwerkzeug, ausführbar sind. Für die Durchführung dieser Arbeiten ist der Einsatz eines ausgebildeten Mechanikers erforderlich. Die zahlreichen zur Einstellung erforderlichen Bauteile sind verschleißanfällig. Es ist schwierig, die einmal empirisch ermittelten Einstellungen wieder aufzufinden, reproduzierbar zu machen. Jede unterschiedlich breite Knopflochnaht erfordert eine neue Einstellung; anderenfalls ist es nicht möglich, das Nähgut nahe der zu erzeugenden Knopfloch-Naht zu klammern.
Aus der DE-PS 457 750 ist eine Spreizvorrichtung für die Werkstückklemme von Knopflochnähmaschinen bekannt, die Nähgutklammern aufweist, die symmetrisch zu einer Mittel-Ebene mittels einer Mechanik verlagerbar sind. Es ist ein Hebelmechanismus vorgesehen, der einen von Hand einstellbaren Anschlag aufweist, durch dessen Einstellung der Spreiz-Weg veränderbar ist. Auch diese bekannte Vorrichtung weist die vorgenannten Nachteile auf.
Aus der DE 29 38 064 C2 (entspr. US-PS 4,312,283) ist ein Nähautomat bekannt, bei dem von einer CNC-Steuer-Einheit Koordinatenwerte für eine Relativbewegung zwischen einer Nähmaschine und einem in seiner Größe einstellbaren Nähguthalter erzeugt werden. Zur Vermeidung einer Kollision der Nadel mit dem Nähguthalter werden der Steuer-Einheit Informationen über die aktuelle Größeneinstellung des Nähguthalters zugeführt, sodass die Steuer-Einheit selbsttätig eine entsprechende Korrektur eines Nähprogramms ausführen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine CNC-gesteuerte Knopfloch-Nähmaschine der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, dass die Einstellung des Spreiz-Weges durch die Bedienungsperson ohne den Einsatz von Hilfsmitteln mit sehr geringem Zeitaufwand entsprechend den aktuellen Nähbedingungen eingestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, dass der Spreiz-Weg auf sehr komfortable Weise durch Eingabe in die Steuer-Einheit vorgegeben werden kann, sodass die den aktuellen Nähbedingungen entsprechenden Werte des Spreiz-Weges auf einfache Weise einstellbar sind. Hierzu gehören die Qualität des Nähguts, die Parameter der Knopfloch-Naht, Fadenspannungswerte der beim Nähen verarbeiteten Fäden etc. Hierdurch wird eine Steigerung der Qualität eines Knopflochs durch sehr exakte Anpassung der Spreiz-End-Lage nach Verfahren der Nähgutklammern aus der Spreiz-Ausgangs-Lage um den Spreiz-Weg in die Spreiz-End-Lage erreicht. Unter Spreiz-Ausgangs-Lage wird der Abstand der Nähgutklammern in ihrer Ruhestellung verstanden, in der sie sich nahe beieinander befinden. Unter der Spreiz-End-Lage wird die Lage der Nähgutklammern verstanden, in der sie aus der Spreiz-Ausgangs-Lage um den Spreiz-Weg verfahren sind. Diese Einstellvorgänge bzw. Eingabevorgänge können durch die Bedienungsperson ausgeführt werden, was zu einem hohen Bedienkomfort führt. Die Einstellung kann ohne Verwendung von besonderen Hilfsmitteln durchgeführt werden. MaschinenStillstandszeiten können aufgrund des Zeitaufwands für die Einstellung entfallen. Der Betriebsmechaniker wird entlastet. Die eingegebenen Steuerdaten bilden eine Basis für eine Weiterverarbeitung der Einstellwerte in einer optischen Anzeige und/oder für den Aufruf abgespeicherter Nähprogramme. Die Herstellung qualitativ hochwertiger Knopflöcher ist also reproduzierbar.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 2 wird erreicht, dass auch die Spreiz-Ausgangs-Lage der jeweils zu erzeugenden Form und Größe einer Knopfloch-Naht angepasst werden kann. Hierdurch ist es möglich, das Nähgut nahe der zu erzeugenden Naht einzuspannen. Dies führt zu einer besonders zuverlässigen Stichbildung und damit einer besonders guten Knopfloch-Qualität.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 führt zu einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung, da hierbei nur eine Nähgutklammer gegenüber dem x-y-Tisch verschiebbar sein muß, wobei eine Kompensations-Bewegung durch die ohnehin vorhandene Verschiebbarkeit des x-y-Tisches erzeugt wird. Dies führt zu einer Reduktion der erforderlichen Bauteile und damit einer zuverlässigeren Betriebsweise und außerdem zu niedrigeren Herstellkosten.
Die Ausgestaltung nach den Ansprüchen 4 und 5 führt ebenfalls zu einer sehr einfachen Ausgestaltung.
In den Ansprüchen 7 bis 10 wird eine vorteilhafte Ausgestaltung angegeben, bei der mindestens von der verschiebbaren Nähgutklammer keinerlei Kräfte in die Führungen der Nähgutklammer auf dem x-y-Tisch übertragen werden. Es treten also bei der Positionierung der Nähgutklammer keinerlei Reibungskräfte auf, die der Verschiebung der Nähgutklammer zum Spreizen entgegenwirken. Die beim Klammern eines Nähguts auftretenden Kräfte bleiben also in der Nähgutklammer selber. Dies wirkt sich wiederum vorteilhaft auf die Schnelligkeit und die Präzision des Spreizvorgangs aus. Außerdem kann die gesamte Spreizvorrichtung leichter, also materialsparender aufgebaut werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand dreier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1
eine Seitenansicht einer Knopfloch-Nähmaschine,
Fig. 2
eine Teil-Draufsicht auf einen x-y-Tisch der Nähmaschine entsprechend dem Sichtpfeil II in Fig. 1,
Fig. 3
eine Teil-Ansicht der Nähmaschine in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab und in bereichsweise aufgebrochener Darstellung,
Fig. 4
eine Draufsicht auf den in Fig. 3 gezeigten Teil der Nähmaschine entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5
einen perspektivisch dargestellten Teil der Knopfloch-Nähmaschine einschließlich der schaltungsmäßigen Verknüpfung der verschiedenen Antriebe mit der Steuer-Einheit und der BedienEinheit,
Fig. 6
Teile in einer Draufsicht in einem gegenüber Fig. 2 vergrößerten Maßstab,
Fig. 7
eine Draufsicht auf ein Nähgut mit einem Augen-Knopfloch,
Fig. 8
eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 9
eine Teil-Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 10
einen Horizontal-Schnitt durch das dritte Ausführungsbeispiel entsprechend der Schnittlinie X-X in Fig. 9, und
Fig. 11
einen Querschnitt durch das dritte Ausführungsbeispiel entsprechend der Schnittlinie XI-XI in Fig. 9.
Wie Fig. 1 entnehmbar ist, ist eine Knopfloch-Nähmaschine C-förmig ausgebildet, d.h. sie weist einen oberen Arm 1, eine untere, gehäuseartig ausgebildete Grundplatte 2 und einen beide verbindenden, etwa vertikalen Ständer 3 auf. Im Arm 1 ist in üblicher Weise eine Armwelle 4 gelagert, die von einem nur in Fig. 5 angedeuteten Antriebsmotor 4a antreibbar ist. Von der Armwelle 4 werden in üblicher Weise der Antrieb einer vertikal verschiebbaren Nadelstange 5 mit einer Nadel 6 und ein Schwingantrieb hierfür abgeleitet.
Auf der Grundplatte 2 ist ein x-y-Tisch 7 angeordnet, bei dem es sich also um einen in zwei horizontalen Koordinatenrichtungen, nämlich der x-Richtung und der y-Richtung, verschiebbaren Kreuzschlitten handelt. Der x-y-Tisch 7 ist in üblicher Weise ausgebildet, wie es beispielsweise aus der DE 198 07 771 A1 (entsprechend US-PS 6,095,066) bekannt ist. Der Antrieb des x-y-Tisches 7 erfolgt mittels nur in Fig. 5 angedeuteter Antriebe, nämlich eines x-Antriebes 8 und eines y-Antriebes 9, bei denen es sich um positionierbare Elektromotoren, in der Regel also bevorzugt Schrittmotoren, oder aber auch regelbare Gleichstrommotoren handelt.
Auf dem x-y-Tisch 7 ist eine Tragplatte 10 angeordnet, die über eine Kugel-Linear-Führung 11 in x-Richtung verschiebbar auf dem x-y-Tisch 7 abgestützt ist. Sie ist mittels eines als Schrittmotor ausgebildeten Verschiebe-Antriebes 12 in x-Richtung verschiebbar. Dieser Antrieb 12 ist - wie Fig. 3 und 4 entnehmbar ist - am x-y-Tisch 7 angebracht und wirkt über einen auf seiner Welle 13 angebrachten Exzenter 14 und eine mit diesem zusammenwirkende Gleitstein-Schiebeverbindung 14a auf die Tragplatte 10, sodass Maximalverschiebungen der Tragplatte 10 in x-Richtung entsprechend der doppelten Exzentrizität des Exzenters 14 möglich sind. Die Verschiebewege liegen im Bereich von etwa 2 mm.
Oberhalb der Tragplatte 10 ist eine zweiteilige Stützplatte 15a, 15b angeordnet. Die - in y-Richtung gesehen - linke Teil-Stützplatte 15a ist mittels Schrauben 16a auf dem x-y-Tisch 7 befestigt, diesem gegenüber also unverschiebbar. Demgegenüber ist die - in y-Richtung gesehen - rechte Teil-Stützplatte 15b mittels Schrauben 16b auf der verschiebbaren Tragplatte 10 befestigt, also mit dieser in x-Richtung verschiebbar. Die Oberseiten der Teil-Stützplatten 15a, 15b liegen in einer gemeinsamen x-y-Ebene.
Auf jeder Teil-Stützplatte 15a bzw. 15b ist eine Nähgut-Klammer 17a bzw. 17b angebracht, die jeweils eine auf der jeweiligen Teil-Stützplatte 15a, 15b angebrachte Teil-Auflageplatte 18a, 18b aufweist, denen jeweils eine Klemmplatte 19a bzw. 19b zugeordnet ist. Die Klemmplatten 19a, 19b sind an Lagerhebeln 20 angebracht, die jeweils mittels eines Schwenklagers 21 auf der zugehörigen Teil-Stützplatte 15a bzw. 15b gelagert sind. Die Nähgutklammern 17a und 17b sind relativ zur jeweiligen Teil-Stützplatte 15a, 15b - abgesehen von der Schwenkbarkeit um das Schwenklager 21 - ortsfest. Die Nähgutklammern 17a, 17b sind mittels Antriebshebeln 22 verschwenkbar, die von einem pneumatisch beaufschlagbaren Klemm-Antrieb 22a betätigbar sind. Die jeweilige Teil-Auflageplatte 18a, 18b und die jeweilige Klemm-Platte 19a und 19b weisen Teil-Öffnungen 23a, 23b auf, die sich zu einer Öffnung ergänzen, die eine zu erzeugende Knopfloch-Naht 24 in geringem Abstand umgibt.
Die Teil-Stützplatten 15a, 15b können in einer vertikalen Mittel-Ebene 25 auf Anlage gegeneinander gefahren werden, in der sie und auch die Nähgut-Klammern 17a, 17b sich in ihrer jeweiligen Null-Lage befinden. In dieser Position liegen die einander gegenüberliegenden Kanten 26a, 26b der Teil-Stützplatten 15a, 15b gegeneinander an. In dieser Ebene 25 ist auch an der Grundplatte 2 der Nähmaschine ein ortsfestes Messer 27 zum Schneiden eines Knopfloches 28 angeordnet. Dieses Messer 27 ist Teil einer Schneidvorrichtung 29, zu der auch ein Amboss 30 gehört, der mittels eines Schneidantriebes 31 an der Unterseite des Arms 1 angebracht ist.
Die Nähmaschine ist mit einer Steuer-Einheit 32 versehen, über die der x-Antrieb 8, der y-Antrieb 9, der Verschiebe-Antrieb 12, die Antriebe 22a für die Nähgutklammern 17a, 17b, der Antriebsmotor 4a der Armwelle 4 und der Schneidantrieb 31 angesteuert werden. Die Steuer-Einheit 32 weist einen Speicherteil 33 auf. Weiterhin ist ihr eine Bedien-Einheit 34 mit einer Eingabe-Tastatur 35 und einer Anzeige 36 zugeordnet.
Im Speicherteil 33 sind die Programme und Daten gespeichert, die die zu erzeugende Knopfloch-Naht 24 und die Spreiz-Ausgangs-Lage betreffen. Weiterhin sind gespeichert Spreiz-Wege, die der Art und Form der Knopfloch-Naht 24 und der Qualität des Stoffes zugeordnet sind.
Vor Beginn einer Nähoperation wird der x-y-Tisch 7 entsprechend der im Speicherteil 33 gespeicherten Daten in der üblichen Weise mittels der als Schrittmotoren ausgebildeten Antriebe 8, 9 in eine Null-Lage gebracht, in der die Kanten 26a, 26b der Teil-Stützplatten 15a, 15b in der Ebene 25 aneinanderliegen und die Mittel-Ebene 25 auch die Nadel 6 in ihrer vertikalen mittleren Lage aufnimmt. Derartige Null-Lagen-Justierungen sind in der Näh-Steuerungstechnik allgemein üblich und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung. Durch entsprechende Betätigung der Bedien-Einheit 34 wählt die Bedienungsperson eine bestimmte Art eines Knopflochs 28 mit Knopfloch-Naht 24 aus. Außerdem ruft sie ein entsprechendes Steuerungsprogramm auf, dem die Stoffdaten und dergleichen zugeordnet sind.
Durch Eingabe des Nähbeginns wird zum einen die bereits erwähnte Null-Lagen-Justierung automatisch durchgeführt. Außerdem wird durch entsprechende Ansteuerung des Verschiebe-Antriebs 12 die Tragplatte 10 mit der Teil-Stützplatte 15b und der Nähgutklammer 17b in eine Spreiz-Ausgangs-Lage verbracht, in der die die Teil-Öffnungen 23a, 23b begrenzenden Längskanten 37a, 37b der Klemmplatten 19a, 19b einen Abstand a voneinander haben, der der Gesamtbreite b der Knopfloch-Naht 24 zuzüglich eines Abstandes c von beispielsweise je 0,5 mm zwischen Knopfloch-Naht 24 und jeder benachbarten Längskante 37a bzw. 37b entspricht. Wenn die Klemmplatten 19a, 19b mit ihren Teil-Öffnungen 23a, 23b der zu erzeugenden Knopfloch-Naht 24 bereits genau angepasst sind, dann bedarf es keines Einstellvorgangs der zuvor geschilderten Art, sondern nur der Null-Lagen-Einstellung des x-y-Tisches 7.
Nunmehr werden von der Bedienungsperson über die Bedien-Einheit 34 oder automatisch entsprechend dem gespeicherten Nähprogramm die Nähgutklammern 17a, 17b geöffnet und die Bedienungsperson kann das Nähgut 38 auf die Auflageplatten 18a, 18b auflegen und ausrichten. Anschließend erfolgt das Schließen der Nähgutklammern 17a, 17b durch entsprechende Betätigung des Antriebs 22a, sodass das Nähgut 38 in den beiden Nähgutklammern 17a, 17b geklammert ist. Danach erfolgt vollautomatisch mittels des von der Steuer-Einheit 32 angesteuerten Verschiebe-Antriebs 12 das Verfahren der Tragplatte 10 mit der Nähgutklammer 17b um den im Speicherteil 33 gespeicherten Spreiz-Weg d in x-Richtung. Gleichzeitig oder unmittelbar danach wird der x-y-Tisch 7 um einen Weg d/2 in entgegengesetzter Richtung verfahren, sodass die beiden Auflageplatten 18a, 18b sich wieder spiegelsymmetrisch zur Mittel-Ebene 25 in ihrer Spreiz-End-Lage befinden. Die Teil-Öffnungen 23a, 23b liegen dadurch wiederum spiegelsymmetrisch zur Mittel-Ebene 25. Das geklammerte und nunmehr gespreizte Nähgut 38 befindet sich in der für die Durchführung des Nähvorgangs exakt definierten Lage unter der Nadel 6. In Fig. 6 ist die Klemmplatte 19b ausgezogen in ihrer Ausgangsposition und gestrichelt in ihrer Spreizposition nach dem Verfahren der Tragplatte 10 um den Spreiz-Weg d aber vor der Kompensation durch das Zurück-Verfahren des x-y-Tisches 7 um einen halben Spreiz-Weg d/2 dargestellt. Das Schneiden des Knopfloches 28 mittels des Messers 27 kann vor dem Nähen des Knopfloches 28 oder nach dem Nähen erfolgen. Wie Fig. 7 entnehmbar ist, ist die Knopfloch-Naht 24 eine übliche Raupen-Naht, die durch einen entsprechenden Nadel-Schwingantrieb der Nadelstange 5 erzeugt wird. Es kann zusätzlich an dem dem Knopfloch-Auge 39 entgegengesetzten Ende der Knopfloch-Naht 24 ein nicht dargestellter Endriegel genäht werden.
In Fig. 8 ist schematisch eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der auf einem x-y-Tisch 7' zwei Stützplatten 15'a, 15'b auf Kugel-Linear-Führungen 11' in x-Richtung verschiebbar angeordnet sind. Zur Verschiebung dient eine Spindel 40 mit gegenläufigen Gewinden 41a, 41b, die in Spindelmuttern 42a, 42b eingreifen. Die Spindelmuttern 42a, 42b sind mit den Stützplatten 15'a, 15'b verbunden. Durch entsprechende Ansteuerung des auf dem x-y-Tisch 7' angeordneten Verschiebe-Antriebs 12' werden die Stützplatten 15'a, 15'b in x-Richtung aufeinander zu oder voneinander weg bewegt, und zwar jeweils spiegelsymmetrisch zur Mittel-Ebene 25. Auf den Stützplatten 15'a, 15'b sind in gleicher Weise wie beim zuerst geschilderten Ausführungsbeispiel die Nähgutklammern angeordnet, die in Fig. 8 nicht dargestellt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 erfolgt ebenfalls eine Null-Lagen-Einstellung des x-y-Tisches 7'; es erfolgt in gleicher Weise die Spreizung der nicht dargestellten Nähgutklammern mit dem Nähgut; es bedarf aber keiner Kompensation des Spreiz-Weges durch ein entgegengesetztes Verfahren des x-y-Tisches 7' um den halben Spreiz-Weg d/2.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 bis 11 sind auf einem x-y-Tisch 7 zwei Stützplatten verschiebbar angeordnet, von denen nur die Stützplatte 15"b angedeutet ist. Die Ausgestaltung und Lagerung entspricht der nach der ersten Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den zuvor geschilderten dadurch, dass mindestens die an der gegenüber dem x-y-Tisch 7 verschiebbaren Stützplatte 15"b angebrachte Nähgut-Klammer 17"b von einem Klemm-Antrieb 43 betätigt wird, der an der Stützplatte 15"b angebracht ist. Hierzu ist der doppelarmige Lagerhebel 20", der die Klemmplatte 19b trägt, mittels eines Schwenklagers 44 in einem Antriebs- und Lagergehäuse 45 gelagert, das an der Unterseite der Stützplatte 15"b mittels Schrauben 46 befestigt ist. Beide Teile sind an ihrer Berührungsfläche unter Verwendung eines nicht dargestellten flüssigen Dichtmittels druckluftdicht miteinander verbunden.
In dem Gehäuse 45 ist ein oben und unten offener Zylinder-Raum 47 ausgebildet, in dem ein Kolben 48 abgedichtet auf- und abbewegbar angeordnet ist. Dieser Kolben 48 weist eine nach unten aus dem Zylinder-Raum 47 herausragende Kolbenstange 49 auf, die mittels eines Gelenks 50 am zugewandten Ende des Lagerhebels 20" angelenkt ist. Neben dem Zylinder-Raum 47 ist ein Druckluft-Kanal 51 im Gehäuse 45 ausgebildet, der an der Oberseite des Gehäuses 45 mittels eines Überström-Kanals 52 mit dem Zylinder-Raum 47 verbunden ist. Diese Einheit bildet eine einseitig beaufschlagbare pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit. An der Unterseite des Gehäuses 45 mündet in den Druckluft-Kanal 51 eine Druckluft-Leitung 53 ein, in der sich ein Magnet-Ventil 43' befindet, das von der Steuer-Einheit 32 angesteuert wird.
In dem Gehäuse 45 ist weiterhin neben dem Druckluft-Kanal 51 eine Bohrung 54 ausgebildet, in der eine vorgespannte Zugfeder 55 angeordnet ist, die mittels eines Haltestiftes 56 an der Oberseite des Gehäuses 45 und mittels eines weiteren Haltestiftes 57 am Lagerhebel 20" festgelegt ist. Mittels der vorgespannten Zugfeder 55 wird der Hebelabschnitt 58a zwischen der Schwenkachse 44 und dem Gelenk 50 nach oben, also zum Klemm-Antrieb 43 hin gezogen, sodass der Hebelabschnitt 58b des Lagerhebels 20" nach oben geschwenkt wird, d. h. die Klemmplatte 19b wird von der Stützplatte 15"b abgehoben. Wenn dagegen über die Druckluft-Leitung 53, den Druckluft-Kanal 51 und den Überström-Kanal 52 Druckluft in den Raum 47 oberhalb des Kolbens 48 strömt, dann wird der Kolben 48 mitsamt dem Hebelabschnitt 58a gegen die Kraft der Zugfeder 55 nach unten verschoben, sodass der Hebelabschnitt 58b mit der Klemmplatte 19b zur Stützplatte 15"b hin verschwenkt wird, wodurch ein gegebenenfalls vorhandenes Nähgut-Teil 38 klemmend gehalten wird.
Im Hebelabschnitt 58a ist eine gegen das Gehäuse 45 zur Anlage kommende Stellschraube 59 angeordnet, mittels derer eingestellt werden kann, um welchen Weg die Klemmplatte 19b angehoben wird.
Durch die Anordnung des Klemm-Antriebs 43 zwischen dem Lagerhebel 20" und der Stützplatte 15"b wird sichergestellt, dass die in der Nähgutklammer 17"b wirkenden Kräfte innerhalb der Klammer bleiben, also nicht noch auf den x-y-Tisch 7" wirken.
Die andere Stützplatte mit Klemmplatte ist in gleicher Weise ausgestaltet. Diese Ausgestaltung der Nähgutklammern kann nicht nur bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 7, sondern auch bei dem nach Fig. 8 umgesetzt werden.

Claims (10)

  1. CNC-gesteuerte Knopfloch-Nähmaschine,
    mit einer über eine Armwelle (4) antreibbaren Nadel (6),
    mit einem x-y-Tisch (7, 7'),
    der mittels eines x-Antriebs (8) in x-Richtung und mittels eines y-Antriebs (9) in y-Richtung verschiebbar ist,
    der eine erste und eine zweite relativ zueinander verschiebbar gelagerte Nähgutklammer (17a, 17b, 17"b) trägt und
    der einen Verschiebe-Antrieb (12, 12') zur Verschiebung der Nähgutklammern (17a, 17b, 17"b) aus einer Spreiz-Ausgangs-Lage um einen Spreiz-Weg (d) in eine Spreiz-End-Lage aufweist und
    mit einer Steuer-Einheit (32) zur Steuerung der Antriebe (8, 9, 12, 12') zur Verschiebung des x-y-Tisches (7, 7') vor Beginn der Erzeugung einer Knopfloch-Naht (24) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebe-Antrieb (12) mindestens der ersten Nähgutklammer (17b, 17"b) durch einen positionierbaren Elektromotor gebildet ist und
    dass die Steuer-Einheit (32) einen Daten-Speicher (33) aufweist, in dem Daten gespeichert sind zur Verschiebung der mindestens einen ersten Nähgutklammer (17b, 17"b) um einen vorgegebenen Spreiz-Weg (d).
  2. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Daten-Speicher (33) Daten gespeichert sind zur Verschiebung mindestens der ersten Nähgutklammer (17b, 17"b) relativ zu der zweiten Nähgutklammer (17a) in eine Spreiz-Ausgangs-Lage.
  3. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nur die erste Nähgutklammer (17b, 17"b) relativ zum x-y-Tisch (7) verschiebbar ist und dass die zweite Nähgutklammer (17a) relativ zum x-y-Tisch (7) unverschiebbar ist und
    dass in der Steuer-Einheit (32) Daten gespeichert sind zur Verschiebung der ersten Nähgutklammer (17b, 17"b) um einen vorgebbaren Spreiz-Weg (d) und zur entgegengesetzten Verschiebung des
    x-y-Tisches (7) um die Hälfte des vorgebbaren Spreiz-Weges (d).
  4. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Nähgutklammer (17a, 17b, 17"b) entgegengesetzt gerichtet verschiebbar sind.
  5. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Nähgutklammer (17a, 17b, 17"b) mittels nur eines Verschiebe-Antriebs (12') verschiebbar sind.
  6. Knopfloch-Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der positionierbare Elektromotor durch einen Schrittmotor gebildet ist.
  7. Knopfloch-Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die erste Nähgutklammer (17"b) eine Stützplatte (15"b) zur Aufnahme eines Nähguts (38) und eine an der Stützplatte (15"b) gelagerte Klemmplatte (19b) aufweist und
    dass ein Klemm-Antrieb (43) zur Betätigung der Klemmplatte (19b) an der Stützplatte (15"b) abgestützt ist.
  8. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemm-Antrieb (43) durch einen pneumatischen Kolben-Zylinder-Antrieb gebildet ist.
  9. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemm-Antrieb (43) ein an der Stützplatte (15"b) angebrachtes Antriebs-Gehäuse (45) mit einem Zylinder-Raum (47) aufweist, in dem ein mit einem Lagerhebel (20") verbundener Kolben (48) verschiebbar angeordnet ist, wobei der Lagerhebel (20") die Klemmplatte (19b) trägt.
  10. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemm-Antrieb (43) als einseitig beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Antrieb ausgestaltet ist.
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