EP2314746A1

EP2314746A1 - Mehrkopf-Stickmaschine und Spannrahmen dafür

Info

Publication number: EP2314746A1
Application number: EP10188852A
Authority: EP
Inventors: Franz Lässer
Original assignee: Laesser AG
Current assignee: Laesser AG
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2030-10-26
Also published as: EP2314746B1; TW201114970A; CH702068A1; CN102051767A; CN102051767B

Abstract

Eine Mehrkopf-Mehrnadel-Stickmaschine besitzt eine Mehrzahl von Stickköpfen und pro Stickkopf eine Mehrzahl von Nadelstellen. Die Nadelstellen sind relativ zu einer Stichstelle lateral verschiebbar an einem Träger angeordnet. Jede Nadelstelle hat als Stichbildungsorgane zumindest einen Fadenleiter, Fadenführungseinrichtungen und eine an einem Nadelstössel angeordnete Nadel, welche in einer ersten Richtung hin und her bewegbar gelagert ist. Jedem Stickkopf ist eine Unterfadeneinheit zugeordnet. Ein Getriebe sorgt für die synchrone Bewegung der Oberfadeneinheit und der Unterfadeneinheit. Zwischen der Oberfadeneinheit und der Unterfadeneinheit ist ein Spannrahmen (11) zum Aufspannen eines Stoffes (89) an einem Support angeordnet, welcher zwei in Abstand voneinander angeordnete erste und zweite Stoffhalteelemente (13,15) besitzt. Diese Stoffhalteelemente sind als erste und zweite drehbare Stoffwellen (13,15) ausgebildet, welche miteinander gekoppelt oder koppelbar sind und auf welchen ein Vorrat an Stickgut aufwickelbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrkopf- -Stickmaschine gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 und einen Spannrahmen gemäss Oberbegriff von Anspruch 14.
Gemäss dem Buch "Stickereitechniken" von Friedrich Schöner und Klaus Freier (VEB Fachbuchverlag Leipzig, 1982, 1 .Auflage) können die Stickmaschinen nach unterschiedlichen Gesichtspunkten unterteilt werden: Eine erste Einteilungsart orientiert sich an der Anzahl der am Stickprozess beteiligten Fadensysteme: Bei einigen Maschinen wird die Stickerei nur von einem Fadensystem erzeugt, andere Maschinen benötigen zwei Fadensysteme, nämlich zusätzlich noch einen zweiten Unter-, Hinter-, Spulchen-, Schiffchen- oder Bobinenfaden.
Eine zweite Einteilungsart orientiert sich an der Anzahl der gleichzeitig arbeitenden Nadeln: Zu den einnadligen Stickmaschinen zählen die Singer-, Adler- und die Kurbelstickmaschine. Mehrnadlige oder Rapportstickmaschinen sind Schiffchenstickmaschinen und die Handstickmaschine.
Neben diesen beiden Gruppen gibt es noch die Mehrkopf-Stickmaschine, die keiner der beiden vorgenannten Gruppen zugeordnet werden kann. Das Prinzip dieser Maschine beruht darauf, dass auf eine grosse Tischplatte 3, 4, 6, 10 oder 12 Singerstickmaschinenköpfe aufmontiert sind, die durch eine gemeinsame Antriebswelle in Bewegung gesetzt werden. Der dadurch erreichte Synchronlauf der Köpfe ist notwendig, damit alle Nadeln gleichzeitig einstechen oder aus dem Stickboden heraus sind. Dabei kann der Stickboden für jeden Kopf einzeln in einem Stickrahmen eingespannt sein. Diese Stickrahmen werden mittels Schraubverbindungen an einem gatterähnlichen Gebilde, das von einem kleinen Automaten aus in der horizontalen Ebene gesteuert wird, befestigt. Bei einem Stickautomaten mit 6 Köpfen beträgt das Stickfeld ca. 240 x 200 mm. Die Stichbildungsorgane und der Stichbildungsprozess sind identisch mit denjenigen der Singer Stickmaschine. Einziger Unterschied zu diesen ist, dass an jeder Nadel noch ein Stoffdrücker vorgesehen ist, welcher den Stickboden während der Stichbildung festhält. Der Stoffdrücker wird immer dann angehoben, wenn sich der Stickrahmen weiter bewegt. Ausserdem sind einzelnen Stickköpfe in der Regel mit einem Fadenwächtersystem ausgestattet, das die Maschine bei Fadenbruch automatisch abschaltet.
Die ersten Mehrkopf Stickmaschinen wurden bereits vor 100 Jahren durch die deutsche Singer Nähmaschinen Fabrik angeboten (s. "The Art Of Embroidery", Coleman, Schneider, 1991). Die erste automatische Mehrkopf-Stickmaschine kam im Jahre 1927 auf den Markt (auch bekannt unter dem Begriff "Würker-Automat). Für weiter führende Literatur wird auf das allgemeine Lehrbuch "Technologie und Erzeugnislehre, Klaus Freier, VEB Fachbuchverlag, Leipzig, Seiten 130 bis 131) verwiesen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die vorerwähnten Mehrkopf -Sticknähmaschinen, bei welchen jeder Stickkopf mit einer Mehrzahl von Nadelstellen ausgestattet ist. Nachfolgend werden diese Mehrkopf -Sticknähmaschinen in der Beschreibung zwecks besserer Unterscheidung auch als Mehrlcopf Mehrnadel-Stickmaschinen bezeichnet. Dabei umfasst im Regelfall jede Nadelstelle einen Fadenwächter (optional), einen Fadenleiter (in der Literatur auch als Fadenaufnahmehebel bezeichnet), Fadenführungseinrichtungen, einschliesslich stichausgleichender Fadenspannungsteile, für den Oberfaden und eine an einem Nadelstössel angeordnete Nadel, welche auf- und ab bewegbar geführt und von einer Antriebseinheit angetrieben ist. Die vorerwähnten stichbildenden Komponenten werden in der vorliegenden Beschreibung gesamthaft auch als Oberfadeneinheit bezeichnet. Die Stickköpfe der Mehrkopf-Stickmaschinen sind auf einem Tragarm lateral verschiebbar gelagert. Unterhalb jedes Sticlckopfes befindet sich eine Stichplatte, in welcher ein Nadelloch für die Nadel vorgesehen ist und welche die Stickstelle örtlich definiert. Jede Nadel eines Stickkopfes ist lateral zur erwähnten Stickstelle verschiebbar, auf welcher im Betrieb das in einem in x- und y-Richtung verschiebbaren Spannrahmen aufgespannte Stickgut aufliegt. Jene Nadel, welche sich an der Stickstelle befindet, dringt bei der Nadelbewegung durch das Stickgut und in das Nadelloch. Dabei wird der Oberfaden durch das Stickgut geführt und durch eine entsprechende Nadelbewegung eine Schlaufe auf der Rückseite des Stickguts gebildet. Durch diese Schlaufe wird dann der Unterfaden geführt. Beim Rückzug der Nadel wird der Oberfaden angezogen und im Stickgut ein sogenannter Stich gebildet. Beim Sticken ist jeweils nur eine der Nadelstellen aktiv, nämlich diejenige welche sich an der Stickstelle befindet. Die Stickköpfe der erwähnten Mehrkopf-Stickmaschinen sind in bekannter Art in einem bestimmten Rapportverhältnis entlang des Tragarms angeordnet.
Ein Charakteristikum dieser Mehrkopf-Mehrnadel-Sticknälmaschinen ist also, dass pro Stickkopf eine Mehrzahl von Nadelstellen vorhanden ist. Dies hat den Vorteil, dass jede Nadelstelle mit einem anderen Faden ausgerüstet sein kann und daher Buntstickereien ausgeführt werden können, indem immer nur die entsprechende Nadel in Tätigkeit gesetzt wird.
Die Nadelstössel und die ihnen zugeordneten Fadenhebel einer Nadelgruppe sind üblicherweise in einem Träger gelagert, der zum Zwecke des Fadenwechsels durch Verschieben den ausgewählten Nadelstössel und den dazugehörigen Fadenhebel vor einen ortsfest angebrachten Antrieb bringt.
Eine konventionelle Mehrkopf-Mehrnadel-Sticknähmaschine ist beispielhaft in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Diese umfasst ein Gestell 201, einen am Gestell 201 angeordneten Sticktisch 203 und ein Mehrzahl von in Reihe oberhalb des Sticktischs angeordneter Stickköpfe 205. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, besitzt jeder Stickkopf 205 mehrere mit je einer Nadel 215 ausgerüstete Nadelstellen. Jede Nadelstelle umfasst dabei stationäre Fadenführungselemente 207 bzw. Faden bremsen, einen auf- und ab beweglichen Fadenaufnahmehebel resp. Fadenleiter 209, Fadenumlenkteile 211 und eine an einem Nadelkrebs 213 mit Nadelstössel 214 angeordnete Nadel 215. Wie aus Figur 2 weiter ersichtlich ist, ist jeder Nadelstössel 214 mit einem Stoffdrücker 217 ausgestattet. Unterhalb der Stickköpfe 205 sind Stickrahmen 219 vorgesehen, in welchen ein zu bestickender Stickgrund aufspannbar ist. Die Stickrahmen 219 können in einen grossen Spannrahmen 221, welcher sich über die Breite des Sticktischs 203 erstreckt, eingesetzt sein. Der Spannrahmen 221 ist in bekannter Art in x- und y-Richtung verschiebbar. Wie oben bereits erwähnt, sind die Stickköpfe an einer Linearführung 223 angeordnet und entlang dieser in x-Richtung verschiebbar.
Der Spannrahmen der herkömmlichen Mehrkopf-Mehrnadel-Sticknähmaschinen umfasst zwei in Abstand voneinander angeordnete Stoffhalteelemente, zwischen welchen der Stoff befestigbar ist. Zum Einspannen des Stoffes, welcher in der Fachsprache auch als Stickgrund bezeichnet wird, muss dieser abschnittsweise gespannt und eingeklemmt werden. An der Seitenkante wird das Stickgut ebenfalls gespannt und eingeklemmt. Üblicherweise sind die bekannten Mehrkopf- Sticknähmaschinen mit einem Spannrahmen ausgestattet, dessen eine Dimension im Wesentlichen der Länge der Maschine (x-Richtung) und dessen andere Dimension (= y-Richtung) ungefähr 150 cm bis 180 cm beträgt. Der ganze Spannrahmen ist mittels bekannter Führungseinrichtungen und Antriebsmitteln in x- und y-Richtung bewegbar, um die ganze Fläche des Stickguts besticken zu können.
Der Unterfaden für den Stickkopf wird jeweils durch ein Spulchen bereitgestellt, welches in einem Gehäuse, wie es bei jeder herkömmlichen Nähmaschine eingesetzt ist, aufgenommen ist. Auf dem Spulchen kann bis zu 100 m Faden aufgewickelt werden. Dies hat zur Folge, dass bei den Mehrkopf-Stickmaschinen die Spulchen relativ of gewechselt werden. Ist der Fadenvorrat verbraucht, muss das Spulchen gewechselt werden.
Nachteilig an den bekannten Mehrkopf-Mehrnadel-Sticknähmaschinen ist, dass diese einen relativ grossen Platzbedarf haben, welcher in einer Richtung der doppelten Tiefe (y-Richtung) des Spannrahmens entspricht. Der grosse Spannrahmen bringt auch den Nachteil mit sich, dass im Betrieb der Maschine das Spulchen mit dem Unterfaden nur schlecht zugänglich ist. Oftmals muss zum Auswechseln des Spulchens unter den Spannrahmen gekrochen werden, um zum Spulchen vordringen zu können, oder aber es muss zum Beheben von Oberfadenbrüchen auf die Maschine geklettert werden. Der grosse Spannrahmen führt also zu einer erheblichen Behinderung bei der Bedienung der Stickmaschine.
Die Offenlegungsschrift DE-A-37 20 907 offenbart eine Schiffchenstickmaschine, bei welcher zwei Stoffbahnen übereinander angeordnet sind. Dabei sind die Stoffbahnen auf Warenbäumen (= Stoffwellen) aufgewickelt, die sich am Stickrahmen der Maschine abstützen. Für ein motorisches Drehen der Warenbäume einzeln zum Aufwellen der Stoffbahn oder synchron zum Nachwellen steht sowohl der obere als auch der untere Warenbaum über einen Endlosriemen mit der Antriebswelle eines Motors wahlweise in Antriebsverbindung. Mittels eines umstellbaren Riemenspannhebels, der am freien Ende der Antriebswelle angeordnet ist, kann wahlweise der obere oder untere Riemen bewegt und somit ein Vorlauf- oder Rücklauftransport der Stoffbahn bewerkstelligt werden. Aus der DE-A-37 20 907 geht nicht hervor, wie die Stoffbahn gespannt oder in gespanntem Zustand nachgewellt werden könnte.
Die EP-A-0 148 127 offenbart einen Gatter für eine Grossstickmaschine, bei welchem die Stoffwellen über ein Zugmittel miteinander verbunden sind, und zwar derart, dass die Stoffwellen nur im ungespannten Zustand drehbar bleiben. Als Antrieb zum Spannen des auf die Stoffwellen gewickelten Stickereigrundes dient ein relativ zum Gatter frei verschiebbarer Motor. Die Stoffwellen weisen stirnseitig jeweils eine Verzahnung in Gestalt eines Zahnkranzes auf, in den eine schwenkbar befestigte Klinke eingreifen kann. Bei losem Stoff kommt das rückwärtige Ende der Klinke in Anlage mit einer Platte, wodurch die Klinke aus der Verzahnung ausrastet und die Wellen frei drehbar sind. Nachteilig an diesem Gatter ist, dass unter Spannung nicht nachgewellt, d.h. Stoff von einer auf die andere Welle übertragen werden kann, da der dazwischen angeordnete Motor den Verschiebeweg begrenzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mehrkopf- Stickmaschine vorzuschlagen, welche die eingangs erwähnten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere ist ein Ziel, eine Mehrkopf- Stickmaschine bereitzustellen, welche sich gegenüber herkömmlichen Maschinen durch eine höhere Effizienz auszeichnet. Ein weiteres Ziel ist, eine Maschine zur Verfügung zu stellen, bei welcher grossflächigere Stickgründe bestickt werden können als bei herkömmlichen Mehrkopf- Sticknähmaschinen bei kleinerem Platzbedarf. Noch ein Ziel ist es, eine Maschine bereitzustellen, welche einen kleinen Platzbedarf hat.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mehrkopf -Stickmaschine. Diese besitzt wenigstens einen Stickkopf, welcher eine Mehrzahl von Nadelstellen aufweist. Die Nadelstellen sind relativ zu einer Stickstelle in x-Richtung, d.h. lateral, verschiebbar an einem Tisch oder Träger angeordnet. Jede Nadelstelle umfasst Organe, wie Fadenleiter, Fadenführungseinrichtungen, und einen Nadelstössel, an welchem jeweils eine Nadel befestigbar ist. Die Nadelstössel sind in z-Richtung hin und her bewegbar. Die vorerwähnten Organe werden zusammengefasst auch als Oberfadeneinheit bezeichnet. Jedem Stickkopf ist eine Unterfadeneinheit zugeordnet. Zwischen der Oberfadeneinheit und der Unterfadeneinheit ist ein Spannrahmen zum Aufspannen eines Stickguts angeordnet. Der Spannrahmen besitzt zwei in y-Richtung in Abstand voneinander angeordnete erste und zweite Stoffhalteelemente. Wie allgemein bekannt ist, besitzen Mehrkopf-Stickmaschinen ein Getriebe, z.B. mit einer zentralen Antriebswelle, um die Ober- und Unterfadeneinheit synchron anzutreiben.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe bei einer Stickmaschine gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Stoffhalteelemente als erste und zweite drehbare Stoffwellen ausgebildet sind, auf welchen ein Vorrat an Stoff aufwickelbar ist. Die erfindungsgemässe Stickmaschine hat gegenüber den konventionellen Mehrkopf-Mehrnadel-Sticknähmaschinen den grossen Vorteil, dass diese weit weniger Platz benötigt als die herkömmlichen. Die Tiefe des Spannrahmens kann dank der Stoffwellen auf ungefähr die Hälfte der ursprünglichen Abmessungen reduziert werden. Trotzdem können grössere Stoffe bestickt werden, weil eine grosse Stofffläche auf den Stoffwellen aufgewellt werden kann.Ein weiterer Vorteil ist, dass die Maschine besser zugänglich ist, z.B. für einen Fadenwechsel, und dass der Stickgrund leichter nachgewellt werden kann, da die Stoffbahn immer eingespannt bleibt.
Vorteilhaft stehen die erste Stoffwelle und die zweite Stoffwelle über Kupplungsmittel miteinander in Verbindung. Die Kupplungsmittel ermöglichen, die beiden Stoffwellen unabhängig voneinander zu drehen und dann wieder festzustellen und so die einmal eingestellte Stoffspannung beizubehalten. Die Kupplungsmittel sind ausgelegt, um die Stoffwellen in beliebigen rotatorischen Stellungen relativ zueinander festzustellen. Dies kann beispielsweise mittels eines an den Stoffwellen vorgesehen Freilaufs erfolgen. Durch Drehen an einer Welle kann die am Spannrahmen angeordnete Stoffbahn gespannt werden.Vorteilhaft stehen die beiden Stoffwellen mittels eines Endloszahnriemens, einer Endloskette oder einer Welle miteinander in Verbindung. Zweckmässigerweise haben die Kupplungsmittel oder der Freilauf eine Leerlaufstellung. Diese Stellung kann für das Nachwellen der Stoffbahn eingesetzt werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform stehen die erste Stoffwelle mit ersten Antriebsmitteln und die zweite Stoffwelle mit zweiten Antriebsmitteln in Verbindung. Dabei sind die ersten und die zweiten Antriebsmitteln vorzugsweise mittels Kupplungsmitteln miteinander koppelbar oder mit einem Freilauf (Überholkupplung) miteinander gekoppelt. Die Antriebsmittel können durch Ketten- oder Riementriebe, oder Antriebswellen realisiert sein. Die mechanische Kopplung der beiden Stoffwellen hat den Vorteil, dass auch der gespannte Stoff noch bewegt werden kann - dies im Unterschied zu den bekannten fixen Spannrahmen, die bei den Mehrkopf-Mehrnadel-Stickmaschine seit Jahrzehnten eingesetzt werden.
Vorteilhaft weist die Kupplung miteinander formschlüssig zusammenwirkende Kupplungsteile auf. Dies ist eine einfache, kostengünstige und robuste Konstruktion. Eine sehr vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Kupplung als Rutschkupplung ausgebildet ist. Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn die Kupplung bei der Drehmomentübertragung in einer bestimmten Drehrichtung rutschen kann, nicht jedoch bei der Drehmomentübertragung in der entgegen gesetzten Drehrichtung. Dieses Merkmal ist beispielsweise beim Stoffspannen von Bedeutung. Zweckmässigerweise sind die Kupplungsteile durch auf einer Kreisbahn angeordnete und in axialer Richtung abstehende Kupplungszähne gebildet. Die Kupplungszähne können dabei die Gestalt von Sägezähnen haben und eine schräge Flanke aufweisen.
Vorteilhaft ist eines der Kupplungsteile mittels Federmitteln in die Kupplungsstellung vorgespannt. In Kombination mit sägezahnartigen Kupplungszähnen ist somit eine einfache und effiziente Rutschkupplung realisiert. Vorzugsweise ist die Kupplung auf einer Kupplungswelle angeordnet, wobei das erste Kupplungsteil mit einem ersten Antriebsglied, beispielsweise einem Ketten- oder Riemenrad, drehfest verbunden ist, welches über eine Kette oder Zahnriemen mit der ersten Stoffwelle resp. einem auf dieser angeordneten Ketten-oder Riemenrad gekoppelt ist, und das zweite Kupplungsteil mit einem zweiten Antriebsglied, beispielsweise einem Ketten- oder Riemenrad, drehfest verbunden ist, welches über eine Kette oder einem Zahnriemen mit der zweiten Stoffwelle resp. einem auf dieser angeordneten Ketten- oder Riemenrad gekoppelt ist. Vorteilhaft ist das zweite Kupplungsteil axial verschiebbar auf der Kupplungswelle gelagert und mittels Federmitteln in die Kupplungsstellung vorgespannt. Von den beiden Kupplungsteilen ist vorzugsweise eines drehfest mit der Antriebswelle verbunden.
Eine sehr zweckmässige Ausführungsform sieht vor, dass am Ende der Stoffwelle und am Ende der Kupplungswelle Angriffsmittel für ein Handwerkzeug vorgesehen sind. Das heisst, dass die Stoffbahn ohne Motor gespannt werden kann, obwohl der Einsatz eines Motors nicht ausgeschlossen ist. Mit Hilfe dieser Angriffsmittel kann der zwischen den Stoffwellen aufgespannte Stoff mit einem Handwerkzeug rasch gespannt werden. Zweckmässigerweise ist der Spannrahmen im Wesentlichen horizontal an einem Tisch oder Stickmaschinengestell angeordnet.
Vorzugsweise sind die Stoffwellen mit Profilaussparungen versehen, in welche eine Klemmleiste oder ein kleinerer Spannrahmens einsetzbar ist. Diese können in dem Fachmann bekannter Weise ausgebildet sein.
Vorteilhaft sind Führungsmittel für den Spannrahmen vorgesehen, um den Spannrahmen in x-und y-Richtung zu bewegen. Ausserdem sind zweckmässigerweise Antriebsmittel vorgesehen, welche mit dem Spannrahmen gekoppelt sind, um den Spannrahmen beim Stickvorgang in x- und y-Richtung zu bewegen. Das Lager für den Spannrahmen sowie die Antriebsmittel können wie im Stand der Technik ausgeführt sein.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass eine Klemmvorrichtung vorgesehen ist mit einer Mehrzahl von Abstand voneinander angeordneten und verschwenkbaren Klemmhebeln. Diese Klemmhebel sind von einer ersten stickgrundfernen Stellung in eine zweite, stickgrundnahe Stellung verschwenkbar. Die Klemmhebel können direkt mit der Stichplatte oder einem auf der Stichplatte aufgelegten Klemmblock zusammenwirken, um die Stoffbahn zu fixieren. Das Festklemmen der Stoffbahn erlaubt ein Nachwellen der Stoffbahn. Beim Nachwellen wird der gespannte Stoff nach dem Klemmen an den Seitenspannstäben ausgehängt. Dann wird durch Verschieben des Spannrahmens die Stoffbahn von einer Stoffwelle abgewickelt und auf der anderen Stoffwelle aufgewickelt. Anstelle der Klemmvorrichtung könnte auch eine Sensorvorrichtung vorgesehen sein, mit Hilfe welcher die Position der die Anstickstelle gehalten werden kann.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Spannrahmen für eine Mehrkopf-Mehrnadel-Stickmaschine gemäss Oberbegriff von Anspruch 14, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stoffhalteelemente als erste und zweite frei drehbare Stoffwellen ausgebildet sind, auf welchen ein Vorrat an Stickgut aufwickelbar ist. Vorteilhafte Weiterbildungen des Spannrahmens sind in den Unteransprüchen definiert. Der erfindungsgemässe Spannrahmen hat den Vorteil, dass längere Stoffbahnen bestickt werden können als mit konventionellen Spannrahmen, die bisher bei Mehrkopf-Mehmadel-Stickmaschinen zum Einsatz gelangten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1: Eine herkömmliche Mehrkopf-Mehrnadel-Sticknähmaschine mit mehreren Stickköpfen in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2: Einen einzelnen Stickkopf einer bekannten Mehrkopf-Mehrnadel-Sticknähmaschine mit mehreren Nadelstellen in einer Frontansicht;
Fig. 3: Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Spannrahmens mit zwei mittels eines eine Kupplung aufweisenden Kettentriebs gekoppelten Stoffwellen in perspektivischer Teilansicht;
Fig. 4: Den Kettentrieb von Fig. 3 mit der Kupplung in Explosionsdarstellung;
Fig. 5: Die Kupplung in einer ersten perspektivischen Darstellung näher im Detail;
Fig. 6: Die Kupplung von Fig. 5 in einer anderen Perspektive;
Fig. 7: Ausschnittsweise eine Frontansicht einer erfindungsgemässen Stickmaschine mit einer zwischen zwei Stickköpfen angeordneten Klemmvorrichtung zum Festklemmen einer Stoffbahn;
Fig. 8: Die Stickmaschine von Fig. 7 in Seitenansicht; und
Fig. 9: Schematisch das Spannen, Aufwellen und Nachwellen einer Stoffbahn.
Fig. 10: Ausschnittsweise die vordere rechte Ecke des Spannrahmens mit einer seitlichen Seitenspannleiste;
Fig. 11: Wie Fig. 10, jedoch mit einem Magazin;
Fig. 12: Der Spannrahmen von Fig. 10 mit angekoppeltem Magazin;
Fig. 13: Ein einzelnes Segment einer Spannleiste.

Der in Figur 3 gezeigte Spannrahmen 11 für einen Stickgrund besitzt zwei Stoffwellen 13,15, welche an Seitenteilen 17 drehbar angeordnet sind. Die Stoffwellen 13,15 besitzen an ihrem Umfang eine in axialer Richtung verlaufende Profilaussparung 19, in welche eine nicht näher gezeigte Klemmleiste eingelegt werden kann. Dabei wird ein Rand des Stickgrunds zwischen der Klemmleiste und der Profilaussparung 19 eingeklemmt.
Der Spannrahmen 11 ist bestimmt für eine Mehrkopf-Mehmadel-Sticknähmaschine, deren konventionelle Spannrahmen bisher ein Nachwellen des Stickgrunds nicht erlaubte. Die herkömmlichen Spannrahmen waren aus diesem Grund meist ca. 150 cm tief, damit auch grossflächigere Stickgründe bestickt werden konnten. Vorliegend benötigt der Spannrahmen 11 nur noch eine Tiefe von weniger als 120 cm, vorzugsweise weniger als 100 cm, und besonders bevorzugt ca. 80 cm oder weniger, weil der Stickgrund nachgewellt werden kann. Die Stoffwellen erstrecken sich über die gesamte Länge der Stickmaschine und können im Bedarfsfall durch sogenannte Wellenlöffel abgestützt sein. Der Durchmesser der Stoffwellen kann ≤ 120 mm, vorzugweise ≤ 100 mm und besonders bevorzugt ≤ 90 mm betragen.
Die Stoffwellen 13,15 sind mittels eines ersten und eines zweiten Kettentriebs 21,23 und einer zwischen den Kettentrieben 21,23 angeordneten Kupplung 25 miteinander gekoppelt. Die Kupplung 25 ist durch zwei als Ringe ausgebildete Kupplungsteile 27,29 mit axial abstehenden Sägezähnen 31 gebildet (Figuren 4 bis 6). Das erste Kupplungsteil 27 ist dabei drehfest mit einem ersten Kettenrad 33 des ersten Kettentriebs verbunden. Vorteilhafterweise ist das Kupplungsteil 27 und das Kettenrad 53 einteilig ausgeführt. Das zweite Kupplungsteil 29 ist mit einem zweiten Kettenrad 35 des zweiten Kettentriebs 23 drehfest verbunden. Zwischen dem zweiten Kettenrad 35 und dem zweiten Kupplungsteil 29 sind zwei Druckfedern 37 angeordnet, welche das zweite Kupplungsteil 29 gegen das erste Kupplungsteil 27 in eine Kupplungsstellung drücken, in welcher die Sägezähne ineinander greifen. Das Kupplungsteil 27 und das Kettenrad 33 sind auf einer Kupplungswelle 39 drehbar gelagert. Das Kupplungsteil 29 und das Kettenrad 35 können durch ein entsprechend ausgebildetes Angriffsmittel, z.B. eine Vierkantverbindung 39, Drehmoment übertragen.
Ein Schalthebel 41, welcher am zweiten Kupplungsteil 29 mit einem exzentrisch ausgebildeten Kopf 43 angreift, erlaubt, die Sägezähne 31 des zweiten Kupplungsteils 29 ausser Eingriff mit den Sägezähnen des ersten Kupplungsteils 27 zu bringen, sodass die Kettentriebe 21,23 voneinander entkoppelt sind. In dieser abgekoppelten Stellung können die Stoffwellen 13,15 unabhängig voneinander gedreht und z.B. ein Stickgrund aufgewellt oder abgewellt werden. Durch die gemäss der bevorzugten Ausführungsform sägezahnartige Gestaltung der Zähne 31, welche auf der einen Seite eine sehr steile Flanke und auf der anderen Seite eine schräge Flanke aufweisen, kann das erste Kupplungsteil 27 über das zweite Kupplungsteil 29 rutschen, wenn letzteres arretiert und das erste in Richtung des Pfeils 45 gedreht wird. Von dieser Option wird dann Gebrauch gemacht, wenn ein aufgewellter Stickgrund gespannt werden muss. Zu diesem Zweck sind am Ende der Kupplungswelle 39 und der Stoffwelle 13 Angriffsmittel 47, z.B. ein Aussenvier- oder Sechskant, für ein Werkzeug vorgesehen.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Seitenteile 17 durch zwei voneinander beabstandete Seitenplatten 49 gebildet, welche durch Querstege 51 miteinander verbunden sind. In dem zwischen den Seitenplatten 49 und einer Grundplatte 53 gebildeten Zwischenraum 55 sind die beiden Kettentriebe 21,23 angeordnet. Die Stoffwellen 13,15 und die Kupplungswelle 39 sind in Lagerhülsen 57, welche in Löchern der Seitenplatten 49 aufgenommen sind, drehbar gelagert. Vorzugsweise kann dieses Seitenteil auch als einseitig offenes, rohrförmiges Blechbiegeteil ausgeführt sein. Die Seitenteile können vorteilhafterweise auch als U-förmiges Blechprofil ausgeführt sein.
Wie insbesondere aus den Figuren 4 bis 6 hervorgeht, weisen die Kettentriebe 21,23 noch weitere Zahnräder 59,61,63,65 auf, welche zum Spannen und Umlenken der Ketten 67,69 dienen.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mehrkopf Mehrnadel-Stickmaschine 70 (s. Figuren 7 und 8) ist mit einer Klemmvorrichtung 71 ausgestattet. Mit Hilfe dieser Klemmvorrichtung 71 kann ein im Spannrahmen 11 eingespannter Stickgrund an den Stichplatten 73, welche sich unter den Stickköpfen 75 befinden, festgeklemmt werden. Die Klemmvorrichtung 71 umfasst eine Mehrzahl von in Abstand von einander angeordneten Klemmhebeln 77, welche durch einen vom Nadelantrieb separaten Antrieb 79 von einer Ausgangsstellung, in welcher die Klemmhebel 77 von den Stichplatten 73 weggeschwenkt sind, in eine Arbeitsstellung verschwenkt werden kann, in welcher die Klemmhebel 77 die im Spannrahmen 11 eingespannte Stoffbahn festklemmen. Dabei fungieren die Stichplatten 73 als Gegenlager.
Wie aus Figur 8 ersichtlich ist der Klemmhebel 77 an einer Achse 81 schwenkbar gelagert. Der Antrieb, z.B. ein Druckluftzylinder, greift an einem Ende 83 des Klemmhebels 77 an und ermöglicht die Verschwenkung des Klemmhebels 77. Vorteilhaft klemmen die Klemmhebel 77 den Stickgrund nicht direkt an den Stichplatten 73 fest, sondern es kommt eine Klemmleiste 85 zum Einsatz. Diese Klemmleiste 85 wird zuerst auf die Stichplatten 73 gelegt und dann mit den Klemmhebeln 77 gegen die Stichplatten gedrückt. An gegenüberliegenden Enden der Klemmleiste 85 vorgesehene Nadeln 87 erlauben die Fixierung der Stoffbahn auch am Randbereich. Für die Stoffklemmung sind nur vereinzelte Klemmhebel notwendig. Ein einzelner Klemmhebel kann pro 3, 4 oder 5 Stickköpfe vorgesehen sein.
In Figur 9a sind die Stoffwellen 13,15 und eine zwischen diesen aufgespannte Stoffbahn 89 gezeigt. Mit der Bezugsziffer 91 ist die Nadel der Oberfadeneinheit bezeichnet. Zum Spannen der Stoffbahn 89 werden die Stoffwellen 13,15 so lange in entgegengesetzter Richtung gedreht (Pfeile 92, 93), bis die Stoffbahn 89 ausreichend gespannt ist.
Figur 9b zeigt die Stoffwelle 13 mit einem Vorrat an zu bestickendem Stoff 89. Zum Besticken dieses Stoffes wird er zwischen den Wellen 13,15 aufgespannt (Fig. 9c). Beim Besticken wandert der Spannrahmen mit den Stoffwellen 13,15 von links nach rechts, bis die eingespannte Stofffläche praktisch vollständig bestickt ist (Fig. 9d). Danach wird der Stoff mit Hilfe der Klemmleiste 85 an die Stichplatten gepresst, was ein Verschieben des Stoffes verhindert (vgl. Fig. 7 und 8). Sobald der Stoff örtlich fixiert ist, kann der Seitenrand des Stoffes gelöst werden, indem die Seitenspannleisten (nicht gezeigt) entfernt werden. Danach kann unverbrauchter Stoff nachgewellt werden, indem die Stoffwellen 13,15 im gleichen Drehsinn gedreht werden. Durch Verschieben des Spannrahmens entgegen der Stickrichtung wird der bestickte Stoff auf die Welle 15 auf- und der unverbrauchte Stoffe von der Welle 13 abgewickelt (Fig. 9e). Danach kann der Stoff, falls nötig, etwas nachgespannt, und die Klemmleiste wieder entfernt werden. Durch die Klemmleiste 85 wird sichergestellt, dass der Stoff um die Nadeln 91 herum seine letzte Position in Bezug zur Nadel nicht verändert.
Alternativ kann beim Nachwellen für die Sicherstellung der Einhaltung der zuletzt eingenommenen Stickposition auch ein Sensor eingesetzt werden. Der genannte Sensor markiert beispielsweise einen Punkt am Stickgrund und sorgt im Zusammenspiel mit der Stickmaschinensteuerung dafür, dass der Punkt nach dem Nachwellen wieder an der genau gleichen Stelle ist. In der Praxis erfolgt das Nachwellen vorzugsweise synchron mit dem Zurückfahren des Spannrahmens, sodass die zuletzt eingenommene Stickposition sich bezüglich der Nadel nicht verschiebt.
Damit der Stickgrund auf seiner ganzen Breite gleichmässig gespannt ist, wird er seitlich mit je einer Seitenspannleiste quer zu der Spannrichtung der Wellen horizontal gespannt und zum Schluss in vertikaler Richtung nachgespannt. An der zum Stickgrund orientierten Seite der Seitenteile 17 ist eine Führung, beispielsweise in Gestalt eines U-förmigen Führungskanals 97, vorgesehen, in welchem eine Mehrzahl von Seitenspannleistenteilen 99 aufgenommen sind. Die Seitenspannleistenteile 99 sind im Führungskanal 97 verschieblich angeordnet. Beim Nachwellen, d.h. wenn der Stickgrund 89 auf die Welle 13 aufgerollt wird, werden die Seitenspannleistenteile 99 aus dem Führungskanal heraus geschoben. Zum Sammeln der Seitenspannleistenteile 99 wird vorteilhaft ein Magazin 101 am vorderen Ende des Führungskanals 97 angedockt. Das Magazin 101 ist dimensionsmässig so ausgelegt, dass alle Seitenspannleistenteile 99, welche beim Nachwellen aus der Führungskanal 97 ausgestossen werden, darin Platz finden. Ist der Stickgrund nachgewellt, wird das Magazin 101 am hinteren Ende des Führungskanals 97 mittels eines Kopplungsbügels 103 angedockt, und die Seitenspannleistenteile vorzugsweise manuell in den Führungskanal geschoben. Danach kann der Stickgrund seitlich wieder gespannt werden, indem er an den Nadeln 105 der Seitenspannleistenteile 99 aufgespiesst wird.
Die Seitenspannleistenteile 99 sind vorzugsweise 15 bis 40 cm lange Umformteile, an deren einen Längskante 107 eine Reihe von Nadeln 105 angeordnet sind (Fig. 11). An der gegenüberliegenden Längskante 109 sind Führungsbolzen 111 vorgesehen, welche in den Führungskanal 97 passen.
Eine Mehrkopf- Stickmaschine besitzt eine Mehrzahl von Stickköpfen und pro Stickkopf eine Mehrzahl von Nadelstellen. Die Nadelstellen sind relativ zu einer Stichstelle lateral verschiebbar an einem Träger angeordnet. Jede Nadelstelle hat als Stichbildungsorgane zumindest einen Fadenleiter, Fadenführungseinrichtungen und eine an einem Nadelstössel angeordnete Nadel, welche in einer ersten Richtung hin und her bewegbar gelagert ist. Jedem Stickkopf ist eine Unterfadeneinheit zugeordnet. Ein Getriebe sorgt für die synchrone Bewegung der Oberfadeneinheit und der Unterfadeneinheit. Zwischen der Oberfadeneinheit und der Unterfadeneinheit ist ein Spannrahmen zum Aufspannen eines Stoffes an einem Support vorzugsweise waagrecht angeordnet. welcher zwei in Abstand voneinander angeordnete erste und zweite Stoffhalteelemente besitzt. Diese Stoffhalteelemente sind als erste und zweite drehbare Stoffwellen ausgebildet, welche miteinander gekoppelt oder koppelbar sind und auf welchen ein Vorrat an Stickgut aufwickelbar ist.
Legende

11: Spannrahmen
13: Erste Stoffwelle
15: Zweite Stoffwelle
17: Seitenteile des Spannrahmens
19: Profilaussparung
21: erster Kettentrieb
23: Zweiter Kettentrieb
25: Kupplung
27: Erstes Kupplungsteil
29: Zweites Kupplungsteil
31: Sägezähne der Kupplungsteile
33: erstes Kettenrad des 1. Kettentriebs
35: Zweites Kettenrad des 2. Kettentriebs
37: Druckfeder
39: Kupplungswelle
41: Schalthebel
43: exzentrischer Kopf
45: Pfeil (Drehrichtung beim Stoffspannen)
47: Angriffsmittel
49: Seitenplatten
51: Querstege
53: Grundplatte
55: Zwischenraum zwischen den Seitenplatten
57: Lagerhülsen für Stoff- und Kupplungswelle
59,: Hilfszahnräder
61,63,65 67: Kette des 1 . Kettentriebs
69: Kette des 2. Kettentriebs
70: Mehrkopf-Mehrnadel-Stickmaschine
71: Stoffbahnklemmvorrichtung
73: Stichplatte
75: Stickkopf
77: Klemmhebel
79: Antrieb für Klemmhebel
81: Achse
83: oberes Ende des Klemmhebels
85: Klemmleiste
87: Nadeln
89: Stoffbahn, Stickgrund
91: Nadeln
92,93: Pfeile
97: Führungskanal
99: Seitenspannleistenteile
101: Magazin
103: Kopplungsbügel
105: Nadeln der Seitenspannteile

Claims

Mehrkopf -Stickmaschine, mit wenigstens einem Stickkopf (75), welcher Stickkopf (75) eine Mehrzahl von Nadelstellen aufweist, die relativ zu einer Stickstelle in x-Richtung verschiebbar angeordnet sind, wobei die Nadeln (91) in z-Richtung hin und her bewegbar sind, und
- jeweils einer einem Stickkopf (75) zugeordneten Unterfadeneinheit sowie

- einem Spannrahmen (11) zum Aufspannen eines Stickguts (89), welcher zwischen dem Stickkopf (75) und der Unterfadeneinheit angeordnet ist, mit

- zwei in y-Richtung in Abstand voneinander angeordneten ersten und zweiten Stoffhalteelementen (13,15),
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Stoffhalteelemente als erste und zweite drehbare Stoffwellen (13,15) ausgebildet sind, auf welchen ein Vorrat an Stickgut (89) aufwickelbar ist.
Stickmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stoffwelle (13) und die zweite Stoffwelle (15) über Kupplungsmittel miteinander in Verbindung stehen.
Stickmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, und dass die Kupplungsmittel (25) ausgelegt sind, um die Stoffwellen (13,15) in beliebigen rotatorischen Stellungen relativ zueinander festzustellen.
Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stoffwelle (13) mit ersten Antriebsmitteln (21) und die zweite Stoffwelle (15) mit zweiten Antriebsmitteln (23) in Verbindung steht, und die ersten und die zweiten Antriebsmittel (21,23) mittels Kupplungsmitteln miteinander koppelbar sind..
Stickmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die ersten und die zweiten Antriebsmitteln (21,23) durch Ketten- oder Riementriebe, oder Antriebswellen realisiert sind..
Stickmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (25) als Rutschkupplung ausgebildet ist und vorzugsweise miteinander formschlüssig zusammenwirkende Kupplungsteile (27,29) aufweist.
Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannrahmen im Wesentlichen horizontal angeordnet ist.
Stickmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (25) ein erstes und ein zweites Kupplungsteil (27,29) umfassen und auf einer Kupplungswelle (39) angeordnet sind, wobei das erste Kupplungsteil (27) mit einem ersten Antriebsglied (33) drehfest verbunden ist, welches über eine Kette (67), Riemen oder Welle mit der ersten Stoffwelle (13) gekoppelt ist, und das zweite Kupplungsteil (29) mit einem zweiten Antriebsglied (35) drehfest verbunden ist, welches über eine Kette (69), Riemen oder Welle mit der zweiten Stoffwelle (15) gekoppelt ist
Stickmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemen oder die Kette (69) als Endlosriemen resp. Endloskette ausgebildet ist.
Stickmaschine nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Kupplungsteile (27) oder (29) axial verschiebbar auf der Kupplungswelle (39) gelagert und mittels Federmitteln (37) in die Kupplungsstellung vorgespannt ist.
Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens an den Antriebsmitteln und/oder an den Enden der Stoffwellen (13) oder (15) Angriffsmittel für ein Handwerkzeug vorgesehen sind.
Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsmittel für den Spannrahmen vorgesehen sind, um den Spannrahmen (11) in x- und y-Richtung zu führen, und dass Antriebsmittel vorgesehen sind, welche mit dem Spannrahmen (11) gekoppelt sind, um den Spannrahmen (11) in x- und y-Richtung zu bewegen.
Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klemmvorrichtung (71) vorgesehen ist mit einer Mehrzahl von Abstand voneinander angeordneten und verschwenkbaren Klemmhebeln (77), welche von einer ersten stickgrundfernen Stellung in eine zweite, stickgrundnahe Stellung verschwenkbar sind.
Spannrahmen für Mehrkopf- Stickmaschine mit zwei in Abstand voneinander angeordneten Stoffhalteelementen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stoffhalteelemente als erste und zweite frei drehbare Stoffwellen (13,15) ausgebildet sind, auf welchen ein Vorrat an Stickgut (89) aufwickelbar ist.
Spannrahmen nach Anspruch 14 und einem der Ansprüche 2 bis 13.