CH679498A5

CH679498A5 -

Info

Publication number: CH679498A5
Application number: CH4665/88A
Authority: CH
Inventors: Guenter Rohr; Wolfgang Norz; Horst Pordzik
Original assignee: Union Special Gmbh
Priority date: 1987-12-19
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1992-02-28
Also published as: JPH0636581U; GB8829285D0; GB2213170A; GB2213170B; US4967674A; DE3743281C2; IT8867927A0; FR2624889A1; FR2624889B1; JPH03149082A; DE3743281A1; JPH01303188A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine zum gesteuerten Annähen eines Bandes an einen schlauchförmigen Öffnungsrand eines elastischen Nähgutes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Nähmaschine ist aus der US-PS 4 635 575 bekannt. Bei dieser Nähmaschine erfolgt eine mittels Reibungsbremse kontrollierte Zuführung eines Gummibandes zur Bildung eines endlosen, elastischen Bundes auch nach dem Abtrennen und der Freigabe von der Vorschubeinrichtung, und es kann somit auch der Endabschnitt des Gummibandes bis zum Abschluss des Nähvorgangs unter vorbestimmter Spannung gehalten und dem Stoffdrücker zugeführt werden. Es ist jedoch erforderlich, den schlauchförmigen Öffnungsrand des elastischen Nähgutes von Hand zu führen und auszurichten, um ein exaktes Annähen des Gummibandes an den Öffnungsrand des Nähgutes zu erreichen. Diese Führungs- und Ausrichtarbeit erfordert eine hohe Konzentration der Bedienperson an der Nähmaschine. Bei nachlassender Konzentration, d.h. bei einem weniger exakten Führen und Ausrichten des Nähgutes tritt eine Qualitätsminderung ein, das ein Wiederauftrennen des angenäh-. ten Bundes erforderlich macht oder zu einer Wertminderung des Nähgutes führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nähmaschine so zu gestalten, dass das Führen und Ausrichten des Nähgutes unabhängig von der Bedienperson an der Nähmaschine erfolgt und somit eine gleichbleibend hohe Qualität des angenähten endlosen Bundes sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Die Anordnung eines weiteren Stoffschiebers im Bereich der Stichplatte, der quer zur Nähgutvor-schubrichtung in der Nähebene gesteuert beweglich ist, ermöglicht auf einfache Weise ein von der Bedienperson unabhängiges, exaktes Führen und Ausrichten des zu benähenden schlauchförmigen Öffnungsrandes des Nähgutes. Die Betätigung des weiteren Stoffschiebers erfolgt hierbei durch einen Stellmotor, der getrieblich mit dem weiteren Stoffschieber verbunden ist.

Zweckmässige und weiterhin vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands des Anspruchs 1 sind in den abhängigen Ansprüchen (Ansprüche 2 bis 10) angegeben.

Insbesondere die Weiterbildung nach Anspruch 3 ergibt ein besonders schonendes Ausrichten des zu benähenden Nähgutes, da im Bereich der Stichbildestelle das Nähgut praktisch seitlich nicht mehr bewegt wird.

Zur Steuerung des weiteren Stoffschiebers dient mindestens ein Sensor, der den Öffnungsrand des Nähgutes erfasst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Teilansicht der Nähmaschine von der Seite gesehen,

Fig. 2 eine Teilansicht der Nähmaschine von oben gesehen,

Fig. 3 eine Teilansicht der Nähmaschine von vorn gesehen,

Fig. 4 einen Schwenkantrieb des weiteren Stoffschiebers nach Fig. 3, vergrössert dargestellt,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Schrittmotorsteuerung für die Nähmaschine.

Die Nähmaschine weist ein Gehäuse 1 mit einer Welle 2 auf, die eine Hubexzenterscheibe 3 trägt. Die Hubexzenterscheibe 3 ist von einem Gleitstein 4 umschlossen, der in einem Stoffschieberträger 5 gelagert ist. Am Stoffschieberträger 5 ist mit einer Schraube 6 ein Zwischenhalter 7 höheneinstellbar befestigt.

An einem weiteren Stoffschieberträger 8 ist mit einer Schraube 9 ein Stoffschieber 11 befestigt, der in bekannter Weise angetrieben ist und durch eine Stichplatte 12 greift.

Ein über die Welle 2 und eine Wegexzenterscheibe 13 (Fig. 3) angetriebener Lenker 14 ist mit einem Bundbolzen 15, einer Scheibe 16 und einer Mutter 17 mit einem Rahmen 18 gelenkig verbunden. Der Rahmen 18 beinhaltet ein Langloch 19, durch das der Bundbolzen 15 ragt. Durch Verändern der Position des Bundbolzens 15 im Langloch 19 verändert sich auch die Grösse der Vorschubbewegung des Stoffschieberträgers 5. Eine gehäusefeste Achse 21 verbindet den Rahmen 18 gelenkig mit dem Gehäuse 1. Am freien Ende des Rahmens 18 ist der Stoffschieberträger 5 mittels einer Hohlachse 22 angelenkt.

Der Zwischenhalter 7 trägt einen weiteren Stoffschieber 23, der in einer Drehführung 24 schwenkbar gelagert ist, die aus einem Stehbolzen 25 und aus einer Öffnung 26 im weiteren Stoffschieber 23 gebildet ist. Eine Stützfläche 27 des Zwischenhalters 7 trägt den in der Nähebene beweglichen weiteren Stoffschieber 23, an dem ein Kugelbolzen 28 befestigt ist, der von einer an einem Ende eines Querlenkers 31 angeordneten Kugelkalotte 29 umschlossen ist.

Der durch die Stichplatte 12 ragende weitere Stoffschieber 23 greift an der Innenseite eines schlauchförmigen, elastischen Nähgutes 32 an, das mit einem von einem zeichnerisch nicht dargestellten Vorrat abgezogenen Band 33 unter Bildung eines endlosen Bundes benäht wird. Das Band 33 kann fest oder elastisch, wie z.B. ein Gummiband, ausgebildet sein; es kann sich auch um eine feste oder elastische bandförmige Spitze handeln.

Ein Stoffdrücker 34, der den beiden Stoffschiebern 11 und 23 gegenüberliegt, ist mit einer Schraube 35 an einer Drückerstange 36 befestigt, die im Gehäuse 1 federnd gelagert ist. An einer auf- und abbeweglichen Nadelstange 37 ist ein Nadelkopf 38 befestigt, der eine oder mehrere Nadeln 39 trägt. Ein Führungskörper 41, der wenigstens teilweise vom Nähgut 32 umschlossen ist, ermöglicht ein zusätzliches Vorausrichten des Nähgutes 32.

Am Gehäuse 1 ist mit einer Schraube 42 ein Halter 43 befestigt, der je einen Sensor 40 zum Erkennen eines Öffnungsrandes 45 des Nähgutes 32, einen Sensor 44 zum Erkennen des Naht- oder Band5

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anfangs auf dem bereits benähten Nähgut 32, einen Sensor 46 zum hilfsweisen, gesteuerten Vorausrichten des Nähgutes 32 und einen Sensor 47 zum Erkennen einer Öffnungskante 50 des Bandes 33 trägt.

Die Sensoren 40, 44, 46 und 47 sind als Lichtschranken ausgebildet, deren Strahlen von einer Reflektorplatte 60 reflektiert werden.

Das Band 33 wird von dem Vorrat mittels einer schrittmotorangetriebenen Rolle 48 und einer gefederten Gegenrolle 30 einer Vorschubeinrichtung so dem Stoffdrücker 34 zugeführt, dass der weitere Stoffschieber 23 nicht auf das Band 33 einwirkt. Eine gesteuert angetriebene Trennvorrichtung weist ein bewegliches Obermesser 49 und ein starres Untermesser 51 zum Trennen des Bandes 33 auf. Mittels eines druckluftbeaufschlagten Zylinders 52 wird über einen Gabelkopf 53 und eine Rolle 54 ein Obermesserhalter 55 betätigt, der das Obermesser 49 trägt.

Die Stichplatte 12 ist durch Schrauben 56, 57 und 58 mit dem Gehäuse 1 verbunden und weist eine Stichbildestelle 59 und Schlitze 61 auf, durch die der Stoffschieber 11 und der weitere Stoffschieber 23 greifen.

Eine Beschneideinrichtung 62 (Fig. 2), die ein feststehendes Messer 63 und ein bewegliches, absenkbares Hakenmesser 64 beinhaltet, ist zum Egalisieren des Öffnungsrandes 45 des Nähgutes 32 und zum Beschneiden über den Öffnungsrand 45 seitlich vorstehender, zeichnerisch nicht dargestellter, schmaler Nähgutstreifen vorgesehen, die durch eine ebenfalls nicht dargestellte Absaugeinrichtung aus der Beschneidzone entfernt werden.

Ein elektrisch angetriebener Schrittmotor 65, der von dem Sensor 40 und einer in Fig. 5 schematisch dargestellten Schaltung gesteuert ist, weist eine Welle 66 auf, mit der ein Arm 67 drehfest verbunden ist. Ein Kugelbolzen 68 am Arm 67 ist von einer Kugelkalotte 69 umschlossen, die am anderen Ende des Querlenkers 31 angeordnet ist.

Nach Fig. 3 trägt eine gehäusefeste Achse 71 einen Distanzring 72 sowie je einen elastischen Ring 73 und 74. Die Mitte der Achse 71 bildet eine Rotationsmitte 75 des Führungskörpers 41. Er beinhaltet je ein Kugellager 76 und 77, die Klemmkontakt zu den elastischen Ringen 73 und 74 haben. Dadurch kann der Führungskörper 41 einfach von der Achse 71 bei Wartungsarbeiten abgezogen oder bei Umstellung der Nähproduktion durch einen anderen Führungskörper ersetzt werden. Auf einer inneren Nabe 78 des Führungskörpers 41 ist ein Zahnkranz 79 aufgepresst, der in ein Ritzel 81 greift, das auf einer Welle 82 eines Schrittmotors 83 befestigt ist, der seinerseits im Gehäuse 1 gelagert ist.

Gemäss der Fig. 5 liegt an einer Phase des zweiphasigen Schrittmotors SM (Schrittmotor 65) der Nähmaschine Gleichspannung V- an. Die zweite Phase ist durch zwei Treiberstufen A und B be-stromt, wobei die zwei Treiberstufen A und B ihrerseits durch ein bistabiles Element E gesteuert werden. Das bistabile Element E ist seinerseits taktgesteuert und weist einen Logiksignal-Eingang F auf. Diese Ansteuerung des Schrittmotors 65 stellt sicher, dass die mechanische Bewegung des weiteren Stoffschiebers 23 zwangsweise synchron zur elektronischen Ansteuerung des Schrittmotors 65 erfolgt, wobei auch sichergestellt ist, dass der Schrittmotor 65 nur zwischen zwei Schrittpositionen 91 und 92 wiederholbar hin- und her bewegbar ist. Bekannte Steuerungen für zweiphasige Schrittmotoren beinhalten üblicherweise vier Treiberstufen zur Bestromung der zwei Phasen des Schrittmotors 65. Durch die hierbei erforderliche vorgeschaltete Elektroniksteuerung ist nicht gewährleistet, dass der Schrittmotor 65 die nur zwei erforderlichen Schrittpositionen 91 und 92 einnimmt, da diese Steuerungen je nach Eingang der Logiksignale auch zulassen, dass der Schrittmotor elektrisch in eine unerwünschte Schrittposition weitergeschaltet wird.

Das Ausführungsbeispiel der Nähmaschine arbeitet wie nachfolgend beschrieben:

Ein bekannter Positioniermotor treibt die Nähmaschine im Arbeitstakt an, die bekannte Einrichtungen zum Anheben des Stoffdrückers 34, zum Trennen der Nähfäden und zum Positionieren der Nadel 19 aufweist. Das zu benähende schlauchförmige Nähgut 32 wird unter den Stoffdrücker 34 und unter das Anfangsstück des Bandes 33 eingelegt sowie an das bewegliche Hakenmesser 64 seitlich angelegt. Danach wird der Arbeitstakt gestartet, d.h. der Stoffdrücker 34 wird abgesenkt und die Stoffschieber 11 und 23 transportieren das Nähgut 32 in Nähgutvorschubrichtung (Nährichtung). Gleichzeitig wird durch die gesteuert angetriebene Rolle 48 Band 33 dem Stoffdrücker 34 vom Vorrat zugeführt. Der Sensor 40 tastet den Öffnungsrand 45 des Nähgutes 32 ab. Erkennt der Sensor 40 Nähgut 32, so erhält der Schrittmotor 65 den Steuerbefehl, den weiteren Stoffschieber 23 nach oberem Austritt aus den Schlitzen 61 der Stichplatte 12 mittels des Querlenkers 31 hin zum Führungskörper 41 zu ziehen; bei Nichterkennen von Nähgut 32 erhält der Schrittmotor 65 den Steuerbefehl, den weiteren Stoffschieber 23 mittels des Querlenkers 31 weg vom Führungskörpers 41 zu schieben.

Während bzw. nach dem Abtauchen des weiteren Stoffschiebers 23 unter die Oberfläche der Stichplatte 12 erhält der Schrittmotor 65 durch die Lichtschranke 40 entweder den Steuerbefehl Schrittposition 91 oder 92. Ist er bereits in der entsprechenden Schrittposition, so führt er keine Bewegung aus, solange der weitere Stoffschieber 23 unter die Oberfläche der Stichplatte 12 abgetaucht ist, falls er noch nicht in der entsprechenden Schrittposition ist, bewegt er sich in diese. Nach Ablauf eines vorgegebenen, einstellbaren Drehwinkels der Welle 2, z.B. 170 Grad, leitet der Schrittmotor 65 eine Schwenkbewegung in die andere Schrittposition ein, d.h. nachdem der weitere Stoffschieber 23 nach oberem Austritt aus den Schlitzen 61 der Stichplatte 12 am Nähgut 32 angreift. Dies führt zur seitlichen Ausrichtbewegung des Nähgutes 32.

Für diese Art der Steuerung mit zwei Schrittpositionen 91 und 92 des Schrittmotors 65 ist nur ein Sensor 40 erforderlich, und dies ergibt somit eine einfache Lösung, da sowohl in Schrittposition 91 als auch 92 bei unterdrücktem Steuerbefehl keine Ausrichtbewegung des weiteren Stoffschiebers 23 erfolgt.

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Es ist auch möglich, den Öffnungsrand 45 des Nähgutes 32 zwischen zwei nebeneinander angeordneten Sensoren abzutasten. Dabei kann der Steuerbefehl zur seitlichen Bewegung des weiteren Stoffschiebers 23 unterdrückt werden, solange sich der Öffnungsrand 45 des Nähgutes 32 seitlich nur zwischen den beiden Sensoren bewegt.

Wesentlich ist also bei der Steuerung des weiteren Stoffschiebers 23, dass der Schrittmotor 65 innerhalb einer einzigen Schrittlänge vor- oder zurückbewegt wird. Es wurde gefunden, dass diese einzige Schrittlänge für die funktionsgerechte Steuerung des weiteren Stoffschiebers 23 voll ausreicht. Dieser Antrieb und diese Steuerung des einen Quervorschub des Nähgutes 32 bewirkenden weiteren Stoffschiebers 23 mit Hilfe des durch lediglich zwei Treiberstufen A, B innerhalb eines einzigen Schrittes hin und her angetriebenen mehrphasigen Schrittmotors 65 eignen sich nicht nur für die hier beschriebene Nähmaschine zum Annähen eines Bandes, sondern ganz allgemein auch für hin-und hergehend angetriebene Vorrichtungen beliebiger Art. Hierdurch wird nämlich generell der Vorteil erreicht, durch einen rasch auf Steuerbefehle ansprechenden Schrittmotor Vorrichtungsteile innerhalb von beispielsweise 1-3 Millisekunden über eine Strecke von beispielsweise 0,5-2 mm bei einem Hebelarm von beispielsweise 15 mm hin und her zu bewegen.

Die Schieb- oder Ziehbewegung des weiteren Stoffschiebers 23 oberhalb der Stichplattenoberfläche erfolgt gegen den Druck des Stoffdrückers 34. Bei unterdrücktem Steuerbefehl schiebt der weitere Stoffschieber 23 zusammen mit dem Stoffschieber 11 das Nähgut 32 nur in Nähgutvorschub-richtung.

In der in der Zeichnung dargestellten Ausführung kann der Schrittmotor 65, dessen Steuerung über einen zeichnerisch nicht dargestellten Positionsgeber getaktet ist, mittels des Querlenkers 31 dem weiteren Stoffschieber 23 während jeder einzelnen Umdrehung der Welle 2 eine seitliche Zieh-und Schiebbewegung verleihen, die der Vorschubbewegung des weiteren Stoffschiebers 23 überlagert sind. Dadurch kann das Nähgut 32 aktiv während jeder Umdrehung der Welle 2 seitlich geführt und ausgerichtet werden.

Eine zusätzliche Vorausrichtbewegung erhält das Nähgut 32 durch den Führungskörper 41. Der Sensor 46 steuert den Schrittmotor 83, der den Führungskörper 41 antreibt und dessen Grundschrittfrequenz über den Positionsgeber getaktet gesteuert ist, d.h. seine Grundumfangsgeschwindigkeit ist mit der Nähgeschwindigkeit synchronisiert. Die Ausrichtbewegung auf das Nähgut 32 erfolgt durch eine höhere oder niedrigere Umfangsgeschwindigkeit des Führungskörpers 41 relativ zur Nähgeschwindigkeit. Das Nähgut 32 vor der Stichbildestelle 59 erhält aufgrund des seitlichen Abstan-des des Führungskörpers 41 zur Stichbildestelle 59 ein links- oder rechtsdrehendes Moment.

Das Ausrichten der Nähgutkante 45 durch den weiteren Stoffschieber 23 und den Führungskörper 41 erfolgt so lange, bis der Anfang der Naht oder des Bandes 33 sich wieder der Stichplatte 12 nähert.

Der Sensor 44 steuert das Abschneiden des Bandes 33, das Stillsetzen der Rolle 48 und das Absenken des Hakenmessers 64. Falls der Sensor 40 nun durch den Anfang des Bandes 33 abgedeckt wird, übernimmt der Sensor 47 hilfsweise die Ausrichtsteuerung des Nähgutes 32. Er überwacht dabei die Öffnungskante 50 des Bandes 33. Da der weitere Stoffschieber 23 nur am Nähgut 32 und nicht am Band 33 angreift, übernimmt der Führungskörper 41 die seitliche Ausrichtbewegung des Nähgutes 32 mit dem bereits angenähten Band 33, bis auch das Bandende angenäht ist. Danach schneidet die bekannte Nähfädentrenneinrichtung die Nähfäden ab, der Stoffdrücker 34 und das Hakenmesser 64 werden wieder angehoben und eine vorbestimmte Menge Band 33 wird mittels der Rolle 48 unter den Stoffdrücker 34 geschoben.

Claims

Patentansprüche

1. Nähmaschine zum gesteuerten Annähen eines von einem Vorrat abgezogenen Bandes an einen schlauchförmigen Öffnungsrand eines elastischen Nähgutes unter Bildung eines Bundes, mit einem Stoffdrücker, einer Stichplatte mit einer Stichbildestelle und einem Stoffschieber, der das Nähgut in einer Nähebene in Nährichtung vorschiebt, einer das Band dem Stoffdrücker zuführenden Vorschubeinrichtung sowie einer Trennvorrichtung für das Band, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Stoffschieber (11) im Bereich, der Stichplatte (12) ein quer zur Nähgutvorschubrichtung in der Nähebene gesteuert beweglicher, an einem Träger (7) in einer Führung gelagerter, getrieblich mit einem Stellmotor, (65) verbundener weiterer Stoffschieber (23) angeordnet ist, der dem Nähgut (32) eine quer zur Nährichtung wirkende Bewegung erteilt.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenker (31) den als Schrittmotor (65) ausgebildeten Stellmotor getrieblich mit dem weiteren Stoffschieber (23) verbindet.

3. Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung für den weiteren Stoffschieber (23) als Drehführung (24) mit einer zur Stichbildestelle (59) hin abnehmenden Seitbewegung des weiteren Stoffschiebers (23) ausgebildet ist.

4. Nähmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor (65) in höchstens zwei Schrittpositionen (91,92) elektrisch wiederholbar bewegbar ist.

5. Nähmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (40) in Nährichtung vor der Stichbildestelle (59) in einem seitlichen Abstand angeordnet ist, der der Sollage des Öffnungsrandes (45) des Nähgutes (32) entspricht und dass die Ausrichtbewegung des Nähgutes (32) steuerbar ist.

6. Nähmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (47) in Nährichtung vor der Stichbildestelle (59) in einem seitlichen Abstand angeordnet ist, der der Sollage der Öffnungskante (50) des Bandes (33) entspricht und dass die Ausrichtbewegung des Bandes (33) am Nahtende steuerbar ist.

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7. Nähmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Nähgut (32) wirkender, sensorgesteuert angetriebener Führungskörper (41) der Nähmaschine zugeordnet ist, wobei das Nähgut (32) den Führungskörper (41 ) wenigstens teilweise umschliesst.

8. Nähmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (41) mittels eines Schrittmotors (83) antreibbar ist.

9. Nähmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschneideinrichtung (62) für den Öffnungsrand (45) des Nähgutes (32) in Nährichtung vor der Stichbildestelle (59) in einem seitlichen Abstand angeordnet ist, der im wesentlichen der Sollage des Öffnungsrandes (45) des Nähgutes (32) entspricht.

10. Nähmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Phase des zweiphasigen Schrittmotors (65) eine Gleichspannung (V-) anliegt, dass die andere Phase des Schrittmotors (65) durch zwei Treiberstufen (A, B) bestromt ist und dass diese Treiberstufen ihrerseits durch ein bistabiles Element (E) gesteuert sind.

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