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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung eines Annähfadens einer definierten Länge an einer Näh- oder Stickmaschine.
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Aus dem Stand der Technik ist das Problem bekannt, dass bei fadenverarbeitenden Maschinen der vorstehend genannten Art zu Beginn eines neuen Nähvorganges ein Annähfaden einer bestimmten Länge an der Nadel vorhanden sein muss. Diese Länge des Annähfadens ist von einem jeweiligen Anwendungsfall abhängig und ist durch das Auftreten von zwei Fehler-Situationen bzw. Störungen begrenzt:
- 1. Bei einem zu kurzen Annähfaden rutscht der Faden bei Beginn des Nähvorgangs aus der Nadel. Mit dem Ausfädeln des Oberfadens bricht die Nähmaschine den Nähvorgang mit einer Fehlermeldung an das Wartungspersonal ab, das zur Störungsbeseitigung eingreifen muss.
- 2. Bei zu langem Annähfaden kann es zu Beginn des neuen Nähvorgangs zu der sog. Nestbildung kommen. Hier werden in den ersten Stichen Schlaufen des Oberfadens und/oder ein Anfangsfaden zu einem losen Knoten verbunden. Neben einer unschönen Optik kann sich eine solche als ”Nest” bezeichnete Fadenverknotung auch lösen, da die zwischen Ober- und Unterfaden gebildeten Knoten nicht ausreichend fest zusammengezogen werden.
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Es sind daher aus dem Stand der Technik sog. Fadenfänger- und Wischervorrichtungen insbesondere für Nähmaschinen bekannt. Erstere fangen den Oberfaden beim Beenden eines vorangehenden Nähprozesses auf und sichern ihn durch Klemmen, um damit nach dem Abschneiden des Fadens zum Start eines neuen Nähprozesses einen Annähfaden von definierter Länge vorzuhalten. Vorrichtungen der zweitgenannten Art wischen vor dem Abtrennen des Oberfadens den Oberfaden unter einer angehobenen Nähnadel und über einer Nähklammer seitlich hinweg, um dadurch nach dem Abschneiden einen Annähfaden bestimmter Länge bereit zu halten. Der Oberfaden wird dabei i. d. R. unter Zugspannung geschnitten. Neben einem sehr komplexen Aufbau und einer gewissen Störanfälligkeit im Betrieb unterliegt ein Fadenwischer auch Beschränkungen im Design, zumal er auf engem Raum im Bereich unter einer angehobenen Nähnadel und über einer Nähklammer arbeiten muss und insbesondere im laufenden Betrieb einer Nähmaschine trotz Platz-Konkurrenz und i. d. R. komplexer Kinematik nicht mit einem Faden-Heißschneider kollidieren darf.
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Einen anderen Weg beschreitet die
DE 20 2007 009 565 U1 dadurch, dass hier ein Fadenzieher vorgesehen ist, der zwischen einer Fadenspannmutter und einem Fadenspanner an der Nähmaschine angeordnet ist. Der Fadenzieher vermindert im Moment der Beendigung einer vorangehend zu fertigenden Naht den im Bereich der Nadel vorhandenen Restfaden.
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Weiter ist aus der
DE 21 03 791 B2 ein Fadenzieher bekannt, der zwischen einem Fadenspanner und einer Nähnadel angeordnet ist. Der Faden durchläuft hier abwechselnd zwei über eine Schubstange bewegliche und einen starren Haken. Durch eine Verschiebung der beweglichen gegenüber dem starren Haken wird eine Fadenlängung hervorgerufen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bekannte Fadenzieher-Vorrichtung unter Vereinfachung bei weiterer Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit der Vorrichtung im Sinn einer verbesserten Einstellgenauigkeit der Länge eines Annähfadens unter Bildung einer gut nachrüstbaren Einheit mit geringem zusätzlichem Raumbedarf weiterzubilden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Fadenzieher zwischen dem zweiten Fadenspanner und der Nähnadel angeordnet ist und mit einer gemeinsamen Steuerung eines Fadenschneiders derart angesteuert wird, dass der Fadenzieher vor dem Schneiden der Fäden an einer fertig gestellten Naht betätigt wird, wobei der Fadenzieher einen Zylinder umfasst, der eine Kolbenstange mit einem freien Ende aufweist, an dem der Faden so geführt ist, dass der Faden im Zuge einer bestimmten Bewegung der Kolbenstange gelängt wird, wobei der Fadenzieher zwei Zapfen umfasst und zwischen den Zapfen hindurch ein an der Kolbenstange angeordneter Mittelzapfen verschieblich zur Bildung einer Art von Öse angeordnet ist, so dass ein zwischen den Zapfen und dem Mittelzapfen angeordneter Faden durch die Verschiebung des Mittelzapfens von einem geradlinigen in einen ungefähr U-förmigen Verlauf gezwungen wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Fadenfänger- und Fadenklemmvorrichtungen dann eingespart werden können, wenn eine Bemessung und Bereitstellung von Annähfaden-Länge vor dem Abschneiden des Fadens durchgeführt wird. Solange der Faden nämlich nicht abgeschnitten ist, hält die fertig gestellte Naht selber den Oberfaden in der Nadel fest. So kann zuverlässig jede vorbemessene Annähfaden-Länge von einer Oberfadenrolle abgezogen und bei weitestgehender Vermeidung einer Nestbildung für den Beginn einer neuen Naht zur Verfügung gestellt werden. Auch ist bei einem Schneiden eines Fadens, der nicht unter Zugspannung steht, ein Schnitt mit gewünschter Qualität jederzeit realisierbar. Sonstig bekannte Vorrichtungen der vorstehend genannten Art, insbesondere Fadenwischer, können bei Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vollständig entfallen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und konstruktive Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Darstellung weiterer Merkmale und die sich daraus ergebenden Vorteile unter Bezugnahme auf die Abbildungen der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in skizzierter Darstellung:
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1a: eine Darstellung eines Vergleichsbeispiels eines Fadenziehers in einer Ausgangssituation und in einem darüber geblendeten ersten Schritt;
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1b: eine Darstellung eines zweiten Teilschrittes analog der Darstellung von 1a;
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2a und 2b: eine Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung analog der Darstellungen der 1a und 1b;
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3: eine Skizze einer Nähmaschine unter Darstellung bekannter Ansätze zur Bereitstellung eines Annähfadens;
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4a bis 4d: Ansichten der Ausführungsform gemäß der 2a und 2b und
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5: eine perspektivische Zusammenbauzeichnung der Ausführungsform gemäß der 2a und 2b bzw. 4a–4d.
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Über die Abbildungen hinweg werden einheitlich gleiche Bezeichnungen und Bezugszeichen für gleiche Bauteile, Elemente, Verfahrensschritte oder Baugruppen verwendet.
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Die Abbildung von
3 zeigt eine Nähmaschine
1 mit einer bekannten Anordnung zum Zurückziehen eines Fadenrestes als Maßnahme zur Verhinderung der sog. Nestbildung zu Beginn einer neuen Naht. Üblicherweise verläuft ein Oberfaden
2 an einer Nähmaschine
1 von einer nicht weiter dargestellten Garnrolle über eine Fadenspann-Mutter
4 durch mindestens einen Fadenhaken
5 zu einem Fadenspanner
6 und von dort über einen Fadenhaken
7 zu einem vertikal beweglichen Fadenhebel
8 und von dort über eine weitere Fadenführung
9 zu einem Halter
10 mit einer Nähnadel
11. Hierzu ist als Erweiterung in dem vorstehend grob beschriebenen Laufweg des Oberfadens
2 ein Fadenzieher
13 vorgesehen. Der Fadenzieher
13 gemäß
3 ist zwischen der Fadenspann-Mutter
4 und dem Fadenspanner
6 in einer Position A angeordnet, wie in der
DE 20 2007 009565 U1 offenbart. Hierbei verläuft der Oberfaden
2 in einer Führung
14 über eine Kolbenstange
15 eines Pneumatikzylinders
16.
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Aus dem Stand der Technik ist neben der skizzierten Position A auch eine Anordnung eines Fadenziehers
13 an einer Position B bekannt, z. B. aus der
DE 41 32 991 C1 . Gemäß der genannten Lehren wirken die Fadenspanner unterstützend im Sinne dieser jeweiligen Offenbarungen.
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Dagegen ist ein Fadenzieher 13 als Einheit in Form eines kleinen Anbauteils in einem Vergleichsbeispiel gemäß 1a, 1b zwischen dem Fadenspanner 6 und der Nähnadel 11 in einer Position C relativ nahe an einer Nähnadel angeordnet. Der Fadenzieher 13 umfasst einen Zylinder 16, dessen Kolbenstange 15 ein freies Ende 17 aufweist, an dem der Faden 2 in einer Führung 14 gehalten wird. Hier ist diese Führung 14 als zeichnerisch nicht weiter dargestellte einfache Öse 18 ausgeführt, durch die der Oberfaden 2 beim Einrichten der Nähmaschine 1 hindurchgefädelt wird.
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In der skizziert dargestellten Art und Weise wird eine Naht 20 an einem Nähgut 21 fertig gestellt, wobei nach Anheben der Nadel 11 in eine Ruheposition auch eine Nähplatte 22 angehoben wird. Nun wird aber vor dem Schneiden des Oberfadens 2 der Fadenzieher 13 betätigt, so dass der Oberfaden 2 durch die Kolbenstange 15 zu dem Zylinder 16 hin gezogen wird, wie in 1a durch die gestrichelte Linie gegenüber dem ursprünglichen Fadenverlauf in durchgezogener Linie angedeutet. Der Oberfaden 2 wird durch diesen Fadenzieher 13 also zwischen der Nadel 11 und dem Fadenhebel 8 so lang gezogen, dass nachfolgend auch mit kurzem Annähfaden ein sicheres Annähen erfolgen kann.
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In einem zweiten Schritt wird die Kolbenstange 15 nach 1b wieder aus dem Zylinder 16 in die Ausgangslage von 1a herausgefahren, so dass mindestens eine lose Fadenschlaufe 23 nahe der Spitze der Nähnadel 11 verfügbar ist. Im Gegensatz zu dem zitierten Stand der Technik liegt dieser Fadenschlaufe 23 in einem Bereich ohne weitere Umlenkungs- oder Reibungsstellen und steht somit weitgehend spannungsfrei bereits beim ersten Stich einer neuen Naht zur Verfügung.
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Erst in der gerade vorstehend beschriebenen entspannten bzw. von Zugspannung weitgehend freien Situation wird der Faden 2 durch eine nicht weiter dargestellte Vorrichtung abgeschnitten. Damit verbleit – ohne ein unterschiedlich ausgeprägtes federelastisches Zurückschnellen eines nach dem Stand der Technik üblicherweise unter Zugspannung stehenden Fadens – ein Annähfaden definiert einstellbarer Länge nahe der Spitze der Nähnadel 11. Dieser Annähfaden muss nun lediglich sicherstellen, dass der Oberfaden 2 zu Beginn eines ersten Stiches einer neuen Naht nicht aus der Nadel 11 herausrutscht. Ein weiterer Fadenvorrat steht in Form der mindestens einen lose Fadenschlaufe 23 ebenfalls nahe der Nähnadel 11 zur Verfügung. Vorteilhafterweise steht diese Fadenvorrat jedoch nun in einer Art und Weise bereit, die die unerwünschte Nestbildung im Wesentlichen vermeidet und zudem auch unter Verwendung kurzer Annähfäden ein Ausfädeln des Annähfadens aus der Nähnadel mit ausreichender Sicherheit vermeidet.
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Die Abbildungen der 2a und 2b zeigen eine Ausführungsform der Erfindung analog der Darstellungen der 1a und 1b. Hier ist der Fadenzieher 13 um eine hier nicht erkennbare Montageplatte 24 erweitert worden, die zwei Zapfen 25 trägt. Zwischen den Zapfen 25 hindurch verläuft entlang eines Verfahrweges der Kolbenstange 15 des Zylinders 16 eine Führungsnut 26. Ein am freien Ende 17 der Kolbenstange 15 angeordneter Mittelzapfen 27 greift endseitig in die Führungsnut 26 ein. Die Öse 18 des ersten Ausführungsbeispiels wird nun durch die Zapfen 25, die Kolbenstange 15, den Mittelzapfen 27 und die Montageplatte 24 gebildet.
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Wie der Übergang von 2a auf 2b zeigt, bilden die Zapfen 25 eine Art von Kammstruktur, durch deren Lücke der Mittelzapfen 27 hindurch bewegt wird. Damit wird der Oberfaden 2 von einem geradlinigen in einen ungefähr U-förmigen Verlauf gezwungen. Dieser Umweg des Fadens 2 bzw. die nachfolgend daraus gebildete lose Fadenschlaufe 23 ist etwa doppelt so lang, wie die an der Kolbenstange 15 über einen Anschlag 28 einstellbare Verfahrweg des Mittelzapfens 27.
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Auch dieser noch im Detail dargestellter Fadenzieher bildet als Einheit ein kleines Anbauteil, gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel ist dieser Bauform jedoch noch präziser einstellbar und fördert mehr Fadenzug pro genutzter Kolbenlänge. Dabei ist weiterhin eine lose Fadenschlaufe 23 nahe der Nadelspitze 11 frei verfügbar, ohne dass weitere Umlenkungs-, Reibungs- oder Bremsstellen für den Oberfaden 2 vorhanden wären.
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Nachfolgend wird diese zweite Ausführungsform anhand eines praktischen Beispiels im Detail dargestellt und erläutert. Hierbei wird auf eine Beschreibung und Bezugnahme auf technische Standard-Bauteile, wie Anschlüsse und mechanische Fixierungselemente, über die Darstellungen in der Zeichnung hinaus nur im Ausnahmefall eingegangen, da sie dem Fachmann bekannt sind.
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Die 4a bis 4d zeigen den kompakten Aufbau der Ausführungsform gemäß der 2a und 2b als bauliche Einheit eines auch an bestehende Nähmaschinen 1 nachrüstbaren Fadenziehers 13 in drei technischen Ansichten sowie in perspektivischer Darstellung. Anhand dieser Abbildungen wird der geringe zusätzliche Raumbedarf eines derartigen Fadenziehers 13 an einer Nähmaschine 1 deutlich. Damit ist bereits anhand dieser Darstellung erkennbar, dass ein derartiger Fadenzieher 13 einfach mit einem Heißschneider an einer Nähmaschine 1 kombinierbar ist.
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Die Abbildung von 5 ist eine perspektivische Zusammenbauzeichnung der Ausführungsform gemäß der 2a und 2b bzw. 4a bis 4d. Ein Fadenzieher 13 gemäß dieser Ausführungsform besteht aus vergleichsweise wenigen unterschiedlichen Einzelteilen und wird nur über die Schraube 30 an der Nähmaschine 1 nahe der Nadel 11 fixiert. Damit ist dieser Fadenzieher 13 an jeder Nähmaschine 1 einfach nachrüstbar. Die mechanische Belastung im Betrieb ist gering, und an weiteren Anschlüssen sind nur die dargestellten Pneumatik-Anschlüsse an eine nicht weiter dargestellte Steuerung anzuschließen. Platz-Probleme können auch in diesem Bereich nahe der Nadel 11 weitgehend ausgeschlossen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nähmaschine
- 2
- Oberfaden
- 3
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- 4
- Fadenspann-Mutter
- 5
- Fadenhaken
- 6
- Fadenspanner
- 7
- Fadenhaken
- 8
- Fadenhebel
- 9
- Fadenführung
- 10
- Halter
- 11
- Nähnadel
- 12
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- 13
- Fadenzieher
- 14
- Führung
- 15
- Kolbenstange
- 16
- Pneumatikzylinder
- 17
- freies Ende
- 18
- Führung/Öse
- 19
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- 20
- Naht
- 21
- Nähgut
- 22
- Nähplatte
- 23
- lose Fadenschlaufe
- 24
- Montageplatte
- 25
- starrer Zapfen
- 26
- Führungsnut
- 27
- Mittelzapfen
- 28
- Anschlag
- 29
-
- 30
- Schraube
- 31
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- A
- Position an einer Nähmaschine 1
- B
- Position an einer Nähmaschine 1
- C
- weitere Position an einer Nähmaschine 1
