DE19722616A1 - Gestell für Stickmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stickmaschine mit parallel angeordneten länglichen Querträgern, welche Hohlprofile mit großer Biegesteifigkeit sind und die zwischen zwei Seitenträgern angeordnet sind, wobei an dem oberen Querträger mindestens ein Stickkopf und an dem unteren Querträger eine der Anzahl der Stickköpfe entsprechende Anzahl von Greifern angeordnet ist.

Gestelle für Stickmaschinen bzw. Nähmaschinen sind aus dem Stand der Technik zahlreich bekannt. Fig. 1 zeigt eine Stickmaschine gemäß dem Stand der Technik, bei der zwischen zwei Seitenträgern 1 im unteren Bereich ein Fachwerkträger 2 angeordnet ist. Auf dem Fachwerkträger 2 ist die Tischplatte 3 angeordnet und wird von diesem getragen. In der Tischplatte 3 sind Greifer 4 angeordnet, welche ebenfalls an dem Fachwerkträger 2 befestigt sind. Auf der Tischplatte 3 liegt der Stickrahmen 5 auf und wird mittels nicht dargestellter Stellantriebe entsprechend dem Stickprogramm bewegt. Der Fachwerkträger 2 kann alternativ auch als Profilrohrgestell ausgebildet werden. Auf den Seitenträgern 1 sind seitliche Seitenstützen 6 gelagert, welche mittels nicht dargestellter Schrauben mit dem Fachwerkträger verbunden sind. Auf den Seitenstützen 6 ist ein weiterer Querträger (oberer Querträger) 7 aufgelegt und ist mittels nicht dargestellter Schrauben mit den Seitenstützen verbunden. An dem oberen Träger 7 sind die Stickköpfe 8 nebeneinander angeordnet. Bedingt durch die reziproken Bewegungen der Nähnadeln und aufgrund der Drehung des Antriebsmechanismus und des Greifers zur Bildung von Stichen treten Schwingungen im Stickmaschinengestell auf, wodurch sich die relative rage zwischen einem Stickkopf und dem zugeordneten Greifer ändert.

Um derartige unerwünschten Schwingungen des Stickmaschinengestells zu unterdrücken, können z. B. der obere und der untere Träger derart massiv ausgestaltet werden, daß die Träger bei den durch die Sticknadeln erzeugten Frequenzen noch nicht in Resonanz geraten und die Schwingungsamplituden klein bleiben. Nachteilig ist hierbei, daß die Abmessungen und das Gewicht sowie die Materialkosten in einem nicht zu vertretenden Umfang ansteigen.

Einen anderen Weg versucht dagegen die DE 196 40 335 zu beschreiten. Wie in Fig. 2 dargestellt, schlägt sie vor, den unteren Querträger 16 mit seinen Stirnseiten mit der Außenwand 12b der Seitenträger 12 zu verschweißen. Der obere Querträger 14 wird wie in Fig. 2 dargestellt auf die oberen Stirnflächen der Träger 12 aufgelegt und ebenfalls mit diesen entlang der Auflagefläche verschweißt.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch die Anordnung gemäß der DE 196 40 335 (Fig. 2) die Schwingungen nicht genügend dämpft, so daß bedingt durch die Schwingungen der Abstand zwischen Stickkopf und zugeordnetem Greifer zu großen Schwankungen bei höheren Stickgeschwindigkeiten unterliegt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Stickmaschine bereit zu stellen, bei der auch im dynamischen Betriebslastfall eine ausreichende Genauigkeit zwischen den synchron laufenden aber getrennt voneinander an Ober- und Unterträger arbeitenden Werkzeugeinheiten - Nadeln mit Antriebssystem einerseits und Greifer andererseits - sichergestellt ist, wobei das Gewicht und die Abmessungen der Querträger im Verhältnis zu ihrer Länge möglichst klein bleiben sollen.

Diese Aufgabe wird erfinderisch dadurch gelöst, daß jeder Seitenträger ein oberes und ein unteres Fenster hat, in dem jeweils ein Ende eines Querträgers insbesondere paßgenau einliegt und durch dieses Fenster durchgreift und jedes Ende eines Querträgers auf beiden Seiten des Seitenträgers mit dem Seitenträger verschweißt ist.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Seitenträger (Seitenwände) werden die Schwingungen der Querträger bei gleichen Abmessungen im Vergleich zu herkömmlich bekannten Stickmaschinenquerträgern deutlich gedämpft. Der Abstand Nadel-Greiferspitze ist hierdurch beim Eintauchen der Nadel in die Greifereinheit besonders zum Zeitpunkt des Schlingenhubes, wenn die Fadenschlaufe durch die Greiferspitze gefaßt werden soll, geometrisch reproduzierbar und exakt. Die üblichen Toleranzen für Stickmaschinen von 5/100-1/10 mm werden durch die erfindungsgemäße Lösung nicht überschritten. Dem Lösungsprinzip liegt dabei der Gedanke zugrunde, daß zum Auffinden einer geeigneten Konstruktion die statische Belastbarkeit gegen Biegung und die dynamische Erregung optimiert werden muß. Hierbei ist zu beachten, daß eine hohe statische Belastbarkeit sich auf eine geringere Amplitude der Schwingungsbewegung zwischen Ober- und Unterträger auswirkt. Dabei ist es von Vorteil, eine hohe Eigenfrequenz des Rahmengestells der Stickmaschine zu wählen, da hohe Eigenfrequenzen hohe Arbeitsdrehzahlen und damit eine hohe Produktivität ohne Resonanzerscheinung mit großer Schwingungsamplitude zulassen. Hierbei kommt es im besonderen Maße auch auf das Flächenträgheitsmoment der Trägerelemente, insbesondere der Querträger, an. Bei gleicher Masse weist zum Beispiel die Rohrgeometrie beim allseitigen Lastfall das höchste Flächenträgheitsmoment auf. Je nach Krafteinwirkung können Fachwerkkonstruktion oder andere Trägergeometrien ein besseres Verhältnis von Flächenträgheitsmoment zur Masse des Gestells und damit zu den Herstellungskosten aufweisen.

Ein wesentliches Merkmal zur Erhöhung der statischen Belastbarkeit bei gleicher Durchbiegung der Trägerelemente und zur Erhöhung der Grundfrequenzen der Eigenresonanzen ist jedoch die Vorverspannung der Trägerelemente untereinander. Hierfür wird eine geeignete Seitenwandkonstruktion benötigt. Werden die Querträger lediglich lose auf den Seitenträgern aufgelegt, so ist die statische Biegesteifigkeit im Vergleich zum fest eingespannten Querträger um den Faktor 5 kleiner. Auch die Eigenfrequenz ist bei lose aufgelegten Querträgern um einen nicht unerheblichen Faktor kleiner.

Eine ideale Einspannung ist aber aus wirtschaftlichen und handhabungstechnischen Gründen nicht durchführbar, da die Seitenwandkonstruktionen bzw. Seitenträger ein extrem hohes Gewicht und große Abmessungen aufweisen müßten. Durch Untersuchungen und Versuche hat sich nun herausgestellt, daß eine besonders feste Einspannung der Enden der Querträger erzielbar ist, wenn die Enden der Querträger in fensterartigen Öffnungen eines verwindungssteifen Seitenträgers einliegen und der Querträger an beiden Fensteröffnungsseiten mit dem Seitenträger verschweißt sind. Durch diese einfache Maßnahme wird die statische Biegebelastung bei gleicher Durchbiegung wesentlich erhöht und die erste Resonanzfrequenz ebenfalls um einen nicht unerheblichen Betrag erhöht, wodurch vorteilhaft eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit bzw. Stichzahl pro Minute und somit die Produktivität der Stickmaschine bei gleicher oder sogar verbesserter Stickqualität erzielt werden kann.

Ein weiteres besonderes Merkmal der Erfindung ist die Verspannung der beiden Querträger durch massive Seitenwände mit parallel zur Trägerrichtung angebrachten Versteifungsblechen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die aus Hohlprofilen oder aneinander geschweißten Platten gebildeten Fenster mittels Streben, insbesondere Platten, derart in Verbindung sind, daß die Streben bzw. Platten die unteren parallel zum Querträger verlaufenden Kanten der Fenster miteinander verbinden. Sofern die Querträger die gleiche Breite aufweisen, ist es von Vorteil, wenn die übereinander angeordneten seitlichen Fensterwände des oberen und unteren Fensters jeweils von einer Platte gebildet sind. Durch eine derartige Verbindung der beiden Fenster miteinander läßt sich die Fensterdurchgriffstiefe im Vergleich zur Länge der Querträger und deren Querschnitten relativ klein halten.

Die gestellte Aufgabe wird ebenfalls erfinderisch dadurch gelöst, wenn jeder Seitenträger fachwerkartig aneinandergefügte Verstärkungsplatten hat, die Fächer bilden und deren Flächennormalen annähernd senkrecht zur Längsrichtung der Querträger ist, und die Verstärkungsplatten mit ihrer einen Schmalseite an eine Seitenplatte zumindest abschnittsweise anstoßen und mit dieser in Verbindung insbesondere verschweißt sind, wobei die Seitenplatte ein oberes und ein unteres Fenster hat, welche kleiner oder gleich groß wie das Innenprofil des jeweils zugeordneten Querträgers sind, und der jeweils zugeordnete Querträger das Fenster übergreift und die Querträger mit ihrer Profilinnenseite und ihrer Profilaußenseite mit der Seitenplatte verschweißt sind.

Durch die fachwerkartige Ausgestaltung des Innenraums jedes Seitenträgers wird eine sehr stabile und verwindungssteife Konstruktion erzielt. Durch die Fenster der Seitenplatte ist es möglich die Querträger nicht nur mittels einer außen am Querträger entlangführenden Schweißnaht mit dem Seitenträger zu verbinden, sondern auch noch die Querträgerinnenseite mit dem Seitenträger zu verschweißen, wodurch ebenfalls eine fast ideale Einspannung der Querträger erzielt wird.

Die Seitenträger können dabei für alle beschriebenen Ausführungsformen entweder einstückige Gußteile sein oder aus zusammengeschweißten oder geschraubten Platten bestehen. Eine weitere Verstärkung der Seitenträger läßt sich vorteilhaft dadurch erzielen, wenn auf der den Querträgern abgewandten Seite jedes Seitenträgers eine Abschlußplatte ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 bis 2 Stickmaschinen gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Seitenträgers;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Stickmaschine;

Fig. 5 eine alternative Ausführungsform eines Seitenträgers;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Seitenträgers.

Die Fig. 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Seitenträgers 20. Der Seitenträger 20 besteht aus zusammengesetzten Platten 20a, 20b, 27, 28, 29, die ein verwindungssteifes Fachwerk bilden. Die Platten sind miteinander verschweißt. Es ist jedoch auch möglich, den Seitenträger als Gußteil herzustellen. Ebenso ist es möglich, die Platten miteinander zu verschrauben. Die Platte 20a verschließt den Seitenträger auf der Seite, von der aus die Querträger 21, 22 in den Seitenträger 20 eingeschoben werden. Damit ein Einschieben der Querträger 21, 22 möglich ist, hat die Platte 20a Aussparungen, die dem Querschnitt der Querträger 21, 22 entsprechen und mit den durch die Platten 26, 27, 28, 20b gebildeten Fenster 23, 24 fluchten. Die Platten 20a, 20b, 27, 28, 29 bilden die Hohlräume 30 und die Fenster 23, 24. Die Platte 20b kann ein umlaufendes Band, d. h. ein entsprechend der Umfangsform des Seitenträgers 20 gebogene Platte sein. Wie aus der Ausschnittsvergrößerung des Schnitts A-B hervorgeht, schließt die Stirnseite des Querträgers 21 mit der Außenwand des Seitenträgers 20 ab. Der Querträger 21 wird nach dem Einschieben in das Fenster 23 an der Stirnseite mit den schmalen Kanten der das Fenster 23 bildenden Platten 20b, 26 und 28 verschweißt. Die Schweißnähte sind mit 25 bezeichnet. An der den Stickköpfen 8 zugewandten Außenseite des Seitenträgers 20 ist der Querträger 21 mit der Außenwand 20a verschweißt. Die Schweißnaht 25 verläuft dabei um den gesamten Umfang des Querträgers 21. In gleicher Weise ist der untere Querträger 22 mit dem Seitenträger 20 in Verbindung.

Sofern der obere und der untere Querträger 21, 22 die gleiche Breite haben und die Konstruktion der Stickmaschine es ermöglicht, sind die übereinander liegenden Fensterwände der Fenster 23, 24 jeweils durch eine durchgehende Platte 26 gebildet, wodurch eine besonders hohe Verbiegesteifigkeit erzielt wird. Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Stickmaschine mit dem erfindungsgemäßen Seitenträger 20.

Die Fig. 5 zeigt einen Seitenträger 20, bei dem der obere und der untere Querträger nicht die gleiche Breite haben. Hierdurch liegen die seitlichen Fensterwände 32 und 34 nicht fluchtend übereinander. Um eine möglichst gute Kraftverteilung zu erhalten, sind die Fensterkanten 35 und 36 direkt mittels Verbindungsplatten 31 in Verbindung. Das unter Fenster 24, gebildet durch die Platten 27 und 32 ist von einem Rahmen 40, bestehend aus der Grundplatte 41, den seitlichen Platten 42 sowie der oberen Platte 43. Der Rahmen 40 ist über Verbindungsplatten 31, 44 und 45 mit den Kanten des Fensters 24 in Verbindung. Die obere Platte 43 bildet gleichzeitig die untere Berandung des Fensters 23. Zur Versteifung des oberen Teils des Seitenträgers 20 verbinden schräg angeordnete Platten 33 die oberen parallel zu der Querträgern verlaufende Kanten des Rahmens 40 mit den oberen Kanten des oberen Fensters 23.

Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Seitenträgers 20. Bei diesem Seitenträger 20 durchgreifen die Querträger nicht die Fenster 50, 51 der Seitenplatte 20a, sondern übergreifen diese und sind mit ihrer Profilinnen- und -außenseite mit der Seitenplatte 20a verschweißt. Der Seitenträger 20a besteht wie der Seitenträger 20 gem. den Fig. 3 bis 5 aus fachwerkartig zusammengefügten Verstärkungsplatten. Der Seitenträger kann jedoch auch ein Gußteil sein. Die Fenster 50, 51 der Seitenplatte 20a sind etwas kleiner als das Innenprofil des jeweils sie übergreifenden Querträgers 21, 22, so daß es noch möglich ist, mittels eines Schweißgeräts eine Schweißnaht 25 entlang der Innenseite des Querträgers 21, 22 und der Seitenplatte 20a zu ziehen.

Claims (19)

1. Stickmaschine mit parallel angeordneten länglichen Querträgern (21, 22), welche Hohlprofile mit großer Biegesteifigkeit und die zwischen zwei Seitenträgern (20) angeordnet sind, wobei an dem oberen Querträger (21) mindestens ein Stickkopf (8) und an dem unteren Querträger (22) eine der Anzahl der Stickköpfe (8) entsprechende Anzahl von Greifern (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seitenträger (20) ein oberes und ein unteres Fenster (23, 24) hat, in dem jeweils ein Ende eines Querträgers (21, 22) insbesondere paßgenau einliegt und dieses durchgreift und jedes Ende auf beiden Seiten des Seitenträgers (20) mit dem Seitenträger (20) verschweißt ist.

2. Stickmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster (23, 24) durch Hohlprofile gebildet sind, deren Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des sie durchgreifenden Querträgers (21, 22) sind.

3. Stickmaschine Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster (23, 24) durch aneinander geschweißte Platten gebildet sind, deren Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des sie durchgreifenden Querträgers (21, 22) sind.

4. Stickmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster (23, 24) mittels Streben insbesondere Platten miteinander in Verbindung sind, wobei die unteren sich parallel zu den Querträgern (21, 22) erstreckenden Fensterkanten des oberen Fensters (23) mit den oberen Fensterkanten des unteren Fensters (24) mittels Streben insbesondere Platten in Verbindung sind, wobei die Streben mit den das jeweilige Fenster bildenden Hohlprofilen oder Platten verschweißt sind.

5. Stickmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das untere Fenster (24) zumindest teilweise von einem Rahmen (40) umfaßt ist, und Streben (31, 44, 45) insbesondere Platten den Rahmen (40) und das Fenster (24) miteinander verbinden.

6. Stickmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Fensterwände des unteren Fensters (24) durch Platten (32) gebildet sind, die sich bis zu dem das untere Fenster (24) umfassenden Rahmen (40) erstrecken.

7. Stickmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der das untere Fenster (24) umfassende Rahmen (40) das gleiche Höhe- Breite-Verhältnis aufweist wie das untere Fenster (24).

8. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Querplatte (43) des Rahmens (40) die untere Fensterwand des oberen Fensters (23) bildet.

9. Stickmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleicher Breite der Querträger (21, 22) eine Platte (26) die übereinander angeordneten seitlichen Fensterwände des oberen und unteren Fensters bildet.

10. Stickmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Kanten des das untere Fenster (24) umfassenden Rahmens (40) mit der korrespondierenden oberen Kante des oberen Fensters (23) jeweils mittels einer Strebe insbesondere einer Platte (33) verbunden sind.

11. Stickmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Verbindungen zwischen Streben bzw. Platten, Fenstern und Querträgern Schweißverbindungen sind.

12. Stickmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der untere Querträger (22) zumindest abschnittsweise auf der Standfläche abstützt oder auf dieser aufliegt.

13. Stickmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querträger (21, 22) Rechteck- oder Rohrprofile sind.

14. Stickmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenträger (20) Gußteile sind oder durch Platten gebildet sind, die miteinander verschraubt sind.

15. Stickmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenträger (20) mittels Platten (20a), deren Flächennormale parallel zur Längsrichtung der Querträger (21, 22) verläuft auf beiden Seiten pro Seitenträger (20) abgedeckt sind.

16. Stickmaschine mit parallel angeordneten länglichen Querträgern (21, 22), welche Hohlprofile mit großer Biegesteifigkeit und die zwischen zwei Seitenträgern (20) angeordnet sind, wobei an dem oberen Querträger (21) mindestens ein Stickkopf (8) und an dem unteren Querträger (22) eine der Anzahl der Stickköpfe (8) entsprechende Anzahl von Greifern (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seitenträger (20) fachwerkartig aneinandergefügte Verstärkungsplatten (20b, 26, 29) hat, die Fächer (30) bilden und deren Flächennormalen annähernd senkrecht zur Längsrichtung der Querträger (21, 22) ist, und die Verstärkungsplatten (20b, 26, 29) mit ihrer einen Schmalseite an eine Seitenplatte (20a) zumindest abschnittsweise anstoßen und mit dieser in Verbindung insbesondere verschweißt sind, wobei die Seitenplatte (20a) ein oberes und ein unteres Fenster (50, 51) hat, welche kleiner oder gleich groß wie das Innenprofil des jeweils zugeordneten Querträgers (21, 22) sind, und der jeweils zugeordnete Querträger (21, 22) das Fenster (50, 51) übergreift und die Querträger (21, 22) mit ihrer Profilinnenseite und ihrer Profilaußenseite mit der Seitenplatte (20a) verschweißt sind.

17. Stickmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenträger ein einstückiges Gußteil ist oder aus zusammengeschweißten oder geschraubten Platten besteht.

18. Stickmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf der den Querträgern (21, 22) abgewandten Seite jedes Seitenträgers (20) eine Abschlußplatte ist.

19. Verfahren zur Montage einer Stickmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst jeder Seitenträger (20) gegossen, zusammengeschweißt oder zusammengeschraubt wird und anschließend nacheinander die Querträger (21, 22) mit der Seitenplatte (20a) verschweißt werden und abschließend mit der Abschlußplatte der Seitenträger (20) verschlossen wird.