DE2533595C2 - Automatische Nähmaschine - Google Patents
Automatische NähmaschineInfo
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- DE2533595C2 DE2533595C2 DE19752533595 DE2533595A DE2533595C2 DE 2533595 C2 DE2533595 C2 DE 2533595C2 DE 19752533595 DE19752533595 DE 19752533595 DE 2533595 A DE2533595 A DE 2533595A DE 2533595 C2 DE2533595 C2 DE 2533595C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine automatische Nähmaschine mit einer hin- und hergehend angetriebenen
Nähnadel, mit einem in einer zur Bewegungsrichtung der Nähnadel senkrechten Ebene bewegbaren Werkstückhalter,
der am freien Ende eines Armes befestigt ist, der seinerseits an einem weiteren, um eine zur
Bewegungsrichtung der Nähnadel parallele Achse verschwenkbaren Arm in dessen Längsrichtung verschiebbar
gelagert ist, mit jeweils einen Schrittmotor umfassenden Einrichtungen zum Verschwenken bzw.
Verschieben des zugeordneten Armes sowie mit einer ein Steuerbefehle enthaltendes Speicherelement umfassenden
elektronischen Steuereinheit zur Erzeugung von Antriebssignalen für die Schrittmotore in Abhängigkeit
von den Steuerbefehlen, die für die Ausführung eines bestimmten Nahtmusters charakteristisch sind.
Eine solche automatische Nähmaschine ist aus der US-PS 37 42 879 bekannt. Bei der bekannten Nähmaschine
ist der Schrittmotor zum Antrieb des verschiebbaren Armes unmittelbar auf dem verschwenkbaren
Arm befestigt, so daß sich alle Antriebseinrichtungen für den verschiebbaren Arm auf dec. verschwenkbaren
Arm befinden. Der Schrittmotor zum Antrieb des verschwenkbaren Armes ist ebenfalls auf einem
verschwenkbaren Arm befestigt und steht in Antriebsverbindung mit einem auf diesem zweiten verschwenkbaren
Arm verschiebbar gelagerten Schieber, der mit
ίο dem ersten schwenkbaren Arm an einer dem freien
Ende dieses ersten schwenkbaren Armes benachbarten Stelle gelenkig verbunden ist
Obwohl bei der bekannten Nähmaschine die Absicht bestand, die Antriebseinrichtung für den Werkstückhalter
trägheitsarm auszubilden, um hohe Arbeitsgeschwindigkeiten zu ermöglichen, wurde dieses Ziel nur
sehr unvollkommen erreicht, weil der Schrittmotor zum Antrieb des verschiebbaren Armes auf dem ersten
schwenkbaren Arm befestigt ist und deshalb das Trägheitsmoment dieses ersten verschwenkbaren Armes
beträchtlich erhöht Weiterhin ist zum Verschwenken dieses ersten Armes nicht nur das Verstellen eines
Schiebers, sondern auch das Verschwenken des zweiten Armes erforderlich, auf dem dieser Schieber gelagert ist,
so daß arch hier große Massen bewegt werden müssen, zumal auch der Schrittmotor zum Verschwenken des
ersten Armes auf dem zweiten verschwenkbaren Arm befestigt ist und damit dessen Masse erhöht. Ein
weiterer Nachteil besteht darin, daß bei der bekannten Anordnung mehrere gelenkige Verbindungen vorhanden
sind, die unvermeidlich Spiel aufweisen, worunter die Genauigkeit der Positionierung des Werkstückhalters
leidet.
Aus der US-PS 36 11819 ist ein Antrieb für den Schreibkopf einer Zeichenmaschine bekannt, bei dem der Schreibkopf als Schlitten ausgebildet ist, der auf einer Brücke verschiebbar gelagert ist, die ihrerseits in einer zur Bewegungsrichtung des Schreibkopfes auf der Brücke senkrechten Richtung verschiebbar ist. Zum Antrieb des Schreibkopfes und der Brücke dienen Schrittmotoren, die mit dem Schreibkopf bzw. der Brücke über Kabel verbunden sind. Das zum Antrieb der Brücke dienende Kabel bildet eine geschlossene Schleife und ist derart über Umlenkrollen geführt, daß Abschnitte dieses Kabels parallel zur Bewegungsrichtung der Brücke verlaufen. Die Brücke ist mit ihren Enden an diesen Abschnitten des Kabels befestigt. Die Trume des Kabels, das zur Verschiebung des Schreibkopfes auf der Brücke dient, laufen über auf der Brücke selbst angeordnete Rollen und sind mit ihren Enden an ortsfesten Stellen angebracht. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei einer Verschiebung der Brücke der Schreibkopf auf der Brücke keinerlei Verschiebung erfährt. Die relativ komplizierte Führung des zum Antrieb des Schreibkopfes auf der Brücke dienenden Kabels sowie die Tatsache, daß bei einer Verschiebung der Brücke auch eine Verschiebung der Brücke und des Schreibkopfes gegenüber den zur Bewegung des Schreibkopfes dienenden Kabeltrumen stattfindet, lassen es nicht zu, daß mittels dieser bekannten Antriebseinrichtung der Schreibkopf mit hohen Geschwindigkeit bewegt wird.
Aus der US-PS 36 11819 ist ein Antrieb für den Schreibkopf einer Zeichenmaschine bekannt, bei dem der Schreibkopf als Schlitten ausgebildet ist, der auf einer Brücke verschiebbar gelagert ist, die ihrerseits in einer zur Bewegungsrichtung des Schreibkopfes auf der Brücke senkrechten Richtung verschiebbar ist. Zum Antrieb des Schreibkopfes und der Brücke dienen Schrittmotoren, die mit dem Schreibkopf bzw. der Brücke über Kabel verbunden sind. Das zum Antrieb der Brücke dienende Kabel bildet eine geschlossene Schleife und ist derart über Umlenkrollen geführt, daß Abschnitte dieses Kabels parallel zur Bewegungsrichtung der Brücke verlaufen. Die Brücke ist mit ihren Enden an diesen Abschnitten des Kabels befestigt. Die Trume des Kabels, das zur Verschiebung des Schreibkopfes auf der Brücke dient, laufen über auf der Brücke selbst angeordnete Rollen und sind mit ihren Enden an ortsfesten Stellen angebracht. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei einer Verschiebung der Brücke der Schreibkopf auf der Brücke keinerlei Verschiebung erfährt. Die relativ komplizierte Führung des zum Antrieb des Schreibkopfes auf der Brücke dienenden Kabels sowie die Tatsache, daß bei einer Verschiebung der Brücke auch eine Verschiebung der Brücke und des Schreibkopfes gegenüber den zur Bewegung des Schreibkopfes dienenden Kabeltrumen stattfindet, lassen es nicht zu, daß mittels dieser bekannten Antriebseinrichtung der Schreibkopf mit hohen Geschwindigkeit bewegt wird.
Durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung wird demgegenüber die Aufgabe gelöst, eine automatische
Nähnmaschine mit einer Werkstückhalteranordnung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sie
bei vereinfachtem Aufbau höhere Arbeitsgeschwindigkeiten zuläßt.
Bei der erfindungsgemäßen Nähmaschine gehören also die Motoren nicht zu den zusammen mit dem
Werkstückhalter zu bewegenden Massen, so daß die Massenträgheit des Bewegungssystems bedeutend vermindert
wird. Der einfache Aufbau und insbesondere die geringen, zu bewegenden Massen machen in Verbindung
mit der praktisch spielfreien Lagerung eine Bewegung des Werkstückhalters mit außerordentlich
hoher Geschwindigkeit und zugleich größter Präzision möglich
Durch die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale wird sichergestellt, daß durch die Rolle das zugeordnete
Trum des Kabels stets gespannt gehalten und dadurch der verschiebbare Arm stets in eine Lage gezogen wird,
bei der das andere Trum des Kabels ebenfalls gespannt ist. Dieses andere Trum hat im Bereich zwischen dem
Rad des Schrittmotors und seinem Befestigungspunkt eine definierte Länge und bestimmt so eindeutig die
jeweilige Position des verschiebbaren Armes.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang
mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt
F i g. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen
Nähmaschine,
F i g. 2 eine Teildraufsicht der Nähmaschine entlang der Linie 2-2 in F i g. 1,
F i g. 3 ein einem Schrittmotor zugeordnetes Rad,
F i g. 4 eine schaubildliche Ansicht eines verlängerbaren Armes eines Werkstückhalters,
F i g. 5 einen Teil des verlängerbaren Armes für eine untere Klammer,
F i g. 6 eine schaubildliche Ansicht eines Schwenkarms des Werkstückhalters und
F i g. 7 eine Querschnittsansicht der verlängerbaren und schwenkbaren Arme entlang der Linie 7-7 in F i g. 2.
Wie insbesondere aus F i g. 1 hervorgeht, umfaßt der mechanische Teil einer programmgesteuerten, automatischen
Nähmaschine gemäß der Erfindung einen freitragenden Arm 12, der einer Nähnadel 14 in
herkömmlicher Weise die Antriebskraft zuleitet. Das zu nähende (nicht dargestellte) Werkstück wird von einem
Werkstückhalter 16 gehalten, der in einer horizontalen Ebene durch ein neuartiges Kraftübertragungssystem
verschieblich ist. Dieses System wird von zwei Schrittmotoren 18, 20 angetrieben, die den Werkstückhalter
in zwei Koordinatenrichtungen bewegen. Das Kraftübertragungssystem dient dazu, die Drehkraft der
Schrittmotoren in eine Bewegung des Werkstückhalters in dessen zwei Koordinatenrichtungen zu übersetzen.
Die Schrittmotoren werden mit Hilfe elektrischer Signale, die aus einem elektrischen Schaltkreis stammen,
angetrieben. Diese Signale sind mit der Bewegung der Nadel 14, die in das Werkstück ein-und aus diesem
wieder austritt, durch eine elektromechanische Synchronisationseinheit 22 synchronisiert. Die Einheit 22 ist
mit einem üblichen Handrad 24 der Nähmaschine verbunden und wird von diesem angetrieben. Sie liefert
Synchronisationssignale für den elektrischen Schaltkreis.
Bei der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Werkstückhalter in einem
vorgegebenen Muster relativ zur Bewegung der Nähmaschinennadel bewegt. Eine Folge von Informationen,
die das gewünschte Bewegungs- und Stichmuster des Werkstückhalters 16 beschreiben, ist in einem
Speicherelement gespeichert, welches eine Vielzahl von willkürlich adressierbaren Speicherstellen besitzt. Vorzugsweise
ist dieses Speicherelement ein programmierbarer Speicher, der lediglich ein Lesen zuläßt (PROM).
Ein elektrischer Steuerkreis dient dem Auslesen der Information aus so vielen adressierbaren Stellen des
Speicherelementes, wie es zur Erzielung einer kompletten Instruktion oder eines vollständigen Befehls zum
Zwecke jeder Bewegung des Werkstückhalters erforderlich ist Der Steuerkreis wandelt ferner jede
Instruktion in eine Folge von Impulsen um, welche den Schrittmotoren zugeführt werden. Auf diese Weise
werden diese Motoren immer dann, wenn die Nadel 14 außerhalb des Werkstückes ist, angetrieben. Dies wird
jeweils durch die Synchronisationseinheit 22 angegeben. Aufgrund dieser zeitlichen Abstimmung der Bewegung
des Werkstückhalters kann die Bewegung der Nähnadel 14 nicht behindert werden.
Wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht, umfaßt das
Kraftübertragungssystem, welches dazu dient, die Antriebskraft von den Schrittmotoren 18, 20 zum
Werkstückhalter 16 zu übertragen, zwei Kabelsysteme und zwar jeweils eines für jede Koordinatenrichtung.
Die Kabelsysteme sind wie folgt aufgebaut: Räder 26,28 sind an den Wellen 30, 32 der Schrittmotoren 18, 20
befestigt. An den Rädern 26, 28 sind mittels Schrauben 38,40 Kabel 34 b2w. 36 befestigt. Auf diese Weise wird
die Drehbewegung der Schrittmotorwellen 30, 32 in eine lineare Bewegung der Kabel 34,36 umgesetzt
Wie aus F i g. 3 hervorgeht, hat jedes Rad 26,28 eine
Rille 42, in welcher eine Ausnehmung 44 ausgebildet ist. Die Ausnehmung erstreckt sich über eine bestimmte
Entfernung hinweg am Umfang des Radkörpers zwischen dessen Stirnseiten, so daß wenigstens ein Teil
einer Umschlingung des Kabels oberhalb der Ausnehmung 44 und ein Teil einer Umschlingung des Kabels
unterhalb der Ausnehmung 44 erfolgt. Zwischen diesen beiden Umschlingungen liegt das Kabel in der
Ausnehmung 44, wo es, z. B. im Rad 26 durch die Schraube 38, festgehalten ist. Auf diese Weise ist das
betreffende Kabel fest mit dem zugehörigen Rad verbunden.
An seinem einem Ende ist das Kabel 36, welches der Verschwenkung des Werkstückhalters 16 um eine
Schwenkachse 68 (vgl. F i g. 7) dient, an einer Basisplatte 46 der Nähmaschine befestigt, und zwar mittels einer
Hakenschraube 48. Von da aus verläuft das Kabel 36 um eine freidrehende Rolle 50, die an der Unterseite eines
Schwenkarms 52 (vgl. auch Fig.6) befestigt ist. Anschließend ist das Kabel um eine freidrehende Rolle
53 herumgeführt, die ebenfalls an der Basisplatte 46 befestigt ist. Von da aus verläuft das Kabel in einer
vollen Umschlingung um ein großes Rad 54 herum, das an einer Nullstell- und Begrenzungseinrichtung 55
angeordnet ist. Das Kabel ist hierauf, wie zuvor beschrieben, um das Rad 28 des Schrittmotors 20
herumgeschlungen und anschließend um eine freidrehende Rolle 56, die an der Unterseite des Schwenkarms
52 angeordnet ist. Hierauf ist das Ende des Kabels an einer Spanneinrichtung 58 befestigt, die eine Druckfeder
60 umfaßt, deren eines Ende sich gegen ein an der Basisplatte 46 befestigtes Lager 62 abstützt. Das andere
Ende der Feder liegt an einer Zugstange 64 an, mit der das Kabel 36 verbunden ist. Auf der Zugstange 64 sitzt
eine Mutter 66 zur Regulierung der Spannung des Kabels 36, um zu gewährleisten, daß kein Teil des
Kabels schlaff oder lose wird.
Wenn im Betrieb der Schrittmotor 20 das Rad 28 in Umlauf versetzt, zieht das Kabel 36 je nach der
Bewegungsrichtung des Kabels eine der Rollen 50 und 56 von der Mittellinie zwischen der Nadel 14 und der
Schwenkachse 68 weg und verschwenkt auf diese Weise den Arm 52 um diese Achse 68 nach der einen oder
anderen Seile der in F i g. 2 dargestellten Mittellage des Werkstückhalters. Der Schwenkarm 52 führt, bei seiner
Verschwenkung, einen verlängerbaren oder ausziehbareti
Arm 70 mit {F i g. 4 und 7), an dessen einem Ende der
eigentliche Werkstückhalter 16 befestigt ist. Wenn sich daher der Arm 52 um die Achse 68 verschwenkt, wird
diese Bewegung vom Arm 70 und Werkstückhalter 16 mitausgeführt.
Ein Ende des Kabels 34, welches die Radialbewegung des Armes (F i g. 2 und 7) steuert, ist an einer Halterung
72 befestigt, die an der dem Werkstückhalter 16 gegenüberliegenden Ende des Armes 70 angeordnet ist.
Von hier aus verläuft das Kabel 34 um eine freiumlaufende Rolle 74, die an der Basisplatte 46 durch
eine Schraube 76 gehalten ist, und von hier aus um eine
freilaufende Rolle 78, die durch eine Schraube 80 ebenfalls an der Basisplatte 46 befestigt ist. Hierauf ist
das Kabel 34 um eine freilaufende Rolle 82 einer Kabelspanneinrichtung 84 geführt, die ebenfalls auf der
Platte 46 befestigt ist. Von da aus läuft das Kabel mit zweieinviertel Umschlingungen um das Rad 26 herum.
Wie zuvor beschrieben, ist das Kabel durch die Schraube 38 an diesem Rad 26 befestigt. Das Kabel 34
ist hierauf vollständig um ein großes Rad 86 herumgeführt, welches mit einer Nullstell- und Begrenzungseinrichtung
88 verbunden ist. Von hier aus erstreckt sich das Kabel um eine mittels einer Schraube
92 an der Basisplatte 46 befestigte, freilaufende Rolle 90 herum und endet an der Unterseite des ausziehbaren
Armes 70 an einem Verbindungspunkt 94, der auf einer Linie zwischen der Schwenkachse 68 und der Nähnadel
14 liegt, wenn der Schwenkarm 42 in seiner Mittelstellung ist Die Rolle 90 hat zur Aufnahme des Kabels 34
eine (nicht dargestellte) Umfangsrille.
Die Spanneinrichtung 84 hält das Kabel 34 unter ständiger Spannung. Die Einrichtung 84 umfaßt eine
Druckfeder 96, einen Träger 98, eine Zugstange 100 sowie eine Mutter 102. Statt durch einen Haken, wie bei
der Einrichtung 58 vorgesehen, wird die Kraft, welche das Kabel 34 spannt, von der Zugstange auf das Kabel
über einen die Rolle 82 tragenden Block 104 übertragen. Bei dieser Ausführungsform ist die Spanneinrichtung 84
von den Armen 52 und 70 getrennt angeordnet, damit das Gewicht und damit die Trägheit dieser Arme 52 und
70 vermindert und außerdem die Einrichtung 84 zum Zwecke der Wartung und Justierung leichter zugänglich
ist
Wenn im Betrieb der Schrittmotor 18 umläuft wird seine Rotationsbewegung in eine lineare Kabelbewegung
übersetzt, die ihrerseits wiederum den ausziehbaren Arm 70 mit dem daran befestigten Werkstückhalter
16 mit Bezug auf die Schwenkachse 68 radial verschiebt
Obwohl nach dem ersten Eindruck das Koordinatensystem,
in welchem sich der Werkstückhalter bewegt ein Polarkoordinatensystem zu sein scheint, nämlich ein
Koordinatensystem mit einer radialen Komponente, die durch die Bewegung des ausziehbaren Armes 70 über
den Schwenkarm 52 hinweg beigesteuert wird, und mit einer Winkelkomponente, die von der Drehung des
Schwenkarmes 52 um die Schwenkachse 68 herrührt sind in dieses Koordinatensystem Mittel eingebaut
durch die der Werkstückhalter veranlaßt wird, sich näherungsweise bezüglich der Nadel 14 in einem
Koordinatensystem zu bewegen, welches im wesentlichen
ein rechtwinkliges Koordinatensystem ist.
Diese Mittel umfassen eine Einrichtung, durch die
beim Verschwenken des Werkstückhalters um die Achse 68 die kreisbogenförmige Nahtlinie, welche
normalerweise aus einer solchen Schwenkbewegung resultieren würde, im wesentlichen in eine gerade
Nahtlinie verwandelt wird, wie sie in einem rechtwinkligen Koordinatensystem erzeugt würde. Diese Annäherung
einer geraden Nahtlinie wird automatisch dadurch erreicht, daß man die wirksame Länge des ausziehbaren
Armes 70 jeweils entsprechend verändert, insbesondere verkürzt, und zwar jeweils in Abhängigkeit von der
Größe der dem Werkstückhalter durch die Verschwenkung des Armes 52 erteilte Drehbewegung. Der Betrag,
um den die wirksame Länge des ausziehbaren Armes 70 für eine bestimmte Winkelstellung des Schwenkarmes
52 verkürzt wird, ist durch folgende Daten bestimmt:
1. Durch die Entfernung des Verbindungspunktes 94 sowohl von der Nadel 14 als auch von der Achse 68,
2. durch die Entfernung der Drehachse der Rolle 90 vom Verbindungspunkt 94 und
3. durch den Radius der Rolle 90 an der Innenseite von deren Umfangsrille. Die Rolle 90 liegt im
Abstand auf einer Seite einer Linie zwischen der Schwenkachse 68 und der Nadel 14, und zwar in
einer Entfernung, die gleich dem Radius der Rolle plus der halben Kabeldicke ist.
Bei der in den Zeichnungen dargestellten Anordnung beschreibt der Verbindungspunkt 94 für eine bestimmte
Position des Schrittmotors 16 eine Kurve, welche die Evolvente eines Kreises genannt wird (wobei der Kreis
der Innenumfang der Rolle 90 ist). Als Ergebnis hiervon wird der Verbindungspunkt 94 radial mehr und mehr
nach innen gezogen, wenn der Winkel, über den hinweg der Arm 52 verschwenkt wird, ausgehend von dessen
Mittellage größer wird. Wie bereits erläutert, ist die Größe der erforderlichen, radial gerichteten (Einwärts-JBewegung
derart, daß die Nadel entlang einer Kurve näht, die im wesentlichen eine Gerade ist wenn dem
Werkstückhalter 16 über das Kabel 36 lediglich eine Rotationsbewegung erteilt wird.
Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird dies dadurch erreicht daß man die Entfernung
zwischen der Drehachse 68 und einem Tangentenpunkt 106 zwischen dem Kabel 34 und der Rolle 90 8,8138 cm
lang macht. Die Entfernung zwischen dem Tangentenpunkt 106 und dem Verbindungspunkt 94 muß 4,1224 cm
und die Entfernung zwischen der Schwenkachse 68 und der Nadel 22,86 cm betragen. Diese Dimensionierungen
können bei kleineren oder größeren Maschinen maßstäblich geändert werden, wenn nur die Verhältnisse
zwischen ihnen gleich bleiben.
Wenn sich der Schwenkarm 52 um die Achse 68 ausgehend von seiner Mittellage verschwenkt wickelt
sich das Kabel 34 auf die Rolle 90 auf oder von dieser ab, je nach dem, ob die Drehung im Uhrzeiger- oder
Gegenuhrzeigersinn erfolgt Als Ergebnis hiervon wird bei gleicher Winkelverschwenkung des Armes 52 aus
der Mittellage heraus der Kompensationseffekt von der Richtung der erfolgten Verschwenkung gegenüber der
Mittellage abhängen. Um die Kompensation so symmetrisch als möglich zu halten, ist es erforderlich,
den Radius der Rolle 19 so klein als möglich zu machen, und zwar so klein, wie es mit einer ordnungsgemäßen
Führung des Kabels 34 noch verträglich ist Dementsprechend ist bei der bevorzugten Ausführungsfonn der
Erfindung der Radius dieser Rolle etwa 0,8331 cm.
Wie aus Fig.6 hervorgeht, ist der Schwenkarm 52
mit freidrehenden Rollen 170, 172 versehen, die durch
Schrauben 174 an diesem Arm gelagert sind. Ferner sind
freidrehende Rollen 176, 178 an Hebelarmen 180, 182 durch Schrauben 184 gehalten. Die Hebelarme 180,182
sind durch Schrauben 186 am Schwenkarm 52 befestigt und sind um diese Schrauben frei schwenkbar. Zwischen
die Hebelarme 180, 182 ist eine Druckfeder 188 s eingepaßt, die durch Vorsprünge 190, 192 am Platz
gehalten ist. Hierdurch wird bewirkt, daß die Rollen 176, 178 beweglich und federbelastet sind. Auf den Rollen
170, 172, 176, 178 gleitet, wie später noch beschrieben, der ausziehbare Arm 70. ι ο
Der ausziehbare Arm 70 (Fig.s·) gleitet auf
Führungen oder Schienen, die durch dreieckförmige Abschnitte 194 gebildet sind und ein Gleiten des Armes
auf den Rollen 170, 172, 176, 178 ermöglichen. An der Unterseite des ausziehbaren Armes 70 ist ein weiterer
Arm 196 befestigt, an dem eine untere Klemmbacke 198 des Werkstückhalters mittels zweier Schrauben 200
angeordnet ist. Eine obere Klammer 202 ist an ihrem hinteren Ende um eine Achse 204 schwenkbar. Die
obere Klammer 202 wird um diese Achse durch eine Druckfeder 206 nach unten gepreßt, wobei die
Druckfeder um einen Zapfen 208 des Armes 196 herum angeordnet ist. Eine Mutter 210 dient dazu, die
Federkraft entsprechend einzustellen.
Im zusammengebauten Zustand gleitet der vordere Teil des ausziehbaren Teils 70, d. h. der dem
Werkstückhalter nächstgelegene Teil, auf den Rollen 170,176, während der hintere Teil dieses Armes auf den
Rollen 172,178 geführt isL Der am ausziehbaren Arm 70
befestigte Werkstückhalter 16 verschwenkt sich zusam- jo men mit dem Schwenkarm 52 um die Schwenkachse 68.
Hierzu ist im Arm 52 eine öffnung 212 vorgesehen, durch die sich die Achse 68 erstreckt. Wie bereits
beschrieben, wird die Schwenkbewegung durch das Kabel 36 gesteuert, welches vom Schrittmotor 20
angetrieben ist. Der ausziehbare Arm 70, welcher auf den Rollen 170,172,176,178 mittels seiner Schienen 194
gleitet, bewegt sich entlang dem Schwenkarm 52 im wesentlichen in radialer Richtung bezüglich der Achse
68. Wie ebenfalls bereits erläutert, steuert das Kabel 34, das vom Schrittmotor 18 angetrieben ist, die radiale
Bewegung des ausziehbaren Armes 70. Auf diese Weise zieht, je nach Richtung des Motorumlaufes, ein Ende des
Kabels an der Halterung 72, während das andere Kabelende am Verbindungspunkt 94 locker wird, oder
umgekehrt Damit liegt stets eine positive Antriebskraft vor, welche die Radialbewegung des ausziehbaren
Armes 70 steuert. Wie oben angegeben, wird die obere Klammer 202 durch die Feder 206 nach unten gedrückt.
Somit wird das Werkstück eingeklemmt und zwischen den oberen und unteren Klemmbacken 220 bzw. 198
festgehalten. Beim Beginn eines Nähzyklus, wenn das Werkstück in den Werkstückhalter eingelegt wird, und
am Ende des Nähzyklus, wenn das Werkstück aus dem Werkstückhalter herausgenommen wird, muß die
Klammer 202 angehoben werden. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, umfaßt eine Einrichtung zum Anheben der
oberen Klammer ein elektromagnetisch betätigtes Druckluftventil 214, welches in Abhängigkeit von einem
Signal aus der elektrischen Schaltung und zu gegebener Zeit in einer Befehlsabfolge betätigt wird und hierdurch
Druckluft zu einem Zylinder 216 leitet. Der Zylinder 216 übt hierauf auf ein Kabel 218 einen Zug aus, wodurch die
Klammer 202 angehoben wird. Nachdem zu Beginn eines Zyklus die Bedienungsperson das Werkstück in
den Werkstückhalter eingelegt hat, wird die Klammer durch einen manuell- oder pedalbetätigten Schalter
geschlossen, sobald das Ventil 214 abgeschaltet ist. Hierdurch wird ein im Zylinder 216 vorgesehener
Kolben durch eine im Zylinderinneren angeordnete, nicht dargestellte Feder vorgeschoben, so daß sich das
Kabel 216 entspannt. Nunmehr drückt die Feder 206 die obere Klammer 202 um die Achse 204 nach unten, so
daß das Werkstück fest zwischen den Klemmbacken 198 und 220 eingespannt ist
Nachstehend werden die Merkmale und Vorteile der Erfindung noch einmal zusammengefaßt: Die erfindungsgemäße
automatische Nähmaschine weist ein System zur Verschiebung eines Werkstückhalters
relativ zu einer Nähmaschinennadel auf. Dieses System besitzt eine geringe Trägheit Der Werkstückhalter wird
in einem Koordinatensystem bewegt welches so modifiziert ist, daß sich die Bewegung des Werkstückhalters
relativ zur Nadel in vorbestimmten Grenzen näherungsweise in einem rechtwinkligen, linearen
Koordinatensystem vollzieht Die Antriebskraft wird aus zwei Schrittmotoren gewonnen, deren Abtriebsräder
jeweils über getrennte Kabel einen jeder Koordinate zugeordneten Träger für den Werkstückhalter
antreiben. Die Trägheit des Werkstückhalters und dessen Träger ist dadurch niedrig gehalten, daß die
Motoren vom Träger getrennt und seitlich von diesem angeordnet sind.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Automatische Nähmaschine mit einer hin- und hergehend angetriebenen Nähnadel, mit einem in
einer Zur Bewegungsrichtung der Nähnadel senkrechten Ebene bewegbaren Werkstückhalter, der
am freien Ende eines Armes befestigt ist, der seinerseits an einem weiteren, um eine zur
Bewegungsrichtung der Nähnadel parallele Achse verschwenkbaren Arm in dessen Längsrichtung
verschiebbar gelagert ist, mit jeweils einen Schrittmotor umfassenden Einrichtungen zum Verschwenken
bzw. Verschieben des zugeordneten Armes sowie mit einer ein Steuerbefehle enthaltendes
Speicherelement umfassenden elektronischen Steuereinheit zur Erzeugung von Antriebssignalen
für die Schrittmotoren in Abhängigkeit von den Steuerbefehlen, die für die Ausführung eines
bestimmten Nahtmusters charakteristisch sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittmotoren
(18, 20) von den Armen (52, 70) getrennt ortsfest angeordnet und mit den Armen (52, 70)
durch Kraftübertragungsmittel gekoppelt sind, von denen das den verschiebbaren Arm (70) mit dem
zugeordneten Schrittmotor (18) koppelnde Kraftübertragungsmittel als Kabel (34) ausgebildet ist,
dessen Trume von einem mit der Abtriebswelle (30) dieses Schrittmotors (18) drehfest verbundenen Rad
(26) über je eine ortsfeste Rolle (74, 90) jeweils zu einem nahe einem Ende des verschiebbaren Armes
(70) angeordneten Befestigungspunkten (72, 94) laufen, wobei die ortsfesten Rollen (74, 90) im
Bereich zwischen den Befestigungspunkten (72, 94) mit ihren vom Kabel umschlungenen Abschnitten
tangential zu der die Achse (68) des verschwenkbaren Armes (52) und die Nähnadel (14) verbindenden
Geraden angeordnet sind, und daß das Kabel (34) mit dem Rad (26) des Schrittmotors (18) fest
verbunden ist und unter der Wirkung einer bei Bewegungen des schwenkbaren Armes (52) die
Kabellänge ausgleichenden Spanneinrichtung (84) steht.
2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trum des Kabels (34) eine
Rolle (82) umschlingt, die durch eine Feder (96) vorgespannt ist.
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