DE2708338C2 - Vorrichtung zum automatischen Führen eines im Abstand zu einer seiner Seitenkanten mit einer Naht zu versehenden Werkstückes in einer Nähmaschine - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß, zum Begrenzen des Verschiebens der Seitenkante des Werkstückes (W) über einen vorher bestimmten Bereich jenseits der Kontrollstelle (D) hinaus, vor der Stichbildestelle (11) mindestens ein verstellbarer Anschlag (88) vorgesehen ist, dessen mit dem Werkstück (W) in Eingriff bringbare Kante (88') zwischen der Kontrollstelle (D) und der Stichbildestelle (11) und in Vorschubrichtung (F) vor dem Einwirkungspunkt (C) der Zieheinrichtung (2,112; 150; 200) angeordnet ist, so daß die Seitenkante des Werkstükkes (W) von der Kontrollstelle (D) weggedrückt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß zwischen der Stichbildestelle (11) und dem Einwirkungspunkt (C) der Zieheinrichtung (2, 112; 150; 200) ein zweiter Anschlag (188) vorgesehen ist, dessen mit der Seitenkante des Werkstückes (W) zusammenwirkende Kante durch die Kontrollstelle (D) verlaufend angeordnet ist

3.Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vor dem Einwirkungspunkt (C) der Zieheinrichtung (2, 112; 150; 200) vorgesehene Anschlag (88) zwischen zwei Platten (57, 87) angeordnet ist, zwischen die die Seitenkante des Werkstückes (W) einsetzbar ist

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Führen eines im Abstand zu einer seiner Seitenkanten mit einer Naht zu versehenden Werkstückes in einer Nähmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der JP-PS 4 30 726 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung beschrieben, bei der die Abtastvorrichtung in einem bestimmten Abstand von der Näh- oder Stichlinie des Werkstückes angeordnet ist. Die Steuervorrichtung ist mit einem Rad versehen, das um eine parallel zur Vorschubrichtung des Werkstückes verlaufende Achse drehbar ist. Das Rad wird von einem Servomotor angetrieben, dessen Drehung in der einen oder der anderen Richtung von der Abtastvorrichtung gesteuert wird. Die Abtastvorrichtung stellt fest, ob während des Nähvorgangs die Seitenkante des Werkstückes in der einen oder anderen Richtung quer zur Vorschubrichtung abweicht Tritt eine Abweichung auf, wird das mit dem Werkstück in Berührung gehaltene Rad durch ein der Abweichungsrichtung entsprechendes Signal aus der Abtastvorrichtung betätigt, um die Seitenkante des Werkstückes in die richtige Lage zurück zu verbringen.

Verläuft die Seitenkante des Werkstückes an einer

Stelle mit kleinem Radius nach der einen oder anderen Seite gekrümmt, muß die Umfangsgeschwindigkiit des

ίο Rades und somit auch das Ansprechvermögen der Steuervorrichtung relativ zur Umfangsgeschwindigkeit des Rades hoch sein, weil ansonsten die Nählinie nicht mehr im vorbestimmten Abstand zur Seitenkante des Werkstückes verläuft Ist in der Abtastvorrichtung ein gegenüber kleinen Abweichungen unempfindlicher Bereich vorgesehen, in dem das Rad nicht betätigt wird, wirkt sich beim Wiederansprechen und Umlaufen des Rades mit hoher Geschwindigkeit die Breite dieses Bereiches in Form eines sichtbaren Fehlers der Steuerung der Lage der Seitenkante des Werkstückes aus. Zur Erzielung einer gewünschten Nähnaht muß dieser Bereich somit klein gehalten werden, was dazu führt, daß die Häufigkeit der Drehrichtungsänderungen des Servomotors hoch ist, daß große Strommengen fließen, und daß hierdurch die Dauer der Haltbarkeit des Servomotors verringert wird.

Soll das Rad in Abhängigkeit von der Lage der Seitenkante eines Werkstückes arbeiten, jedoch nicht auf eine Stelle der Kante ansprechen, an der beim Schneiden des Werkstückes Abfaserungen oder Fransen erzeugt worden sind, kann das Rad auch nicht an einer anderen Stelle der Seitenkante, die einen diskontinuierlichen Verlauf aufweist eine gewünschte Nählinie, wie sie manuell erzielbar ist einhalten.

Soll bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten des Werkstückes gearbeitet werden, wie dies bei einer Industrienähmaschine erforderlich ist entstehen aufgrund der Schwierigkeit ein Steuerungssystem von ausreichendem Ansprechvermögen relativ zur Umfangsgeschwindigkeit des Rades vorzusehen, Abweichungen von der gewünschten Nähnaht, auch dann, wenn die Breite des gegenüber kleinen Abweichungen unempfindlichen Bereiches minimal ist. Falls die Nähnähte gut aussehen sollen, ist es deshalb erforderlich, die Nähgeschwindigkeit der Nähmaschine und gegebenenfalls auch die Umfangsgeschwindigkeit des Rades zu verringern, auch wenn dies die Leistungsfähigkeit der Nähmaschine beeinträchtigt.
Es ist bekannt bei Nähmaschinen ohne eine Steuervorrichtung der vorstehend beschriebenen Art vor der Stichbildestelle einen mechanischen Anschlag vorzusehen, vor dem, jedoch auf der anderen Seite der verlängerten Nählinie, eine Andrückeinrichtung vorgesehen ist, die auf die Oberseite des Werkstückes einwirkt und dessen Seitenkante mit dem Anschlag in Berührung hält, wodurch ein Drehmoment dessen Drehungsmittelpunkt an der Stichbildestelle liegt, auf das Werkstück ausgeübt wird.
Aufgrund des ständig auf das Werkstück ausgeübten Drehmoments wird im Falle eines weichen Werkstückes dessen Seitenkante am Anschlag umgefaltet, so daß die gewünschte Nähnaht nicht eingehalten wird. Wenn die Seitenkante des Werkstückes mit kleinem Krümmungsradius gewellt verläuft sollte das Drehmoment bei konvexen Stellen vergrößert und bei konkaven Stellen verkleinert werden. In der Praxis ist es jedoch schwierig, während des Nähvorgangs die Form der Seitenkante des Werkstückes zu erfassen und das Drehmoment der

Andürckeinrichtung in entsprechender Weise zu ändern. Somit läßt sich eine Steuerung dieser Art nur dann anwenden, wenn die Krümmungen der Seitenkante des Werkstückes einen großen Krümmungsradius aufweisen und das Werkstück relativ hart ist

In der DE-PS 24 54 116 wird ein Nähautomat vorgeschlagen mit einer, in Nährichtung gesehen, vor der Nadel angeordneten photoelektrischen Fühleinrichtung für die Lage der Kanten der zu vernähenden Stoffbahnen und mit einem von der Fühleinrichtung gesteuerten Greifer über und unter den Stoffbahnen, welche die Kanten in vorbestimmter Stellung positionieren und gegen die Stoffbahn hin belastete Räder aufweisen, deren Achsen parallel zur Nshrichtung verlaufen. Zur Verbesserung der Kantenpositionierung der Stoffbahnen und insbesondere zur Erzielung einer Beschleunigung des Korrekturvorgangs ist der Nähautomat in der Weise ausgestaltet, daß jeder Greifer die Nählinie mit einem Arm übergreift und an seinem Vorderende ein Ritzel trägt, das in je ein Kronenzahnrad angreift, das am Vorderende einer den Arm längs durchziehenden Antriebswelle sitzt An jedemArm greift ein pneumatischer Stellzylinder an, durch den der Arm um einen zur Nährichtung parallelen Stift schwenkbar ist Zwischen den beiden zu vernähenden Stoffbahnen ist eine Trennplatte angeordnet, die an dem Arm des oberen Greifers befestigt ist Die Lage der Kante jeder Stoffbahn wird getrennt von der photoelektrischen Fühleinrichtung erfaßt und vom zugehörigen Greifer entsprechend der Richtung der jeweils erfaßten Abweichung gesteuert

Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung ist es demgemäß, eine Vorrichtung der gattungsgeraäßen Art derart weiterzuentwickeln, daß das Ansprechvermögen der Steuereinrichtung entsprechend einer vergrößerten Vorschubgeschwindigkeit des Werkstükkes unter Erzielung einer gleichförmig verlaufenden Nähnaht im Falle eines diskontinuierlichen Verlaufes der Stoffkante gesteigert werden kann.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den ?. Interansprüchen hervor.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Führen erfaßt, ob sich die Seitenkante eines Werkstückes in ihrer richtigen Lage vor der Stichbildestelle der Nähmaschine befindet oder ob die Seitenkante in der Weise von der Kontrollstelle weggedrückt worderr ist, daß sich dadurch der Abstand zwischen der Seitenkante und der Nähnaht verringert Im Falle, daß die Zieheinrichtung ein Rad als Berührungsglied aufweist, das um eine zur Werkstückvorschubrichtung parallele Achse und in Berührung mit dem Werkstück stehend gelagert ist, wird das Rad in einer Richtung gedreht, fo daß das Werkstück zurückgezogen wird, bis seine Kante an die Kontrollstelle verbracht worden ist, wobei sich der Abstand zwischen der Seitenkante und der Nähnaht vergrößert. Der mechanische Anschlag verhindert, daß die Seitenkante des Werkstückes über einen zulässigen Bereich jenseits der Kontrollstelle hinausgedrückt wird.

Das Rad wird lediglich in einer einzigen Richtung in Umdrehung versetzt. Gegenüber der bekannten Vorrichtung nach der JP-PS 4 30 726 wird somit die Häufigkeit der Betätigung des Rades auf die Hälfte reduziert. Da keine Umkehrung der Drehrichtungen stattfindet, sind die kurzzeitigen maximalen Stromflüsse ebenfalls reduziert, so daß die Lebensdauer des das Rad antreibenden Elektonnotors verlängert wird. Das Rad beginnt mit seiner Drohung lediglich dann, wenn die Seitenkante des Werkstückes von der Kontrollstelle weggedrückt wird. Selbst wenn die Seitenkante des Werkstückes an einer Stelle mit Abfaserungen oder Fransen versehen ist, die am mechanischen Anschlag vorbeilaufen, spricht die Steuervorrichtung nicht an.
Selbst wenn die Kante des Werkstückes einen diskontinuierlichen, z. B. abgestuften Verlauf aufweist wird das Werkstück in der Weise gesteuert daß, wie im FaHe eines manuellen Nähvorgangs, eine gleichförmige Nähnaht entlang der diskontinuierlichen Stelle der Werkstückkante erzielt wird.

Die mit dem Werkstück in Eingriff bringbare Kante des Anschlags ist vor der Steuervorrichtung angeordnet so daß eine am Anschlag umgedrehte Seitenkante des Werkstückes flachgelegt wird, ehe sie die Abtastvorrichtung erreicht Auf diese Weise wird ein sich aufgrund einer umgefalteten Seitenkante ergebender Fehler im Verlauf der Nählinie verhindert Zwischen der Stichbildestelle und der Zieheinrichtung der Steuervorrichtung ist gemäß Anspruch 2 ein zweiter Anschlag vorgesehen, der z. B. mit der Abtastvorrichtung fest verbunden ist, wodurch ein Verschoben des Werkstückes über den zulässigen Bereich hinaus verhindert wird.

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Nähmsischine mit der Führungsvorrichtung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Führungsvorrichtung,

Fig.3 eine Draufsicht auf einen waagerechten Schnitt durch die Führungsvorrichtung der F i g. 2,

Fig.4 einen senkrechten Schnitt entlang der Linie IV-IV der F i g. 2, gesehen in Richtung der Pfeile,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch einen Teil der Führungsvorrichtung in größerem Maßstab,
F i g. 6 eine auseinandergezogene Perspektivdarstellung eines Anschlages und seiner zugeordneten Teile,

Fig.7 eine Perspektivisansicht der Abtastvorrichtung,

F i g. 8A bis 8C schematische Darstellungen von Nähnähten, die sich mit der Führungsvorrichtung ergeben,

F i g. 9A bis 9D Anordnungen der Anschläge der Führungsvorrichtung,

Fig. 1OA und 1OB eine andere Ausführungsform der Führungsvorrichtung im Längsschnitt bzw. in Draufsieht,

F i g. 11A und 11B eine weitere Ausführungsform der Führungsvorrichtung im Längsschnitt bzw. in Draufsicht,

Fig. 12A bis 12C einen Längsschnitt eine Draufsicht

so und eine Rückansicht auf die Verbindungsteile zwischen zwei an ihren Enden aneinandergenähter Stoffbahnen, die als ein Werkstück mit einer Seitennaht zu ver3ehen sind;

Fig. 13A bis 13H Darstellungen zur Erläuterung der Bildung von Nähnähten mit der Führungsvorrichtung.

In der F i g. l ist eine automatische Führungsvorrichtung 1 unterhalb des Armes 10 an einer Industrienähmaschine 116 bekannter Art angebaut, bei der es sich jedoch auch um eine Overlocknähmaschine oder eine Hochfrequenznähmaschine handeln kann.

Die in den F i g. 2 und 3 dargestellte Führungsvorrichtung 1 weist einen Anschlag 88, der verhindert, daß die Seitenkante eines Werkstückes über einen zulässigen Bereich über eine (nicht dargestellte) Kontrollstelle hinaus (nach rech's in der Zeichnung) verschoben wird, eine Abtastvorrichtung 22, die die Seitenkante des Werkstückes während des Nähvorganges abtastet und nur dann ein Signal abgibt, wenn die Seitenkante von

der Kontrollstelle weg (nach links in der Zeichnung) verschoben wird, einen Deckel 3, der mit einer Steuervorrichtung 2 versehen ist, mittels der das Werkstück in Abhängigkeit des Signals zur Kontrollstelle hin gezogen wird, bis die Seitenkante des Werkstückes die erwünschte Lage einnimmt, und ein am unteren Teil des Deckels 3 angeordnetes Befestigungsglied 4 auf.

Das Befestigungsglied 4 umfaßt einen Aufsatz 5, eine in deren Mittelteil drehbar eingepaßte Drehwelle 6, so- v/fc einen Befestigungssitz 8, der in vertikaler Richtung um eine Welle 7, die in der Drehwelle 6 gelagert ist, verschwenkbar ist Der Aufsatz 5 ist mittels Schrauben 9 an einer Grundplatte 94 der Nähmaschine 116 befestigt. Der Deckel 3 ist mittels Schrauben 12 lösbar am Befestigungssitz 8 befestigt und somit vertikal um die Welle 7 und mittels der Drehwelle 6 horizontal um die Mitte des Aufsatzes 5 schwenkbar.

Der Befestigungssitz 8 umfaßt vertikale Plattenteile Ka und »ö, sowie einen horizontalen Piattenteii 8c, der die untern Kanten der vertikalen Plattenteile 8a und 86 miteinander verbindet, während die vertikalen Plattenteile Sa und 8b über den mittleren Teil der Welle 7 an der Drehwelle 6 gelagert sind, so daß eine Drehung des Deckels 3 in vertikaler Richtung möglich ist. An beiden Endteilen der Welle 7 sind Federn 13 angeordnet, wobei das eine Ende 13a jeder Feder 13 gegen die Oberfläche des Aufsatzes S andrückt, während das andere Ende 130 jeder Feder 13 auf die Oberseite des horizontalen Plattenteils 8c des Befestigungssitzes 8 andrückt Es können somit aufgrund der von Federn 13 ausgeübten Kraft der Befestigungssitz 8 und der hieran befestigte Deckel 3 in einer in bezug auf den Aufsatz 5 schräg nach oben geneigten Lage gehalten werden, wenn sie um die Welle 7 herum verschwenkt werden. Am Aufsatz 5 des Befestigungsgliedes 4 sind eine Kugel 14 und eine Feder 15 vorgesehen, die die Kugel 14 gegen die Oberfläche der DrehweUe 6 andrückt. Bei einer Drehung der Drehwells 6 kann die Kugel 14 mit einer in der Drehwelle 6 vorgesehenen Ausnehmung 16 in Eingriff kommen, so daß der Aufsatz 5 gegenüber der Drehwelle 6 verrastet wird.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist der Deckel 3 mit einem hiermit fest verbundenen Führungsglied 3a versehen, wobei eine Einstellstange 17 das Führungsglied 3a vertikal verschieblich durchsetzt Die Einstellstange 17 ist an ihrem oberen Ende mit einem Griff 18 ausgebildet, zwischen dem und dem Deckel 3 sich eine Schraubenfeder 19 abstützt Aufgrund der Kraft der Schraubenfeder 19 wird die Einstellstange 17 in einer oberen Lage gehalten, in der ein am unteren Teil der Einstellstange 17 befestigter Ring 20 gegen die untere Kante des Führungsgliedes 3a anliegt Infolgedessen kann der Deckel 3 zwischen einer Betreibsstellung, in der die Kugel 14 mit einer der Ausnehmungen 16 in der Drehwelle 6 in Eingriff ist und einer Ruhestellung verschwenkt werden, in der die Kugel 14 mit der anderen Ausnehmung 16 in Eingriff ist In der Ruhestellung kann das Werkstück während des Nähens mit der Hand geführt werden. Für einen automatischen Nähbetrieb wird der Dekkel 3 in die Betriebsstellung geschwenkt und der Griff 18 nach unten gedrückt und gedreht, um ein am unteren Ende der Einstellstange 17 vorgesehenes Gewinde 17a in eine Gewindebohrung 21 in der Grundplatte 94 der Nähmaschine 116 einzuschrauben, so daß der vordere Teil der Führungsvorrichtung 1 durch die Kraft der Feder 13 in ihrer BetriebssteHung gehalten wird.

Die im Deckel 3 vorgesehene Steuervorridchtung 2 weist einin Arm 23 auf, an dessen Ende ein Lagerblock 26 vorgsehen ist Eine Welle 27 duchsetzt den Lagerblock 26, so daß dieser zusammen mit dem Arm 23 gegenüber dem Deckel 3 in vertikaler Richtung schwenkbar gelagert ist. Die Welle 27 besteht aus einem Abschnitt 27a größeren Durchmessers, einem Abschnitt 276 mittleren Durchmessers und einem Abschnitt 27c kleineren Durchmessers, d. h. aus drei abgestuften Abschnitten. Eine Lagerbuchse 28 für den Abschnitt 27c kleineren Durchmessers der Welle 27 ist mit einer Preßpassung im Deckel 3 eingesetzt. Die Welle 27 wird mit dem Abschnitt 27c voran durch eine Gewindebohrung 29 im Deckel 3 eingeführt. Ein Gewinde 27c/ am Ende des Abschnitts 27a der Welle 27 wird dann in die Gewindebohrung 29 eingeschraubt, so daß der Lagerblock 26 des Arms 23 am Abschnitt 27b der Welle 27b schwenkbar gelagert ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform sind im Lagerblock 26 zwei Querbohrungen 30 zur Aufnahme des Abschnitts 27b der Welle 27 vorgesehen. Ferner sind im Deckel 3 zwei Gewindebohrungen 29 und zwei Lagerbüchsen 28, einsprechend den Quer buhrungen 30 des Lagerblocks 26 vorgesehen.

Wie in der Fig.2 dargestellt, erstreckt sich der Arm 23 vom Lagerblock 26 aus nach links und schräg nach unten, wobei sich das freie Ende des Armes 23 an einem Nadelloch in einer Stichplatte 31 vorbei erstreckt. Wie die Fig.5 zeigt, ist am Ende des Armes 23 eine zur Unterseite des Armes 23 hin offene Ausnehmung 32 vorgesehen. Innerhalb der Ausnehmung 32 ist ein ritzelartiges R&a 33 angeordnet, das mit seinem unteren Teil aus der Unterseite des Armes 23 herausragt. Das Rad 33 ist an einer parallel zur Vorschubrichtung eines Werkstückes verlaufenden Welle 34 drehbar gelagert. Durch den Arm 23 erstreckt sich in dessert Längsrichtung eine Übertragungswelle 35 hindurch, die dem Rad 33 eine Drehbewegung erteilt und ihrerseits in Lagern 36 und

37 gelagert ist. Ein an der Übertragungswelle 35 befestigtes Stirnzahnrad 38 kämmt mit dem Rad 33. Das andere Ende der Übertragungswelle 35 ist mittels einer Nut-Keil-Verbindung 39 mit einer Welle 41 eines Getriebes 40 gekoppelt, das mit einem Elektromotor 42 gekoppelt ist. Das Getriebe 40 ist mittels Schrauben 43 am Lagerblock 26 befestigt, während der Elektromotor 42 mittels Schrauben 44 am Gehäuse des Getriebes 40 befestigt ist Die Drehung des Elektromotors 42 wird somit über das Getriebe 40, die Übertragungswelle 35 und das Stirnzahnrad 38 auf das Rad 33 übertragen. Um den Kämmeingriff des Stirnzahnrades 38 mit dem Rad 33 aufrecht zu erhalten, ist im Lagerblock 26 in axialer Richtung des Armes 23 eine Bohrung 45 größeren Durchmessers vorgesehen. Eine Schulter 46 der Übertragungswelle 35 ist in der Bohrung 45 angeordnet, wobei ein Axialdrucklager 47 auf die Schulter 46 aufgepaßt ist Zwischen dem Axialdrucklager 47 und dem Ende des Getriebes 40 stützt sich eine Schraubendruckfeder 48 ab, wodurch die Übertragungswelle 35 nach links, wie in der F i g. 5 gesehen, gedruckt wird.

Zum Verschwenken des Armes 23 um die Welle 27 dient ein Betätigungsglied 24, das bei der beschriebenen Ausführungsform einen Druckluftzylinder 49 umfaßt, der an einem Ende über eine Welle 52 an einem Bügel 51 schwenkbar gelagert ist der seinerseits mittels Schrauben 50 an der oberen Innenseite des Deckels 3 befestigt ist Am anderen Ende des Druckluftzylinders 49 ist das Ende einer Kolbenstange 53 des Druckluftzylinders 49 mittels einer Welle 55 am oberen Ende eines Verbindungsarmes 54 angelenkt, der vom Lagerblock 26 des Armes 23 aus nach oben ragt Der Druckluftzylinder 49 wird durch die Kraft einer nicht dargestellten, in seinem Inneren angeordneten Feder in seiner zurückgezogenen

Stellung gehalten, so daß das am Arm 23 angeordnete Rad 33 von der Oberseite der Stichplatte 31 abgehoben ist und ein Werkstück unter das Rad 33 gelegt werden kann. Zum automatischen Führen des Werkstückes wird dann Druckluft in den Druckluftzylinder 49 eingeführt, so daß die Kolbenstange 53 in ihre ausgefahrene Stellung verbracht wird. Hierdurch wird der Arm 23 um die WTiIe 27 verschwenkt und das Rad 33 gegen die Oberseite des Werkstückes gedrückt. Wird das Rad 33 vom Elektromotor 42 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, bewegt sich das Werkstück in Richtung zur Kontrollstelle hin, d. h. nach rechts, wie in der F i g. 5 gesehen.

Im Deckel 3 ist eine Halteplate 63 verschieblich angeordnet. Die Halteplatte 63 wird in Führungsnuten 64 gehaltert, die von vorspringenden Teilen 36 der inneren Seitenflächen des Deckels 3 und verstärkten Teilen 3c der Seitenwände des Deckels 3 gebildet werden, wie anhand der F i g. 2 und 4 ersichtlich ist. Die Halteplatte

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Arm 23 und ragt mit ihrem vorderen Ende aus dem Deckel 3 nach außen hinaus. Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, ist auf der Halteplatte 63 eine Zahnstange 65 mittels Schrauben 66 befestigt. Die Zahnstange 65 kämmt mit einem Zahnrad 70, das mittels einer Welle 69 drehbar an einem Bügel 68 gelagert ist, der mittels Schrauben 67 am Deckel 3 befestigt ist. Das Zahnrad 70 kämmt mit einem Ritzel 72, das am einen Ende einer im Deckel 3 drehbar gelagerten Welle 71 befestigt ist, während das untere Ende der Welle 71 mit einem Griff 73 versehen ist. Eine Drehung des Griffes 73 wird über die Welle 71 Lad das Ritzel 72 auf das Zahnrad 70 übertragen, so daß die Halteplatte 63 über die an ihr befestigte Zahnstange 65 in den Deckel 3 hinein oder aus diesem heraus verschoben wird.

Der in der F i g. 6 dargestellte Anschlag 88 umfaßt einen flachen plattenförmigen Teil 886 und einem Befestigiingsteil 88a mit zwei Schlitzen 88'a. Der Anschlag 88 ist vor dem Arm 23 der Steuervorrichtung 2 angeordnet, wie der F i g. 3 entnehmbar ist, und mittels zweier Schrauben 90 und zweier Schraubenmuttern 88"a unterseitig des Endes der Halteplatte 63 befestigt, wobei die Schrauben 90 durch die Schlitze 88'a des Befestigungsteils 88a, sowie durch in der Halteplatte 63 vorgesehene Schlitze hindurchgeführt sind. In der Betriebsstellung der Führungsrichtung 1 liegt die Unterseite des Anschlags 88 auf der Oberseite des Tisches 10 der Nähmaschine auf. Ein vorderes Ende des plattenförmigen Teils 886 des Anschlags 88 verhindert, daß die Seitenkante des Werkstückes über einen zulässigen Bereich hinaus in Richtung zur Kontrollstelle hin gedrückt wird, wenn das Werkstück mittels eines Vorschubmechanismus 76 in Vorschubrichtung transportiert wird. Zum Verhindern, daß die gegen den Anschlag 88 gedrückte Seitenkante eines relativ weichen Werkstückes umgeschlagen wird, oder daß sich die Seitenkante in den Zwischenraum zwischen der Unterseite des Anschlags 88 und der Oberfläche des Tisches 10 zwängt, ist es von Vorteil, am Anschlag 88 eine Halteplatte 87 und eine Bodenplatte 57 derart zu befestigen, daß sich diese Platten 87 und 57 von der Oberseite bzw. der Unterseite des Anschlags 88 aus, nach links wie in den F i g. 2 oder 5 gesehen, erstrecken. Die das Umschlagen des Werkstükkes verhindernde Halteplatte 87 kann als flache dreiekkige Platte ausgebildet werden und zusätzlich an ihrer linksseitigen Kante 87a schräg nach oben gebogen sein, um das Einlegen des Werkstückes zu erleichtern, wie dies in der F i g. 6 dargstellt ist Die ein Hineinzwängen des Werkstückes unter die Unterseite des Anschlags 88 verhindernde Bodenplate 57 ist aus einem flachen quadratischen Blech gefertigt. Die Halteplatte 87 und die Bodenplatte 57 sind mittels Schrauben 89 an der Oberseite bzw. Unterseite des; Anschlags 88 befestigt, so daß das Werkstück zwischen den beiden Platten 87 und 57 einsetzbar ist. Die Form des Anschlags 88 ist nicht auf die hier beschriebene beschränkt, und es kann der Anschlag 88 andere geeignete Formen, z. B. diejenige eines Zapfens, aufweisen.

ίο Die Abtastvorrichtung 22 zum Erfassen der Lage der Seitenkante des Werkstückes umfaßt einen Halter 56 und eine unterseitig am vorderen Ende 566 des Halters 56 angeschraubte Reflektorplatte 58, die in der F i g. 7 dargestellt sind. Der Hailter 56 ist an seinem hinteren Ende 56a mit Befestigungsbohrungen 59 versehen und weist an seinem vorderen Ende 566 einen Abstand 60 zur Reflekktorplatte 58 auf.
Die der Reflektorplatte 58 zugekehrte Unterseite des .ll..r CC ki»;»l «;r.n If Fnrm.no A . ,_Γ r, a W m, . „ „ Ar. ή .

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ner Fläche der Ausnehmung sind zwei Leuchtdioden 61 und an der anderen Fläche der Ausnehmung sind zwei Phototransistoren 62 vorgesehen. Die Abtastvorrichtung 22 ist zwischen der Stichbildestelle 11 der Stichplatte 31 und dem Arm 23 der Steuervorrichtung angeordnet und mittels Schrauben 74, die die Befestigungsbohrungen 59 durchsetzen, am vorderen Ende der Halteplatte 63 befestigt. Um das Einführen des Werkstükkes zu erleichtern, ist die Abtastvorrichtung 22 derart angeordnet, daß die Obeseite der Reflektorplatte 58 mit der Oberseite der Stichplatte 31 fluchtet. Zu diesem Zweck wird die Reflektorplatte 58 in einen in der Stichplatte 31 vorgesehenen Ausschnitt 75 eingeführt, wenn die Führungsvorrichtung 1 durch Einschrauben der Einstellstange 17 des Deckels 3 in die Gewindebohrung 21 der Grundplatte 94 in ihre Betriebsstellung verbracht wird. Beim Herausschrauben der Einstellstange 17 aus der Gewindebohrung 21 wird der Deckel 3 durch die Kraft der Feder 13 angehoben, wodurch die Reflektorplatte 58 aus dem Ausschnitt 75 der Stichplatte 31 her- ausgehoben wird. Auf diese Weise wird beim nachfolgenden Verschwenken der Führungsvorrichtung 1 in ihre Ruhestellung ein Festklemmen der Reflektorplatte 58 im Ausschnitt 75 verhindert.

Der Lichtweg zwischen der Leuchtdiode 61 und dem Phototransistor 62, die am vorderen Ende 566 des Halters 56 der Abtastvorrichtun 22 angeordnet sind, über die Reflektorplatte 5 bleibt während des Nähvorgangs durch das Werkstück ständig unterbrochen. Diese Leuchtdiode 61 und der zugeordnete Phototransistor 62 erfassen somit lediglich das Vorbeilaufen des hinteren Endes oder der Schlußkante des Werkstückes und geben dann ein Endsignal an die Steuerung der Nähmaschine 116 ab. Im Gegensatz dazu erfassen die Leuchtdiode 61 und der Phototransistor 62, die näher zum hinteren Ende 56a des Halters 56 hin angeordnet sind, ein Abweichen der Seitenkante des Werkstückes von der Kontrollstelle, jedoch lediglich nur, wenn die Seitenkante nach links, wie in den F i g. 3 oder 5 gesehen, verschoben wird, worauf dann dem Elektromotor 42 der Steuervorrichtung 2 ein Signal zum Drehen des Rades 33 zugeleitet wird, wodurch das Werkstück in Richtung zur Kontrollstelle hin, d.h. nach rechts, zurückgezogen wird. Nach dem Zurückbringen der Seitenkante des Werkstückes in ihre richtige Lage wird das dem Elektromotor 42 zugeleitete Signal unterbrochen und demgemäß der Elektromotor 42 stillgesetzt

Wenn daher ein Werkstück zwischen die Platten 87 und 57 des Anschlags 88 und in den Zwischenraum zwi-

sehen dem Halter 65 und der Reflektorplatte 58 der Abtastvorrichtung 22 eingesetzt wird, erhält die Nähmaschine 116 ein Startsignal. Dem Druckluftzylinder 49 des Betätigungsgliedes 24 des Armes 23 der Steuervorrichtung 2 wird Druckluft zugeleitet, so daß das Werkstück zwischen dem Rad 33 und der Oberseite der Stichplatte 31 gehalten wird. Sodann wird das Werkstück vom Vorschubir echanismus 76 vorwärtstransportiert. Zur richtigen Positionierung des Werkstückes ist neben der Abtastvorrichtung 22 ein Positionierstück 25 vorgesehen, das blockartig ausgebildet ist und, wie anhand der F i g. 3 ersichtlich ist, an seinem vorderen Ende eine gekrümmte Fläche 25a aufweist und an seinem anderen Ende mittels Schrauben 77 am vorderen Ende der HaI-teplate 63 befestigt ist. Zum Positionieren des Werkstückes wird dessen Seitenkante gegen das vordere Ende des Positionierstückes 25 angelegt.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Steuerung des Werkstückes durch den Anschlag RR iinH durch Has Zusammenwirken der Abtasteinrichtung 22 und des Rades 33 wird das Werkstück der Stichbildestelle 11 zugeführt, während seine Seitenkante in richtiger Lage gehalten wird. Auf diese Weise kann das Werkstück entlang einer vorgegebenen, zu seiner Seitenkante parallelen Linie genäht werden, wobei ein vorgegebener Abstand zur Seitenkante des Werkstückes belassen wird.

Wenn der Anschlag 88 gegenüber der Kontrollstelle etwas nach links, wie in der F i g. 3 gesehen, versetzt ist, wird die Seitenkante des Werkstückes gegenüber der Kontrollstelle ständig nach links gedrückt, so daß die Abtastvorrichtung 22 die Abweichung erfaßt und das Rad 33 betätigt, wobei das Werkstück der Stichbildestelle 11 zugeführt wird.

Während eines Nähvorgangs hängt die Breite des Randes vom Abstand zwischen dem Abtastelement der Abtastvorrichtung 22 und der Stichbildestelle 11 der Nähmaschine 116 ab. Die Breite des Randes ist durch Verschieben der Halteplatte 63, der Abtastvorrichtung 22 und des Anschlags 88 durch Drehen des am Deckel 3 vorgesehenen Griffes 73 verstellbar. Bei dieser Ausführungsform ist zum Einstellen der Lage der Abtastvorrichtung 22 relativ zur Stichbildestelle 11 zwischen dem Deckel 3 und dem Griff 73 ein Rastmechanismus 78 angeordnet. Auf dem Deckel 3 ist ein Zeiger 79 und auf dem Griff 73 eine die jeweiligen Raststellungen anzeigende Skala vorgesehen, wie in der F i g. 1 angedeutet ist. An der Rückseite des Griffes 73 ist ein Zapfen 81 befestigt, um den Drehwinkel des Griffes 73 zu begrenzen. Wie anhand der F i g. 2 ersichtlich ist, ist im Deckel 3 eine Bohrung 82 vorgesehen, in die ein Anschlag einsetzbar ist Wird die Halteplatte 63 nach vorne ausgefahren, bis die Vorderkante der Zahnstange 65 an diesem Anschlag anliegt, und der Griff 73 auf den Minimalwert der Skala 80 eingestellt, kann nach dem Entfernen des Anschlags aus der Bohrung 82 die Breite des Randes des Werkstückes anhand der Skala 80 eingestellt werden.

Wie anhand der in den F i g. 8A bis 8C dargestellten Nählinien c ersichtlich ist, spricht die Steuerung der Führungsvorrichtung 1, 3 oder 84 nicht an, wenn eine Stelle der Seitenkante a eines Werkstückes Wmit Abfaserungen oder Fransen b oder einem Vorsprung d, wie er sich z. B. an der Verbindungsstelle zweier Stoffbahnen ergibt, an der Abtastvorrichtung 22 vorbeiläuft, während die Seitenkante a mit einem Vorsprung d am Anschlag 88 in der Weise geführt wird, daß sich eine gleichförmige Nähnaht c ergibt

Wie die F i g. 9A bis 9C zeigen, ist in der Vorschubrichtung des Werkstückes VV vor der Stichbildestelle U die Abtastvorrichtung 22 angeordnet, die die Abweichung der Seitenkante des Werkstückes W nur dann feststellt, wenn die Seitenkante von der Kontrollstelle D weg, d. h. nach links, verschoben ist. Der Arm 23 der Steuervorrichtung 2, der die Seitenkante des Werkstükkes Win Abhängigkeit von einem Singal der Abtastvorrichtung 22 zur Kontrollstelle D zurückzieht, ist in der Vorschubrichtung vor der Abtastvorrichtung 22 ange-

ordnet. Die Kante 88' des Anschlags 88, die ein Verschieben der Seitenkante des Werkstückes W über einen zulässigen Bereich jenseits der Kontrollstelle D, d. h. nach rechts, verhindert, ist in der Vorschubrichtung des Werkstückes Wvor dem Arm 23 angeordnet.

Wird ein besonders weiches Werkstück Win der Weise gegen den Anschlag 88 gedrückt, daß seine Seitenkante an der Kante 88' umgefaltet oder gekräuselt wird, dann legt sich bei der weiteren Vorwärtsbewegung des Werkstückes W seine Kante wieder flach, ehe das Werkstück die Abtasteinrichtung 22 erreicht.

Wenn die Kante 88' des Anschlags 88 gegenüber der Kontrollstelle D etwas weg versetzt angeordnet ist, wie dies in der F i g. 9A gezeigt ist, so daß die Kante 88' die Seitenkante des Werkstückes W von der Kontrollstelle D wegdrückt, werden die Abtasteinrichtung 22 und die Steuereinrichtung 2 betätigt.

Für ein weiches Werkstück W ist es von Vorteil, die Länge der Kante 88' des Anschlags 88 zu verlängern. Wie die Fig.9B zeigt, ist der Anschlag 88 mit einer zweiten Kante 88" versehen, so daß sich die gesamte Kantenlänge über die Lage der Steuereinrichtung 2 hinaus erstreckt. Hierdurch wird verhindert, daß die Seitenkante des Werkstückes Wunmittelbar vor der Abtastvorrichtung 22 in Richtung zur Kontrollstelle D hin gedrückt wird. Die zweite Kante 88" des Anschlags 88 liegt auf einer in der Vorschubrichtung durch die Kontrollstelle D verlaufenden Linie, wie dies in der F i g. 9B dargestellt ist, oder sie kann gegenüber der Kontrollstelle D etwas seitlich versetzt sein, während die Kante 88' noch etwas weiter gegenüber der Kontrollstelle D weg versetzt ist.

In der Fi g. 9C ist ein zweiter Anschlag 188 zwischen der Stichbildestelle 11 und der Steuereinrichtung 2 angeordnet. Dieser ist an der Kontrollsteile D vorgesehen oder etwas gegenüber der Kontrollstelle D versetzt, so daß ein Verschieben der Seitenkante des Werkstückes Wkurz vor der Stichbildestelle 11 in Richtung zur Kontrollstelle D hin verhindert wird. Wie die F i g. 9C zeigt, ist die Kante 88' des ersten Anschlags 88 etwas gegenüber der Kontrollstelle D weg versetzt Der erste Anschlag 88 kann mit dem zweiten Anschlag 188 einstückig ausgebildet oder fest verbunden sein.

Die Fig.9D zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine Meßvorrichtung 22, die mit dem zweiten Anschlag 188 einstückig ausgebildet oder fest verbunden ist Der zweite Anschlag 188 ist zwischen dem Halter 56 und der Reflektorplatte 58 angeordnet Der zweite Anschlag 188 kann mit dem Halter 56 einstückig oder zu diesem gesondert ausgebildet sein.

Bei der in den Fig. 1OA und 1OB dargestellten Ausführungsform umfaßt eine Steuereinrichtung 150 einen Druckluftzylinder oder eine Magnetspule 142, die mittels einer Halterung 130 an der Grundplatte 94 der Nähmaschine 116 befestigt ist, sowie einen Arm 123, der an e"nem Ende mittels eines Zapfens 131 mit einem Solenoidkolben 143 der Magnetspule 142 gelenkig verbunden ist und dessen anderes Ende sich in Richtung zur Stichplatte 31 hin erstreckt Der Arm 123 ist mittels einer

Welle 132 an der Halterung 130 angelenkt und kann daher in Abhängigkeit von dem Herausschieben oder Hereinziehen des Solenoidkolbens 143 nach unten bzw. nach oben geschwenkt werden.

Wenn während eines Nähvorgangs dip Abtastvorrichtung 22 eine Abweichung der Seitenkante des Werkstückes Werfaßt, wird die Magnetspule 142 erregt und dadurch der Solenoidkolben 143 ausgefahren. Dies hat zur Folge, daß der Arm 123 nach unten bewegt wird, wodurch ein an seinem vorderen Ende vorgesehener und in der aus der F i g. 1OA ersichtlichen Weise ausgebildeter Zapfen 133 an der linken Seite des Vorschubmechanismus 76 gegen das Werkstück Wgedrückt wird. Somit kann die Seitenkante des We; kstückes Win Richtung zur Kontrollstelle D hin, d. h. nach rechts wie in der F i g. 9B gesehen, gezogen werden.

Bei der weiteren in den F i g. 11A und 11B dargestellten Ausführungsform weist eine Steuervorrichtung 200 die gleiche Ausbildung wie diejenige der F i g. 1OA und 1OB auf, mit der Ausnahme jedoch, daß am vorderen Ende dt ν Armes 223 ein drehbares Rad 233 in einem sich im Uhrzeigersinn erstreckenden Winkel zur Vorschubrichtung des Werkstückes W befestigt ist. Bei einer Erregung der Magnetspule 142 wird der Arm 223 nach unten verschwenkt, so daß das Rad 233 gegen das Werkstück gedrückt wird. Hierdurch wird das Werkstück Win Richtung des in der Fig. HA dargstellten Pfeiles gezogen.

Wie die Fig. 1OA, 1OB, UA und HB zeigen, ist die Abtastvorrichtung 22 an einem Führungsblock 163 angeschraubt, der seinerseits mittels Schrauben, die Längsschlitze 164 des Führungsblockes 163 durchsetzen, in Querrichtung verstellbar am Tisch 10 befestigt ist. Der Anschlag 88 ist ebenfalls mittels Schrauben am Führungsblock 163 befestigt. Somit kann die Kante 88' des Anschlags 88 in Richtung quer zur Vorschubrichtung des Werkstückes W verstellt werden und der Anschlag auch in jede gewünschte Stellung in bezug auf die Kontrollstelle D verbracht werden.

Die in den Fig. 12A, 12B und 12C an ihrer Verbindungsstelle im Querschnitt, in Draufsicht und in Rückansicht dargestellten, an ihren Enden aneinandergenähten Stoffbahnen, die entlang ihrer Seitenkanten mit einer Naht zu versehen sind, weisen aufgrund ungenauen Schneidens oder ungenauen Nähens an ihrer gemeinsamen Kante einen diskontinuierlichen Kantenverlauf auf.

Die Fig. 13A zeigt das automatische Führen eines Werkstückes W mit gerader Seitenkante in Vorschubrichtung F, wobei an der Stichbildestelle 11 eine Naht in einem durch den doppelköpfigen Pfeil dargestellten Abstand entstehen soll. Im Abstand Tvor der Kontrollstelle D befindet sich eine zur Berührung der Seitenkante des Werkstückes W vorgesehene Kante S eines Anschlags. Der Einvrirkungspunkt C'der Führungsvorrichtung befindet sich zwischen der Kontrollstelle D und der Kante S.

In den Fig. 13B bis 13H ist das automatische Führen des Werkstückes Wdargestellt, wenn seine Seitenkante einen diskontinuierlichen Verlauf mit stufenartiger Versetzung aufweist

Wenn eine Stufe der Seitenkante, die in Richtung der Kontrollstelle D über diese hinausragt, an der Kante 5 des Anschlags vorbeiläuft, wie dies links in den F i g. 13B und 13C dargstellt ist, liegt danach die Seitenkante E an der Kante S des Anschlags an. Hierdurch wird die Seitenkante des Werkstückes W von der Kontrollstelle D weg verschoben, so daß die automatische Führungsvorrichtung die Seitenkante des Werkstückes W in Richtung Can die Kontrollstelle Dzurückverbringt, wie aus der linken Seite der F i g. 13C bis 13E hervorgeht. Wenn die Stufe und die Seitenkante fan der Kontrollstelle D vorbeilaufen, bleibt die Führungsvorrichtung im Ruhezustand, wie aus der linken Seite der Fig. 13F bis 13H hervorgeht.

Wenn demgegenüber die Seitenkante des Werkstükkes Wan einer Stufe in Richtung von der Kontrollstelle D weg versetzt ist, dann verschiebt sich nach dem ^vorbeilaufen der Stufe an der Kante S die versetzte Seitenkante des Werkstückes W zur Kante 5 hin, wie dies auf der rechten Seite in den F i g. 13B bis 13E dargestellt ist. Diese Verschiebung erfolgt aufgrund einer Kraft, die in der in der F i g. 13B mit M bezeichneten Richtung wirkt. Diese Kraft entsteht durch das Angreifen des Vorschubmechanismus 76 nahe zur Seitenkante des Werkstückes W, und den Reibungswiderstand zwischen dem Werkstück Wund der Grundplatte 94 und anderen Bauteilen der Nähmaschine 116. Da infolge dieser Verschiebung die Seitenkante des Werkstückes W über die Kontrollstelle D hinaus verschoben wird, erfolgt keine Betätigung der Führungsvorrichtung, zumindest bis die Stufe der Seitenkante die Kontrollstelle D erreicht, wie aus der rechten Seite der F i g. 13D bis 13G hervorgeht.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

s Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum automatischen Führen eines im Abstand zu einer seiner Seitenkanten mit einer Naht zu versehenden Werkstückes in einer Nähmaschine, mit

— einer photoelektrischen Abtastvorrichtung zum Ermitteln der Abweichung der Seitenkante des Werkstückes von einer in Vorschubrichtung vor der Stichbildestelle der Nähmaschine liegenden Kontrollstelle und

— einer Steuervorrichtung, die über eine vor der Kontrollstelle vorgesehene Zieheinrichtung, die mit einem gegen die Oberfläche des Werkstükkes drückbaren Berührungsgüed versehen ist, das Werkstück in Abhängigkeit eines von der Abtastvorrichtung gelieferten Signals mit seiner Seitenkante quer zur Vorschubrichtung zur Kontrolliielle verschiebt,