DE3136953A1 - Vorschubvorrichtung fuer einen naehautomaten - Google Patents

Description

Kochs Adler AG, Potsdamer Straße 19o, 48oo Bielefeld Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten

Die Erfindung betrifft eine Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 .

Derartige aus der DE-OS 3o oo 831 bekannte Vorschubvorrichtungen für Nähautomaten weisen im wesentlichen ein aus einem Gelenkviereck bestehendes Gelenksystem auf, dessen beide einer ortsfesten Drehachse zugeordnete Antriebs-Lenker jeweils mittels einer Führungsrolle od. dgl. in jeweils eine Steuerkurve in der Oberseite und der Unterseite einer drehantreibbaren Steuerscheibe eingreifen, so daß bei einer Umdrehung der Steuerscheibe der mit dem Abtriebslenker verbundene Werkstückhalter in einer Ebene längs einer durch den Verlauf der beiden Steuerkurven vorgegebenen zweidimensionalen Kurve geführt wird. In der Unterseite der Steuerscheibe ist eine weitere Steuerkurve ausgebildet, in die ein zusätzlicher Lenker eingreift, der über einen Zahnriementrieb in einem Antriebs-Lenker und im Abtriebs-Lenker zur Verschwenkung des Werkstückhalters dient, der entsprechend schwenkbar am freien Ende des Abtriebslenkers angebracht ist. Die Vorschubvorrichtungen haben sich in

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ihrer Grundkonzeption außerordentlich gut in der Praxis bewährt, da sie konstruktiv einfach und übersichtlich ausgebildet sind. Nachteilig ist, daß die Steuerkurven einen gemeinsamen Antrieb haben, wodurch ein möglicher Drehwinkel der Steuerscheibe für eine Verschwenkung eines Antriebs-Lenkers verlorengeht, wenn nur der andere Antriebs-Lenker verschwenkt wird. Der Werkstückhalter kann nicht umlaufend, sondern nur oszillierend gedreht werden. Die zwei auf einer Seite der Steuerscheibe angeordneten Steuerkurven begrenzen sich gegenseitig in ihren Verlaufen, wodurch das Arbeitsfeld des Werkstückhalters eingeschränkt wird und ein großes Übersetzungsverhältnis zum Verdrehen des Werkstückhalters erforderlich ist. Da aus räumlichen Gründen die Steuerkurven nicht beliebig lang sein können, ist auch nur eine begrenzte Stichzahl der Nähmaschine möglich. Korrekturen des Nähprogramms sind nur durch einen Austausch der Steuerscheiben möglich.

Aus der DE-PS 28 18 179 ist es für eine Vorschubvorrichtung der gattungsgemäßen Art, bei der der Werkstückhalter undrehbar am Abtriebslenker angebracht ist, bereits bekannt, die Steuerscheibe während einzelner Nähabschnitte mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten anzutreiben, um einen möglichst großen Teil des Drehwinkels der Steuerscheibe für das eigentliche Nahtprogramm ausnutzen zu können. Hierzu sind aufwendige Getriebemaßnahmen vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubvorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß eine universelle, nur durch die Größe des Gelenksystems begrenzte Verschiebung des Werkstückhalters möglich ist.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn- · zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch, daß an jedem Antriebs-Lenker eine Antriebsvorrichtung angreift, die von der jeweils anderen Antriebsvorrichtung unabhängig ist, lassen sich völlig beliebige zeitlich praktisch unbegrenzte Verschiebebewegungen für den Werkstückhalter realisieren; der Länge einer Naht sind - von der Flächenbegrenzung abgesehen - keinerlei Grenzen gesetzt. Eine besonders einfache Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen ist durch die Weiterbildung nach Anspruch 2 möglich, da Elektromotoren in besonders einfacher Weise als Schrittmotoren oder Positioniermotoren von einem zentralen programmierbaren Prozeßrechner angesteuert werden können.

Eine besonders vorteilhafte konstruktive Lösung für die Antriebsvorrichtungen geben die Ansprüche 3 bis 5 wieder, während im Anspruch 6 eine weitere konstruktive Lösung für die Antriebsvorrichtungen wiedergegeben ist.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen es weiterhin, auch Verschwenkbewegungen des Werkstückhalters relativ zum Abtriebslenker nach Anspruch 7 in einfacher Weise zu realisieren, wobei durch die Ausgestaltung nach Anspruch 8 in an sich bekannter Weise erreicht wird, daß bei Stillstand des zur Verschwenkung des Werkstückhalters dienenden Elektromotors der Werkstückhalter immer parallel zu sich selber verschoben wird. Auch dieser Elektromotor und der Antriebsmotor des Nähkopfes können von dem erwähnten Prozeßrechner gesteuert werden, so daß sämtliche Motoren in einen geschlossenen Regelkreis einbezogen werden können.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 einen Nähautomaten mit einer Vorschubvorrichtung nach der Erfindung in Draufsicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Nähautomaten entsprechend dem Sichtpfeil II in Fig. 1 in teilweise aufgebrochener Darstellung,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Vorschubvorrichtung gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Vorderansicht einer Antriebsvorrichtung entsprechend dem Sichtpfeil IV in Fig. 1,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Antriebsvorrichtung gemäß der Schnittlinie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 eine Ausführungsform der Erfindung mit geänderten Antriebsvorrichtungen in einer Teil-Draufsicht und

Fig. 7 einen Teilschnitt der abgewandelten Ausführungsform entsprechend dem Sichtpfeil VII in Fig. 6.

Der in der Zeichnung dargestellte Nähautomat weist ein Maschinengestell 1 auf, auf dem einerseits eine Vorschubvorrichtung 2 für ein Werkstück 3 und andererseits eine als Nähkopf 4 bezeichnete Nähmaschine angeordnet sind. Der Nähkopf 4 befindet sich auf einer Platte 5, die über Säulen 6 gegenüber dem Maschinengestell 1 abgestützt ist.

Der Antrieb des Nähkopfes 4 erfolgt von einem Antriebsmotor 7 mittels eines Zahnformriemens 8, der ein mit der Oberwelle 9 des Nähkopfes 4 gekoppeltes Zahnformriemenrad 1o antreibt. Mit der Oberwelle 9 ist in üblicher Weise eine Nadel 11 gekoppelt. Weiterhin ist mit dem Antriebsmotor 7 ein als Drehstellungsgeber und damit als Positionsgeber für die Stellung der Nadel 11 dienender Impulsgeber 12 verbunden.

Die Vorrichtung 2 weist ein Gelenksystem 13 auf, das im Prinzip aus einem Gelenkviereck besteht. Es weist eine ortsfeste Drehachse auf, die durch eine am Maschinengestell 1 .fest angebrachte Achse 14 gebildet ist. Auf dieser Achse 14 ist ein etwa senkrecht zur Hauptrichtung des Nähkopfes 4 gerichteter Lenker 15 gelagert, der mittels einer Antriebsvorrichtung 16 verschwenkbar ist. Auf der Achse 14 ist ein weiterer Lenker 17 schwenkbar gelagert, der etwa senkrecht zu dem Lenker 15, also etwa parallel zur Hauptrichtung des Nähkopfes 4 verläuft. Auch an diesem Lenker greift eine Antriebsvorrichtung 18 an, mittels derer der Lenker 17 verschwenkbar ist und die in der Regel identisch zu der anderen Antriebsvorrichtung 16 ausgebildet ist.

An dem der Achse 14 abgewandten Ende des Lenkers 15 ist mittels eines Gelenks 19 ein parallel zum Lenker 17

angeordneter Zwischenhebel 2o angelenkt. An den beiden der Achse 14 bzw. dem Gelenk 19 abgewandten freien Enden des Lenkers 17 bzw. des Zwischenhebels 2o ist mittels Gelenken 21, 22 ein Abtriebslenker 23 angelenkt, der wiederum parallel zum erstgenannten Lenker verläuft. Wie sich aus der Zeichnung ergibt, liegen der Lenker 15, der Zwischenhebel 2o und der Abtriebslenker 2 3 in einer Ebene, während der Lenker 17 unmittelbar unterhalb dieser Ebene angeordnet ist. Das durch die vier Gelenkpunkte 14, 19, 21, 22 bestimmte Gelenksystem 13 ist - wie aus Fig. 1 hervorgeht - ein Parallelogramm-Gelenksystem mit annähernd rechten Winkeln und gleichlangen Seiten. Mit dem über das Gelenksystem bis unter den Nähkopf 4 vorstehenden freien Ende des Abtriebslenkers 2 3 ist ein Werkstückhalter 24 für das Werkstück verbunden, der eine dem Verlauf der zu erzeugenden Naht entsprechende Ausnehmung 26 aufweist. Im vorliegenden Fall soll eine Tasche aufgenäht werden. Im als Kastenträger ausgebildeten Lenker 17 ist ein Zahnformriemen 27 angeordnet, der einerseits um ein konzentrisch zur Achse 14 angeordnetes Zahnformriemenritzel 28 und andererseits um ein konzentrisch zum Gelenk 21 angeordnetes Zahnformriemenrad 29 geführt ist. Das Zahnformriemenritzel 2 8 ist mittels einer Setzschraube 3o mit der Achse 14 verbunden, die wiederum als Abtriebswelle eines als Getriebemotor ausgebildeten Elektromotors 31 dient, der ebenfalls mit einem als Drehstellungsgeber dienenden Impulsgeber 32 versehen ist.

Der Elektromotor 31 ist mittels Schrauben 33 am Maschinengestell 1 befestigt und durchragt dieses mit einem hohlen Ansatzstutzen 34, der auch von der als Achse 14 dienenden Welle durchsetzt wird. Auf dem Ansatzstutzen 34 ist eine Lagerbuchse 35 angeordnet, auf der sich der

auf der Achse 14 frei verschwenkbar angeordnete Lenker 17 abstützt. Auf diesem stützt sich wiederum der Lenker 15 ab, der nach oben durch eine Scheibe 36 und einen Sicherungsring 37 auf der Achse 14 axial festgelegt ist. Die Lenker 15, 17 sind also gegenüber der als Achse 14 dienenden Welle frei drehbar bzw. verschwenkbar, während das Zahnformriemenritzel 28 drehfest mit dieser Achse 14 verbunden ist.

Das Zahnformriemenrad 29 ist drehfest mittels einer gleichzeitig als Gelenk 21 dienenden Achse mit einem Zahnformriemenrad 38 im ebenfalls als Hohlkastenträger ausgebildeten Abtriebslenker 2 3 verbunden. Dieses Zahnformriemenrad 38 wird von einem weiteren Zahnformriemen 39 umschlungen, der wiederum um ein im Bereich des freien Endes des Abtriebslenkers 23 befindliches Zahnformriemenrad 4o geführt ist. Dieses ist drehfest mit einer Drehachse 41 verbunden, an der der Werkstückhalter 24 befestigt ist. Das Zahnformriemenritzel 28 und das Zahnformriemenrad 29 einerseits und die Zahnformriemenräder 38, 4o andererseits weisen jeweils gleiche Durchmesser auf, so daß bei stillstehendem Zahnformriemenritzel 28 bei Verschwenkungen des Abtriebslenkers 23 durch Verschwenkungen des Gelenksystems 13 der Werkstückhalter 24 mit dem Werkstück 3 jeweils parallel zu sich selber verschoben wird. Bei einem Antrieb des Elektromotors 31 dagegen wird der Werkstückhalter 24 um seine Drehachse 41 verschwenkt.

Da die beiden Antriebsvorrichtungen 16, 18 identisch sind, werden sie nachfolgend nur einmal beschrieben. Sie weisen jeweils einen nach oben offenen U-förmigen Träger 42 auf, der am zum Inneren des Gelenksystems 13 hin gelegenen Ende mit einer hochstehenden Rippe 43

und an seinem außerhalb des Gelenksystems 13 gelegenen Ende mit einem hochstehenden Flansch 44 versehen ist. An der Außenseite des Flansches 44 ist jeweils ein Elektromotor 45, 46 mittels Schrauben 47 angebracht, der ebenfalls mit einem als Drehstellungsgeber dienenden Impulsgeber 48, 4 9 versehen ist. Mit jedem Elektromotor 45, 46 ist eine Spindel 5o gekoppelt, die mittels eines Ansatzes 51 an ihrem freien Ende in der Rippe 4 3 gelagert ist. Auf der Spindel 5o ist eine Spindelmutter 52 angeordnet, die einen nach oben ragenden Zapfen 53 aufweist, der in einer entsprechenden Bohrung 54 im Lenker 17 bzw. 15 gelagert ist und gegen ein Herausziehen mittels einer Scheibe 55 und eines Sicherungsringes 56 festgelegt ist.

Die beiden Antriebsvorrichtungen 16, 18 sind jeweils mit von den Rippen 43 vorspringenden Schwenklagern 57 schwenkbar auf einem Zapfen 58 eines ortsfest etwa in der Mitte des Gelenksystems 13 am Maschinengestell 1 angebrachten Lagers 59 angelenkt. Nach oben sind sie mittels einer Scheibe 6o und einer Mutter 61 auf dem Zapfen 58 festgelegt. Bei einem Antrieb des Elektromotors 45 bzw. 46 wird die jeweilige Spindel 5o gedreht und damit die Spindelmutter 52 in Längsrichtung der Spindel 5o verschoben, wodurch der jeweilige Antriebs-Lenker 15 bzw. 17 verschwenkt wird.

Es ist ein zentraler programmierbarer Prozeßrechner 62 vorgesehen, der mit einem Kabel 6 3 mit dem Antriebsmotor 7 des Nähkopfes 4, einem Kabel 64 mit dem Elektromotor 31 zum Verschwenken des Werkstückhalters 24, einem Kabel 65 mit dem Elektromotor 45 des ersten Antriebs-Lenkers 15 und einem Kabel 66 mit dem Elektromotor 4 6 der Antriebsvorrichtung 18 des zweiten Antriebs-

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Lenkers 17 verbunden ist. Durch entsprechende Programmierung des Prozeßrechners 62 können die Elektromotoren 45, 46 der Antriebsvorrichtungen 16, 18 derart betätigt werden, daß der Werkstückhalter 24 mit einem Werkstück linear auf einer auf der Platte 5 angebrachten Werkstückauflage 67 verschoben wird. Durch zusätzlichen gesteuerten Antrieb des Elektromotors 31 werden entsprechende Schwenkbewegungen des Werkstückhalters 2 4 ausgeführt. Schließlich kann durch entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors 7 des Nähkopfes 4 auch der Nähbetrieb einschließlich der üblichen Funktionen wie Fadenabschneiden und dgl. mit den Bewegungen des Werkstückes 3 koordiniert werden. Da der Antriebsmotor 7 und die drei Elektromotoren 31, 45, 46 jeweils die erwähnten Impulsgeber 12, 32, 48, 49 aufweisen, die jeweils die Stellung der Nadel 11 bzw. deren Stichzahl bzw. die Schwenkstellung des Werkstückhalters 2 4 bzw. die Stellungen der Antriebs-Lenker 15, 17 repräsentierende Signale zum Prozeßrechner 62 geben, kann das Gesamtsystem als geschlossener Regelkreis geführt werden.

Anstelle der Antriebsvorrichtungen 16, 18 können - wie sich aus den Fig.· 6 und 7 ergibt - auch Antriebsvorrichtungen 16' bzw. 18' an dem ersten Antriebs-Lenker und dem zweiten Antriebs-Lenker 17 angreifen, die jeweils ein an der Unterseite des Lenkers 15 bzw. 17 mittels Schrauben 68 befestigtes Zahnsegment 69 aufweisen, in das direkt ein Zahnritzel 7o eingreift, das drehfest mit der Welle 71 eines Elektromotores 45' bzw. 46' verbunden ist. In diesem Fall ist der jeweilige Elektromotor 45' bzw. 46' mittels Schrauben 72 am Maschinengestell 1 befestigt, wobei die Welle 71 jeweils durch eine entsprechende Bohrung 73 des Maschinengestells 1 hindurchragt. Auch hier ist jeweils der Elektro-

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motor 45' bzw. 46' mit einem entsprechenden Impulsgeber 48' bzw. 49' versehen, wobei die Funktion geg-nüber der oben geschilderten unverändert ist.

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Claims (8)

J 1 3 h 9 TJ Kochs Adler AG, Potsdamer Straße 19ο, 4 8οο Bielefeld Ansprüche

1. Vorschubvorrichtung für einen Nähautomaten zur Erzeugung einer Naht mit vorgegebenem Nahtverlauf an
einem Werkstück, die ein zwei Antriebs-Lenker und
einen Abtriebslenker aufweisendes Gelenksystem enthält, wobei am freien Ende des Abtriebslenkers ein
Werkstückhalter angebracht ist und wobei die beiden um eine ortsfeste Achse schwenkbar gelagerten Antriebs-Lenker schwenkantreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Antriebs-Lenkern (15, 17) jeweils
voneinander unabhängige Antriebsvorrichtungen (16, 18; 16', 18') angreifen.

2. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen (16, 18; 16', 18*) jeweils mit einem Elektromotor (45, 46;
45', 46') versehen sind.

3. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Antriebsvorrichtung (16, 18) eine mit dem jeweiligen Elektromotor (45,46) gekoppelte Spindel (5o) aufweist, die mit einer mit dem jeweiligen Antriebs-Lenker (15, 17) verbundenen Spindelmutter (52) versehen ist.

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4. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (5o) jeweils etwa rechtwinklig zum zugeordneten Antriebs-Lenker (15, 17) verläuft.

L). Vorschubvorrichtung nach Juispruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen (16, 18) an einem gemeinsamen im Gelenksystem (13) angeordneten ortsfesten Lager (59) angelenkt sind:

6. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Antriebsvorrichtung (16¹, 18') ein mit dem jeweils zugeordneten Antriebs-Lenker (15, 17) verbundenes Zahnsegment (69) und ein in dieses eingreifendes, mit dem jeweiligen Elektromotor (45¹, 46') gekoppeltes Zahnritzel (7o) aufweist.

7. Vorschubvorrichtung mit einem um eine Drehachse schwenkantreibbar am Abtriebs-Lenker angebrachten Werkstückhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (24) mit einem Elektromotor (31) gekoppelt ist.

8. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daJ3 zwischen dem Elektromotor (31) und

dem Werkstückhalter (24) Zahnriementriebe vorgesehen sind, die von der ortsfesten Achse (14) der Antriebs-Lenker (15, 17) durch mindestens einen Antriebs-Lenker (17) und den Abtriebs-Lenker (23) geführt sind, wobei die einzelnen Zahnformriemen (27, 39) an Gelenken des Ciolenksyivt ems (13) umgelenkt sind.

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