DE3139426C2

DE3139426C2 - Vorrichtung zum automatischen Absteppen der Kanten von Manschetten, Kragen und ähnlichem Nähgut

Info

Publication number: DE3139426C2
Application number: DE19813139426
Authority: DE
Inventors: Ernst 9327 Tübach Müller; Helmut Schips
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-03
Filing date: 1981-10-03
Publication date: 1983-09-15
Also published as: DE3139426A1

Abstract

Zum automatischen Absteppen der Kanten von Manschetten, Kragen und ähnlichem Nähgut mittels einer Nähmaschine wird erfindungsgemäß das Nähgut vor der Nadel abgetastet, um die Annäherung an eine Ecke des Nähguts festzustellen. Die Nähmaschine wird am Beginn der Ecken abgestoppt, das Nähgut wird durch eine Dreheinrichtung erfaßt und in mehreren Winkelschritten in die Richtung der nächsten geradlinigen Kantennaht gedreht. Nach jeder Teildrehung wird eine Anzahl von Stichen ausgeführt. Die Steuerung erfolgt über einen Mikrocomputer, dem die Anzahl der Teildrehungen und die Anzahl der pro Teildrehung auszuführenden Stiche eingegeben werden, wodurch der Krümmungsradius der Naht an der Ecke festgelegt ist. Der Mikrocomputer errechnet den Winkel der Teildrehungen. Um eine genaue Position des Beginns der Nahtkrümmung an den Ecken zu erzielen, wird die Nähgeschwindigkeit vor Erreichen der Ecke reduziert und die Stichlänge kann variiert werden, um eine Positionierung auf einen Bruchteil einer Stichlänge zu erzielen.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Absteppen der Kanten von Manschetten, Kragen oder ähnlichem Nähgui gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Gattung ist durch die Nähmaschine Modell 3557-1/01 der Firma Pfaff-Industriemaschinen GmbH bekannt, die in Melliand Textilberichte 3/1981 Seite 253 abgebildet ist. Eine ähnliche Vorrichtung zeigt die DE-OS 29 39 238, bei welcher jedoch das Nähgut geradlinig geführt und die Nähmaschine zur Bildung von Nahtecken geschwankt wird, da großflächiges Nähgut wie z. B. Hosenzuschnitte verarbeitet werden. Bei diesen Vorrichtungen wird das Nähgut in Nährichtung vor der Nadel im allgemeinen fotoelektrisch abgetastet, um die Ecken des Nähguts festzustellen. Die Naht wird geradlinig bis an die Ecke geführt und das Nähgut bzw. die Nähmaschine wird gedreht, so daß die Nährichtung entlang der nachfolgenden Kante des Nähgutes verläuft. Mit diesen bekannten Vorrichtungen kann die Naht an den Ecken des Nähgutes nur in einem Winkel geführt werden. Es ist nicht möglich, die Naht entlang einer abgerundeten Ecke zu führen, wie dies häufig bei Manschetten und Kragen erforderlich ist.

Es ist zwar weiter bekannt, Konturennähte mittels einer Schablone gesteuert automatisch auszuführen. Das Nähgut muß dabei beiderseits der Naht durch die Schablone gehalten werden. Deshalb eignet sich diese Schablonensteuerung nicht für das Absteppen der Kanten von Manschetten, Kragen und dgl., wenn die Steppnaht sehr dicht an der Kante geführt werden muß. Die Schablone bedeutet darüber hinaus einen erheblichen Aufwand, da für jede neue Form und Größe der Manschette bzw. des Kragens eine eigene Schablone notwendig ist.

Schließlich kann mittels einer numerisch gesteuerten Nähmaschine eine beliebige Nahtform genäht werden. Eine solche programmierte numerische Steuerung ist jedoch für das Absteppen der Kanten von Manschetten und Kragen wenig geeignet, da einerseits auch hier für jede Form und Größe der Manschette oder des sonstigen Nähguts ein eigenes Steuerprogramm notwendig ist und andererseits schon geringe Abweichungen im Zuschnitt des Nähgutes zu Abweichungen der Steppnaht von der Kante des Nähgutes fähren.

Aus diesen Gründen ist es bisher üUich, beim Absteppen abgerundeter Ecken von Manschetten, Kragen und dgl, den automatischen Nähvorgang zu unterbrechen und das Nähgut von Hand zu führen. Dies bedeutet selbstverständlich einen erheblichen Zeitverlust und eine starke Einschränkung in der Rationalisierung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß auch abgerundete Ecken des Nähgutes mit kleinem Krümmungsradius automatisch abgesteppt werden können, wobei die Naht einen geringen Abstand von der Nähgutkante einhält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird zur Erläuterung der Erfindung nur noch auf das Absteppen der Kanten von Manschetten Bezug genommen. Die Erfindung ist jedoch selbstverständlich in völlig gleicher Weise auch für das Absteppen der Kanten von Kragen oder sonstigem Nähgut anwendbar, bei dem die Naht dicht entlang der Kanten und abgerundeter Ecken geführt werden muß.

Erfindungsgemäß ist ein automatisches Absteppen auch abgerundeter Ecken der Manschetten möglich, ohne daß Einschränkungen bezüglich des Krümmungsradius der Ecken bestehen. Zum automatischen Absteppen der Ecke <ier Manschette wird die Manschette in mehreren Schritten jeweils um einen gewissen Winkel gedreht und nach jeder dieser Teildrehungen wird eine gewisse Anzahl von Steppstichen durchgeführt. Der Winkel, um welchen die Manschette bei jeder Teildrehung gedreht wird, ist durch den Gesamtwinkel der Ecke der Manschette und die Anzahl der Teildrehungen bestimmt. Durch die Wahl der Anzahl der Teildrehungen und die Anzahl der Stiche, die nach jeder Teildrehung durchgeführt werden, ist der Krümmungsradius der Naht an der Ecke festgelegt. Je größer die Anzahl der Teildrehungen gewählt wird, um so näher wird der Polygonzug der Naht einem Kreisbogen und damit der abgerundeten Ecke der Manschette angenähert. Da nach jeder Teildrehung jedoch zumindest ein Steppstich, vorzugsweise jedoch wenigstens zwei oder drei Steppstiche durchgeführt werden sollen, ist die Wahl der Anzahl der Teildrehungen auch davon abhängig, wie stark die Ecke der Manschette abgerundet ist. Da jede Teildrehung mit einem Abstoppen des Nähvorgangs verbunden ist. ergibt sich eine größere Dauer des Nähvorganges, wenn durch eine größere Anzahl von Teildrehungen eine stärkere Annäherung der Naht an einen Kreisbogen beabsichtigt wird. Es kann somit vorgewählt werden, ob einer kürzeren Nähdauer und damit einer höheren Produktivität auf Kosten einer weniger genauen Nahtführung an den abgerundeten Ecken oder einer höheren Qualität der Naht an den abgerundeten Ecken

auf Kosten der Dauer des Nähvorganges der Vorzug gegeben wird.

Selbstverständlich ist bei nicht abgerundeten Ecken, die z. B. bei Kragenspitzen sogar spitzwinklig sein können, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine Drehung des Nähgutes ir herkömmlicher Weise in einem einzigen Schritt um den gesamten Winkel der Ecke möglich.

Die die Manschette drehende Dreheinrichtung besteht in an sich bekannter Weise aus einem Dreharm, der um eine mit der Achse der Nadel zusammenfallende Achse schwenkbar ist und einen Stempel aufweist, der z. B. pneumatisch abgesenkt werden kann, so daß er die Manschette gegen den Nähmaschinentisch bzw. die Stichplatte drückt. Bei Schwenkung des Dreharmes wird dann die Manschette mitgenommen und über den Nähmaschinentisch geschoben, wobei die in die Manschette eingestochene Nadel die Drehachse bildet. Durch Anheben des Stempels wird die Manschette für den weiteren Nähvorgang freigegeben.

Eine besonders einfache und zweckmäßige Steuerung der schrittweisen Drehbewegung wird erfir dungsgemäß durch die Verwendung eines elektrischen Schrittmotors als Antrieb der Dreheinrichtung bewirkt

Die gesamte Steuerung des automatischen Steppvorganges erfolgt durch einen Mikrocomputer. Die Steuerung durch den Mikrocomputer ermöglicht eine äußerst einfache Bedienung. Es muß nur die gewünschte Anzahl von Teildrehungen und die gewünschte Anzahl von pro Teildrehung durchzuführenden Stichen eingegeben werden, wodurch der Krümmungsradius der Nadel bestimmt ist. Der Mikrocomputer errechnet dann automatisch den pro Teildrehung erforderlichen Winkelschritt, um zu der erforderlichen Gesamtdrehung zu gelangen. Der Gesamtdrehwinkel beträgt bei den Ecken von Manschetten 90\ Dieser Gesamtdrehwinkel kann daher in der Regel fest im Mikrocomputer programmiert sein. Falls die Vorrichtung auch zum Absteppen von Ecken verwendet werden solideren Gesamtwinkel von 90° abwtxht, z.B. von spitzwinkligen Kragenekken, so muß auch der Gesamtwinkel dem Mikrocomputer zur Berechnung der Winkelschritte der Teildrehungen eingegeben werden. Soll eine nicht abgerundete Ecke abgesteppt, so muß im Mikrocomputer nur eingegeben werden, daß die Gesamtdrehung in einem einzigen Schritt durchzuführen ist.

Der Mikrocomputer steuert den Schrittmotor entsprechend den errechneten Werten für die Drehbewegung und ebenso den Stempel des Dreharmes zu Beginn und am Ende jeder Drehbt ivegung.

Bei Verwendung eines Mikrocomputers kann dieser auch den übrigen Arbeitsablauf der Nähmaschine steuern. Auf einen Startbefehl wird die Steppnaht entlang der geradlinigen Kante der Manschette mit maximaler Nähgeschwindigkeit erzeugt. Sobald die Abtasteinrichtung die nächste Kante der Manschette feststellt, gibt sie ein Signal zum Mikrocomputer und dieser schaltet die Nähmaschine auf eine reduzierte Drehzahl und stoppt sie nach einer entsprechend der Eckenform der Manschette eingegebenen Anzahl von Stichen in dem Punkt, an dem die Rundung der Naht beginnt. Falls der gewünschte Anfangspunkt der Rundung der Naht in ein Stichintervall fällt, kann gleichzeitig mit der Reduzierung der Drehzahl der Nähmaschine die S'ichlänge so geändert werden, daß die Nadel bei Stillsetzen der Nähmaschine genau auf dem gewünschten Anfang-punkt der Nahlrundung trifft.

Nach dem erfindungsgemäßen Absteppen der abgerundeten Ecke wird die Nähmaschine wieder auf maximale Drehzahl geschaltet, um die geradlinige Naht entlang der nächsten Kante auszuführen.

Aus der DE-OS 26 21 919 ist eine numerisch gesteuerte Nähmaschine bekannt, bei der ein vorgegebenes festes Nähprogramm für Nähgut mit Normabmessungen automatisch abgewandelt wird, um die Naht den mittels einer Abtasteinrichtung festgestellten Abweichungen des jeweils verarbeiteten Nähguts

Ό anzupassen. Ein automatisches Absteppen abgerundeter Ecken mit vorgebbarem Krümmungsradius und vorgebbarer Qualität der Nahtführung ist nicht möglich. Aus der DD-PS 53 544 ist eine Nähmaschine bekannt, die durch fotoelektrische Abtastung einer Kurve gesteuert wird. Aufgrund einer drehbaren Anordnung der Nähmaschine kann die Naht auch gekrümmten Kurven folgen. Da die Steuerung durch Abtastung einer Kurve erfolgt, eignet sich diese Vorrichtung nicht zum automatischen Absteppen der abgerundeten Ecken von Manschetten, da wie bei der Schablr -.ensteuerung für jede Form und Größe der Manschette eine gesonderte Kurve zur Steuerung der Nähmaschine notwendig wäre.

Aus der DE-OS 29 27 500 ist eine elektronische

Musternähmaschine bekannt, bei welcher zur Veimeidung sprunghafter Übergänge von einem Muster zum nächsten rechnerisch ein Obergangsnahtmuster ermittelt und die Nadelauslenkung gemäß diesem Obergangsnahtmuster gesteuert wird. Es läßt sich dabei nur die Nahtführung zwischen zwei Nahtpunkten des gespeicherten Steuerprogramms der Musternähmaschine festlegen. Die Anpassung der Naht an eine vorgegebene Krümmung einer Manschettenecke ist dagegen nicht möglich, da in diesem Falle kein Endpunkt der Naht vorgegeben ist und eine Änderung der Nährichtung und nicnt der Nadelauslenkung notwendig ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der F-findung und

F i g. 2 den Arbeitsablauf beim Absteppen der Kante einer Manschette mit der erfindungsgemäßftn Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine handelsübliche Steppstich-Nähmaschine, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist, nur strichpunktiert angedeutet. Die Nähmaschine weist einen Nähmaschinenarm 10, einen Nähfuß 12, eine Nadel 14, eine Stichplatte 16 und einen

³⁽¹ Nähmaschinentisch 18 auf.

Oberhalb des Nänmaschinenarms 10 ist auf einem Ständer 20 ein elektrischer Schrittmotor 22 mit vertikaler Abtriebswelle angeordnet. Die Abtriebswelle de;» Schrittmotors 22 liegt etwa in der Achse der Nadel

14. An der Abtriebswelle des Schrittmotor"! 22 ist ein Dreharm 24 befestigt, der radial von der Abtriebswelle weggeführt und vertikal nach unten bis über den Nähmaschinentisch 18 geführt ist. An dem unteren horizontal abgewinl 2lten Ende des Dreharmes 24 ist ein mit einem dreiarmigen Fuß 26 versehener Stempel 28 befestigt, der elektromagnetisch oder pneumatisch vertikal nach unten gegen den Nähiniscninentisch bewegbar ist.

An dem Ständer 20 ist weiter ein Stellungsgeber 30 angebracht, der z. B. rnittelr eines Näherungsschalters auf den Dreharm 24 anspricht.

In einem geringen Abstand in Nährichtung vor der Nadel 14 ist eine Lichtschranke vorgesehen, die aus

einer in die Stichplatte 16 eingesetzten Lichtquelle und einem am unteren Ende des Nähmaschinenarms 10 angebrachten fotoelektrischen Detektor 32 besteht.

Weiter ist eine nicht dargestellte Steuereinrichtung vorgesehen, an welcher der Schrittmotor 22, der Stempel 28, der Stellungsgeber 30, der fotoelektrische Detektor 32 und die herkömmliche Steuerung des Nähmaschinenantriebs angeschlossen sind. Aufbau und Funktion der Steuereinrichtung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung des Arbeitsablaufes hervor. Der Arbeitsablauf wird am Beispiel des Absteppens einer Manschette unter Bezugnahme auf F i g. 2 erläutert:

1. Arbeitsgang:

Die Manschette wird manuell oder durch eine automatische Beschickungsvorrichtung (die nicht Gegenstand der Erfindung ist) unter den Nähfuß 12 gebracht.

2. Arbeitsgang:

Der Steuereinrichtung wird manuell oder durch die Beschickungsvorrichtung ein Startbefehl gegeben. Darauf wird der Nähfuß 12 abgesenkt und die Nähmaschine gestartet. Diese erzeugt zunächst den Anfangsriegel 34.

3. Arbeitsgang: ^J:>

Die Nähmaschine steppt mit maximaler Nähgeschwindigkeit die geradlinige Naht entlang der ersten Kante der Manschette. Es kann bei einem teilautomatischen Betrieb auch die Möglichkeit vorgesehen werden, in diesem Arbeitsgang die Nähgeschwindigkeit mittels Pedal zu steuern. Wenn die Nadel 14 den Punkt 36 erreicht, stellt die im Abstand a in Nährichtung vor der Nadel angeordnete Lichtschranke die nächste Kante, nämlich die Längskante der Manschette fest. Auf das entsprechende Signal des fotoelektrischen Detektors 32

20

sreinriCiitung uic

Nähmaschine auf eine reduzierte Nähgeschwindigkeit. Die Steuereinrichtung zählt dann die Stiche und stoppt die Nähmaschine nach einer vorgewählten, in den -to Mikrocomputer der Steuereinrichtung eingegebenen Anzahl von Stichen mit abgesenkter, in die Manschette eingestochener Nadel 14. Durch die Reduzierung der Nähgeschwindigkeit wird eine höhere Genauigkeit der Position erhalten, in welcher die Nähmaschine abgestoppt wird. Falls die Position, in welcher die Nähmaschine abgestoppt werden soll, um mit der Krümmung der Naht zu beginnen, nicht mit einer vollen Stichlänge zusammenfällt, können die auf das Signal der Lichtschranke folgenden letzten Stiche mit geringfügig geänderter Stidiiänge durchgeführt werden. Die Änderung der Stichlänge wird durch den Mikrocomputer so berechnet, daß die Nadel sich beim Stopp der Nähmaschine genau in der gewünschten Position befindet.

4. Arbeitsgang:

Bei in das Nähgut eingestochener Nadel 14 wird der Nähfuß 12 angehoben, so daß die Manschette vom Transporteur freikommt. Nun wird von der Steuereinrichtung gesteuert der Drehvorgang durchgeführt Zunächst wird der Stempel 28 abgesenkt, so daß der dreiarmige Fuß 26 die Manschette gegen die Platte des Nähmaschinentisches 18 drückt. Dann dreht der Schrittmotor 22 asr. Dreharm 24 um einen bestimmten Winkel, wobei die Manschette durch den Fuß 26 mitgenommen und um die den Drehmittelpunkt fixierende eingestochene Nadel gedreht wird. Der Drehwinkel wird von dem Mikrocomputer der Steuereinrichtung aus der eingestellten Anzahl der Teildrehungen und dem gesamten Drehwinkel, der in diesem Falle 90° beträgt, errechnet. Nach Beendigung dieser ersten Teildrehung wird der Stempel 28 wieder angehoben und der Nähfuß 12 abgesenkt. Die Nähmaschine führt dann eine in den Mikrocomputer der Steuereinrichtung eingegebene Anzahl von Stichen (in Fig. 2 sind drei Stiche eingezeichnet) geradlinig aus. Anschließend wird erneut der Stempel 28 abgesenkt, der Nähfuß 12 angehoben und eine weitere Teildrehung ausgeführt. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die vorgewählte und in die Steuereinrichtung eingegebene Anzahl von Teildrehungen (im in F i g. 2 dargestellten Beispiel vier) ausgeführt sind. Die Manschette ist dann um 90° gedreht und die Nährichtung fällt mit der Längskante der Manschette zusammen.

5. Arbeitsgang:

Die Nähmaschine wird nun wieder mit maximaler Nähgeschwindigkeit gestartet und steppt geradlinig die Längskante der Manschette ab. Sobald die Lichtschranke die nächste Schmalkante der Manschette erfaßt, wird erneut die Drehzahl der Nähmaschine reduziert und die Nähmaschine nach einer vorgegebenen Anzahl von Stichen abgestoppt, wobei wiederum erforderlichenfalls die Stichlänge variiert werden kann, um die gewünschte Halteijosition genau zu erreichen. Während dieses Arbeitsganges wird der Dreharm 24 um 180° geschwenkt, so daß er sich wieder über der Manschette befindet, die bei der Ausführung der Längsnaht auf der ' entgegengesetzten Seite unter dem Maschinenarm 10 austritt. Die Endstellung dieser Schwenkbewegung des Dreharmes 24 um 180° wird durch den Stellungsgeber 30 festgelegt.

6. Arbeitsgang:

Nun wird die Naht längs der Eckenrundung der Manschette in der oben beim 4. Arbeitsgang beschriebenen Weise in der vorgegebenen Anzahl von Teildrehungen durchgeführt.

7. Arbeitsgang:

Nach Beendigung der Rundnaht und des Drehvorganges wird die Nähmaschine wieder mit voller Nähgeschwindigkeit gestartet, um die geradlinige Naht entlang der zweiten Schmalkante der Manschette auszuführen. Wird durch die Lichtschranke das Ende der Manschette signalisiert, so wird noch eine in die Steuereinrichtung eingegebene Anzahl von Stichen ausgeführt, damit das Ende der Schmalkante erreicht wird.

8. Arbeitsgang:

Es wird der Endriegel 38 gesteppt. Der Fadenabschneider wird betätigt und der Nähfuß angehoben. Die abgesteppte Manschette wird nun manuell oder automatisch entnommen. Am Ende des Arbeitszyklus wird der Dreharm 24 wieder um 90° in die Startposition zurückgeschwenkt Die Startposition des Dreharmes 24 wird ebenfalls durch den Stellungsgeber 30 festgelegt

Beim Einschalten der Vorrichtung und der Nähmaschine zur Inbetriebnahme wird durch einen Einschaltzyklus der Dreharm 24 ebenfalls in die Ausgangsposition gebracht

Die Steuereinrichtung ist aus an sich bekannten handelsüblichen Bauteilen aufgebaut dies betrifft insbesondere den Mikrocomputer, das Netzteil, die

Spannungsstabilisierung, die Ein- und Ausgabeschaltungen und die Leistiingsstufe zum Betätigen des Schrittmotors und des Stempels. Auch der Schrittmotor 22, der SteMungsgeber 30 und die Lichtschranke 32 sind handelsübliche Teile. Eine Beschreibung der an sich bekannten Bauteile ist nicht notwendig.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum automatischen Absteppen der Kanten von Manschetten, Kragen oder ähnlichem Nähgut mit einer Steppstich-Nähmaschine, die das Nähgut selbständig geradlinig entlang einer Kante führt, mit einer in einem festen Abstand in Nährichtung vor der Nadel der Nähmaschine angeordneten Abtasteinrichtung für die Kanten des Nähgutes und mit einer durch die Abtasteinrichtung auslösbaren, motorisch antreibbaren, das Nähgut ergreifenden und um die Achse der Nadel drehenden Dreheinrichtung, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, mittels derer die Drehein- rs richtung in vorgebbaren Winkelschritten drehbar und die Nähmaschine nach jeder Teildrehung um einen Winkelschritt für eine vorgebbare Anzahl von Stichen betätigbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Mikrocomputer aufweist, dein der Winke! der durchzuführenden Gesamtdrehung, die Anzahl der Teildrehungen und die Anzahl der nach jeder Teildrehung auszuführenden Stiche eingebbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Dreheinrichtung ein Schrittmotor (22) vorgesehen ist.