DE3607107C1 - Naeheinheit mit einer Antriebsvorrichtung fuer einen Naehguthalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Näheinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Näheinheit mit einer Antriebsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 31 36 953 bekannt und weist zwei mit je einem Antrieb versehene zur Zwangsführung zweier Lenker dienende Schwingen auf. An einem freien Ende eines der beiden Lenker ist ein Nähguthalter schwenkbar angeordnet. Der Nähguthalter ist über Zahnriemen und entsprechende Zahnräder mit einem zusätzlichen Antrieb verbunden und kann um eine vertikale Achse geschwenkt werden.

Das aus den Zahnrädern und den Zahnriemen gebildete Riemengetriebe ist erforderlich, um den Nähguthalter stets in einer konstanten Winkellage zur Nähmaschine zu halten. Dazu ist das Riemengetriebe mit einem auf einer vertikalen Achse drehfest angeordneten Zahnritzel verbunden, so daß die Schwenkbewegungen der Lenker Bewegungen des Riemengetriebes um das Zahnritzel bewirken. Die Zahnräder werden dabei gerade so weit relativ zu dem Zahnritzel verdreht, daß die Schwenkbewegungen des den Nähguthalter tragenden Lenkers durch Bewegungen des Riemengetriebes kompensiert werden.

Da die Führung des Nähguthalters durch ein Riemengetriebe bewirkt wird, ist das Auftreten von Fehlern infolge von Dehnungen der Zahnriemen möglich, die während des Nähbetriebs bei hoher Nähgeschwindigkeit stark beansprucht sind. Der Betrag dieser Dehnungen ist von der Belastung sowie von dem Zustand der Zahnriemen abhängig. Bei oft auftretenden, stärkeren Dehnungen sind die Zahnriemen außerdem einem beträchtlichen Verschleiß unterworfen, so daß deren häufiger Austausch erforderlich sein kann.

Das zur Konstanthaltung des Nähguthalters erforderliche Riemengetriebe sowie die zu dessen Aufnahme entsprechend dimensionierte Schwinge und der Lenker nehmen an den Bewegungen der Antriebsvorrichtung teil, so daß die zu überwindende Trägheit relativ groß ist.

Eine weitere Näheinheit mit einer Antriebsvorrichtung ist in der DE-PS 34 07 338 dargestellt. An einem auf einer Führungsschiene bewegbaren ersten angetriebenen Schlitten greift ein hierdurch zwangsgeführter erster Lenker gelenkig an, an dessen anderem Ende ein Nähguthalter befestigt ist. Der Lenker weist ein Lagerauge zur Aufnahme eines Zapfens auf, der von einem Ende eines zweiten Lenkers umgriffen wird. Das andere Ende des zweiten Lenkers ist an einem ebenfalls auf einer Führungsschiene bewegbar angetriebenen zweiten Schlitten schwenkbar gelagert, wodurch auch er zwangsge­ führt ist.

Bei dieser bekannten Antriebsvorrichtung wird der Nähguthalter auf einem Kreisbogen um die Lagerstelle des ersten Lenkers an dem ersten Schlitten mit einem der Länge des ersten Lenkers entsprechenden Radius geschwenkt, wenn Bewegungen durch den zweiten Schlitten über den zweiten Lenker und den Zapfen auf den ersten Lenker übertragen werden. Dadurch ändert der Nähguthalter und damit auch das von diesem aufgenommene Nähgut die Winkellage zu der Nähmaschine. Größere Nähgutstücke, die nahezu bis an den Ständer der Nähmaschine oder an den Rand der Tischplatte der Näheinheit reichen, stoßen im Verlauf dieser Schwenkbewegung mit einem Ende gegen den Ständer oder hängen über den Rand der Tischplatte nach unten und behindern dadurch die Nahtbildung, insbesondere wenn steife Stoffe miteinander zu vernähen sind. Zur Abhilfe kann es erforderlich sein, eine Nähmaschine mit verlängertem Arm und einen Tisch mit vergrößerter Tischplatte vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Näheinheit mit einer Antriebsvorrichtung so auszubilden, daß diese trägheits- und verschleißarm aufgebaut ist und der Nähguthalter zur Konstanthaltung seiner Winkellage zur Nähmaschine ausschließlich rein translatorische Bewegungen ausführt.

Diese Aufgabe wird bei einer Näheinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 gelöst.

Durch die vorteilhafte drehungsfreie Bewegbarkeit des Nähguthalters ist ein von diesem aufgenommenes, bis nahezu an den Ständer der Nähmaschine oder an den Rand der Tischplatte der Nähanlage reichendes größeres Nähgut derart bewegbar, daß der zur Verfügung stehende Abstand zwischen dem Ständer bzw. dem Rand der Tischplatte und dem Nähgut bestmöglich ausgenutzt wird. Dadurch ist ein reibungsbehaftetes Entlangschleifen des Nähgutes an dem Ständer oder an dem Rand der Tischplatte vermeidbar.

Die zur Führung des Nähguthalters verwendeten zusätzlichen Hilfslenker bewirken eine nur geringfügig größere Trägheit der Antriebsvorrichtung.

Für die Erzielung rein translatorischer Bewegungen sind Parallelführungen, wie sie beispielsweise bei Zeichenmaschinen in Mehrfachanwendung des Parallelkurbelgetriebes (siehe Krämer, Getriebe­ lehre, 2. Auflage, Verlag G. Braun, Karlsruhe, 1959, S. 167 und 168, insbes. Bild 338) verwendet werden, bekannt. Hierbei erfolgt der Antieb für die Bewegung an dem eigentlich zuführenden Teil. Mit den Patentansprüchen wird nur Schutz für die Kombination der darin aufgeführten Merkmale, jedoch nicht für Parallelführungen an sich beansprucht.

Die Erfindung ist anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht der in beiden Ausführungsbeispielen zur Näheinheit gehörenden Nähmaschine;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Näheinheit des ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Näheinheit des zweiten Ausführungsbeispiels.

Ausführungsbeispiel 1

Auf einer Tischplatte (1) einer Näheinheit (2) ist eine Nähmaschine (3) befestigt, die aus einer Grundplatte (4), einem Ständer (5) und einem Arm (6) besteht. Der Arm (6) geht in einen Kopf (7) über, in dem eine in bekannter Weise angetriebene Nadelstange (8) gelagert ist, die eine Nadel (9) trägt.

Zur Aufnahme von Nähgut dient ein Nähguthalter (10), der eine das Nähgut reibschlüssig erfassende Platte (11) aufweist, die zum Durchtritt der Nadel (9) mit einer der Form der Naht entsprechenden Aussparung (12) versehen ist. Auf der Tischplatte (1) ist eine Tragplatte (13) angeordnet, deren Oberseite mit der Oberseite der Grundplatte (4) der Nähmaschine (3) fluchtet. Auf dieser Tragplatte (13) liegt die Platte (11) auf.

Der Nähguthalter (10) ist durch Knebelschrauben (14) mit einem Träger (15) lösbar verbunden. An dem Träger (15) greifen zwei Lenker (16, 17) an einem gemeinsamen Gelenk an.

Der Lenker (16) ist mit einer Schwinge (18), der Lenker (17) mit einer Schwinge (19) gelenkig verbunden. Die Schwinge (18) ist dabei parallel zu dem Lenker (17) und die Schwinge (19) parallel zu dem Lenker (16) angeordnet. Die Schwingen (18, 19), die zusammen mit den Lenkern (16, 17) ein Parallelogramm (20) als Lenkergetriebe bilden, sind um ein Festlager (21) schwenkbar angeordnet.

An dem Träger (15) greift zusätzlich zu den Lenkern (16, 17) ein Hilfslenker (22) gelenkig an, der parallel zu dem Lenker (17) verläuft und dessen entgegengesetztes Ende gelenkig mit einer Koppel (23) verbunden ist. Die Koppel (23) ist an der gelenkigen Verbindungsstelle zwischen dem Lenker (17) und der Schwinge (19) schwenkbar aufgenommen. Der Lenker (17) und der Hilfslenker (22) bilden zusammen mit der Koppel (23) und dem Träger (15) ein Parallelschwingengetriebe (24). Die Koppel (23) ist außerdem mit einem Hilfslenker (25) gelenkig verbunden, der an seinem entgegengesetzten Ende an einem Festlager (26) schwenkbar angreift. Der gedachte Steg zwischen den beiden an der Tischplatte (1) angebrachten Festlagern (21, 26) bildet zusammen mit der Schwinge (19), dem Hilfslenker (25) und der Koppel (23) ein Parallelschwingengetriebe (27).

Die Schwingen (18) und (19) sind durch eine mit einem nicht dargestellten Motor verbundene Steuerscheibe (28) antreibbar, in der Führungsnuten (29, 30) eingearbeitet sind. Die Schwingen (18, 19) weisen Zapfen auf, an denen Führungsrollen (31, 32) aufgenommen sind. Diese Führungsrollen (31, 32) ragen in die Führungsnuten (29, 30), die der Einfachheit halber in Fig. 2 als strichpunktierte Kreise dargestellt sind.

Insgesamt wird die Antriebsvorrichtung nach Fig. 2 aus der Steuerscheibe (28), dem Parallelogramm (20), den beiden Hilfslenkern (22) und (25) sowie der Koppel (23) und dem Träger (15) des Nähguthalters (10) gebildet.

Die Näheinheit arbeitet folgendermaßen:
Die Näheinheit (2) dient beispielsweise zum Aufnähen von Taschen auf Kleidungsstücke. Der vom Träger (15) gelöste Nähguthalter (10) wird auf das betreffende Kleidungsstück und die Tasche so aufgelegt, daß sich die Aussparung (12) an der Stelle befindet, an der später die Naht gebildet werden soll. Anschließend wird der Nähguthalter (10), der das Kleidungsstück und die Tasche reibschlüssig festhält, auf der Tragplatte (13) entlangbewegt und wieder mit dem Träger (15) verbunden. Danach kann der Bearbeitungszyklus der Näheinheit (2) gestartet werden. Zu diesem Zweck wird die Steuerscheibe (28) in Drehbewegung versetzt, worauf sie den Nähguthalter (10) aus der in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung in die Nähposition bewegt.

Bei der Drehung der Steuerscheibe (28) werden die Schwingen (18, 19) um das Festlager (21) geschwenkt und verändern dabei ebenso wie die mit den Schwingen (18, 19) verbundenen Lenker (16, 17) ihre Stellung zueinander. Da der Lenker (17) und die Schwinge (19) Teil der Parallelschwingengetriebe (24 bzw. 27) sind, werden auch diese zusammen mit dem Träger (15) des Nähguthalters (10) in eine neue Lage bewegt. Infolge der Führung durch die beiden Parallelschwingengetriebe (24) und (27) wird der Nähguthalter (10) dabei ausschließlich transversal verschoben. Nachdem der Nähguthalter (10) die Nähstellung erreicht hat, wird die Nähmaschine (3) bei weiterlaufender Steuerscheibe (28) eingeschaltet und die gewünschte Naht gebildet.

Ausführungsbeispiel 2

Die Antriebsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels ist zusammen mit der aus dem ersten Ausführungsbeispiel bekannten, auf der Tischplatte (1) angeordneten Nähmaschine (3) sowie mit dem auf der Platte (13) verschiebbaren Nähguthalter (10) in Fig. 3 dargestellt. Der Nähguthalter (10) dient zur Aufnahme eines Werkstückes und wird unter der stichbildenden Nadel (9) der Nähmaschine (3) zum Herstellen einer Naht bewegt. Die Antriebsvorrichtung nach Fig. 3 weist einen Träger (33) auf, an dem der Nähguthalter (10) in einer aus der Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 bekannten Weise zu befestigen ist.

An dem Träger (33) greifen an verschiedenen Lagerstellen zwei Lenker (34, 35) getrennt voneinander schwenkbar an. Der Lenker (34) ist an seinem von dem Träger (33) abgewendeten Ende mit einem Schlitten (36) gelenkig verbunden. Der Schlitten (36) ist auf einer Gleitstange (37) verschiebbar gelagert, die durch Lagerböckchen (38) an der Tischplatte (1) befestigt ist. Zum Sichern des Schlittens (36) gegen Drehbewegungen um die Achse der Gleitstange (37) ist eine Verdrehsicherung (39) in Form einer parallel zur Gleitstange (37) verlaufenden, U-förmigen Profilschiene (40) vorgesehen, die an der Tischplatte (1) angebracht ist und zur Aufnahme von an dem Schlitten (36) vorgesehenen Rollen (41) dient, indem diese oberhalb und unterhalb eines der beiden Schenkel der Profilschiene (40) anliegen.

Der Schlitten (36) ist mit einem eigenen Antrieb versehen. Dazu ist an der Tischplatte (1) ein Schrittmotor (42) befestigt. Eine aus dem Gehäuse dieses Schrittmotors (42) ragende Welle (43) dient zur Aufnahme eines gezahnten Riemenrades (44), das fest mit der Welle (43) verbunden ist. Sowohl über das Riemenrad (44), als auch über ein an der Tischplatte gelagertes Umlenkrad (45) ist ein Zahnriemen (46) geführt.

Der Schlitten (36) ist über eine gezahnte, der Oberfläche des Zahnriemens (46) angepaßte Druckplatte (47) mit dem Zahnriemen (46) verbunden.

Der zweite, an dem Träger (33) angreifende Lenker ( 35) ist an seinem entgegengesetzten Ende mit einem Schlitten (48) gelenkig verbunden. Der Schlitten (48) ist ebenso wie der Schlitten (36) verschiebbar auf Gleitstangen (49) angeordnet und mit einem Zahnriemen (50) verbunden. Der Zahnriemen (50) wird über ein Umlenkrad (51) sowie über ein gezahntes Riemenrad (52) geführt, das von einem an der Tischplatte (1) befestigten Schrittmotor (53) angetrieben wird.

Die beiden Schlitten (36, 48) bilden zusammen mit den Lenkern (34, 35) sowie dem Träger (33) des Nähguthalters (10) ein Lenkergetriebe (54).

Zur präziseren Führung des Trägers (33) und damit des Nähguthalters (10) ist das vorgenannte Lenkergetriebe (54) mit einem zusätzlichen Hilfslenker (55) versehen, der gelenkig an dem Träger (33) sowie mit seinem entgegengesetzten Ende an dem Schlitten (48) angreift. Der Hilfslenker (55) kann ebenso wie der Lenker (35) dimensioniert und ausgebildet sein und ist parallel zu diesem angeordnet. Der Lenker (35) und der Hilfslenker (55) bilden in Verbindung mit dem Schlitten (48) und dem Träger (33) ein Parallelschwingengetriebe (56).

Da der Schlitten (48) zur Aufnahme des Lenkers (35) und des Hilfslenkers (55) breiter als der Schlitten (36) ausgebildet ist, ist es auf zwei Gleitstangen (49) angeordnet, so daß keine zusätzliche Verdrehsicherung des Schlittens (48) wie bei dem Schlitten (36) benötigt wird.

Die in Fig. 3 dargestellte Näheinheit mit Antriebsvorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Nach der Aufnahme von zwei zu vernähenden Stoffstücken wird der Nähguthalter (10) in der bereits beschriebenen Weise mit dem Träger (33) verbunden. Danach wird der Bearbeitungszyklus der Nähanlage (2) gestartet. Der Nähguthalter (10) wird aus der in Fig. 3 gezeigten Ruhestellung in die Nähposition gefahren, indem die Schrittmotoren (42, 53) programmgesteuert zeitlich überlappt eine entsprechende Anzahl von Antriebsschritten ausführen. Die Steuerung der Schrittmotoren (42, 53) kann hierbei durch einen bekannten, nicht dargestellten Mikrocomputer erfolgen, der die erforderliche Anzahl von Antriebsimpulsen für jeden der beiden Schrittmotoren (42, 53) aus in einem Speicher enthaltenen Positionsdaten berechnet.

Die Schrittmotoren (42, 53) treiben die Zahnriemen (46, 50) an, die ihrerseits die Schlitten (36, 48) auf den Gleitstangen (37, 49) verschieben. Die Bewegung der Schlitten (36, 48) wird auf die Lenker ( 34, 35) bzw. den Hilfslenker (55) übertragen und somit der Nähguthalter (10) in der im Programm festgelegten Weise bewegt, bis sich die Stelle, an welcher die Naht beginnen soll, unter der Nadel der Nähmaschine (3) befindet. Danach wird die Nähmaschine eingeschaltet und im Zusammenwirken mit den programmgesteuerten Schrittmotoren (42, 53) die gewünschte Naht gebildet, wobei die Winkellage des Nähguthalters (10) stets beibehalten wird.

Claims (2)

1. Näheinheit mit einer Nähmaschine und einer Antriebs­ vorrichtung für einen Nähguthalter, die ein von zwei zwangsgeführten Lenkern gebildetes Lenkergetriebe auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß einem (17) der beiden Lenker (16, 17) und einer (19) der die Zwangsführung bildenden Schwingen (18, 19) über eine gemeinsame Koppel (23) je ein Hilfslenker (22, 25) zugeordnet ist, wobei beide Hilfslenker (22, 25) zusammen mit Teilen (17, 19) des Lenkergetriebes (20) und mit dem Nähguthalter (10) zwei miteinander verbundene Parallelschwingengetriebe (24, 27) bilden.

2. Näheinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem (35) der beiden Lenker (34, 35) ein Hilfslenker (55) zugeordnet ist, der zusammen mit dem Lenker (35), einem der mit zur Zwangsführung dienenden Schlitten (48) und dem Nähguthalter (10) ein Parallelschwingengetriebe (56) bildet.