DE3724506A1 - Servovorrichtung fuer eine mehrnadel-naehmaschine mit ein- und ausschaltbaren nadelstangen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Servovorrichtung fuer eine Mehrnadel-Naehmaschine gemaess dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bereits eine Schaltvorrichtung fuer eine Mehrnadel- Naehmaschine zum wahlweisen Ein- und Ausschalten der Nadelstangen gemaess dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt (DE-GM 83 35 949), wobei die Schaltvorrichtung ermoeglicht, dass jede Nadelstange nach Aktivierung eines Elektromagneten im Zusammenwirken mit einem verschwenkbar gelagerten Hebelgetriebe in ihrer Hochstellung verrastbar ist. In dieser Lage befindet sich die Nadelstange in ihrer ausgeschalteten Stellung, d.h. sie wird jetzt weder auf- noch abbewegt. Die eben erwaehnte Ein- und Ausschaltung der Nadelstangen weist folgende Nachteile auf:

1. Soll die Ein- bzw. Ausschaltung exakt im oberen Totpunkt der Nadelstangen erfolgen, d.h. in deren hoechster Stellung waehrend des Bewegungsablaufes, so ist exaktes Beenden zweier parallel verlaufender Naehte unmittelbar vor dem Ausschalten einer Nadelstange im Hinblick auf einwandfreien Nahtverlauf beim sogenannten Eckennaehen wegen des grossen Abstands zwischen der Naehteil- Oberseite und den Spitzen der Naehnadeln nicht zu erreichen. Dadurch ist einwandfreier Nahtverlauf beim Eckennaehen nicht gewaehrleistet.
2. Soll die Ein- bzw. Ausschaltung nicht im oberen Totpunkt der Nadelstangen erfolgen, so verringert sich bei Nahtbeendigung unmittelbar vor dem Ausschalten einer Nadelstange zwar der eben erwaehnte Abstand bzw. er wird gleich Null, wenn die Spitzen der Naehnadeln die Naehteil-Oberseite beruehren oder das Naehteil durchdringen. Da jedoch die Verrastung der auszuschaltenden Nadelstange erst im oberen Totpunkt vornehmbar ist, wird bis zu diesem Zeitpunkt das Naehteil noch um einen Betrag vorgeschoben, der nachfolgend als Teilstichlaenge bezeichnet wird. Um diese Teilstichlaenge muss die Naeherin die zuvor erwaehnte Nahtbeendigung vorzeitig ausloesen, falls exaktes Eckennaehen erreicht werden soll. Im praktischen Naehbetrieb ist diese vorzeitige Ausloesung der Nahtbeendigung unmittelbar vor dem Ausschalten einer Nadelstange nicht mit der erforderlichen Genauigkeit zu erreichen. Somit ist auch hierbei ein einwandfreier Nahtverlauf beim Eckennaehen nicht gewaehrleistet.

Ferner ist die Ein- und Ausschaltung der Nadelstangen einer Mehrnadel-Naehmaschine, die bekanntlich durch ein Kugel-Rastgetriebe gesichert wird, schon seit langem aus der DE-PS 9 55 023 bekannt. Da die Verrastung der Nadelstangen auch hierbei im oberen Totpunkt vorgenommen wird, treten auch bei dieser Mehrnadel-Naehmaschine die zuvor erwaehnten Nachteile auf.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine Servovorrichtung zu schaffen, die nach dem Aus- wie auch nach dem Einschalten einer Nadelstange den nochmaligen Einstich der von der nicht-ausgeschalteten Nadelstange gefuehrten Naehnadel in das Einstichloch des jeweils zuletzt ausgefuehrten Naehstiches ermoeglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Servovorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale geloest.

Da bei der erfindungsgemaessen Servovorrichtung mit der Einleitung des Ausschalt- wie auch des Einschaltvorganges fuer eine Nadelstange gleichzeitig die Vorschublaenge des Stoffschiebers auf Null gestellt und die auf die Nadelfaeden einwirkende Fadenspannkraft erhoeht wird, ergibt sich fuer den mit der Vorschublaenge "Null" ausgefuehrten Naehstich, der auch als "Nullstich" bezeichnet wird, eine feste und somit ordnungsgemaess in das Naehteil eingezogene Verschlingung des Nadelfadens mit dem zugehoerigen Greiferfaden. Auf diese Weise wird einwandfreies und rationelles Eckennaehen zweier parallel verlaufender Naehte ermoeglicht. Darueberhinaus wird mit der erfindungsgemaessen Servovorrichtung die wirtschaftliche Herstellung sogenannter Faconecken ueberhaupt erst moeglich, die bei Saccos, Maenteln und dergl. auftreten.

Zweckmaessige Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind in den Unteranspruechen (Ansprueche 2 bis 5) aufgefuehrt.

Ein Ausfuehrungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4 erlaeutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht der Mehrnadel- Naehmaschine, deren Servovorrichtung fuer das Ein- und Ausschalten der Nadelstangen als Stellglieder druckmittelbetaetigbare Zylinder aufweist,

Fig. 2 eine Vorderansicht einer Mehrnadel-Naehmaschine mit an ihrem Maschinenarm angebauter Fadenspannvorrichtung, wobei aus Gruenden der vereinfachten Darstellung der Vorschub- und der Haltefuss nicht dargestellt wurden,

Fig. 3 eine vereinfachte Seitenansicht der Mehrnadel- Naehmaschine, deren Servovorrichtung fuer das Ein­ und Ausschalten der Nadelstangen als Stellglieder Elektromagnete aufweist,

Fig. 4 den Nahtverlauf zweier auf einer Mehrnadel- Naehmaschine hergestellter Naehte.

In Fig. 2 wird mit (1) ein Maschinenarm einer Mehrnadel- Naehmaschine in ueblicher Bauart bezeichnet, die in der in Fig. 1 und 3 gezeigten Ausfuehrung mit Unter- und mit Obertransport ausgeruestet ist. Der Obertransport wurde in den deutschen Patentschriften 23 37 966 und 26 20 209 eingehend beschrieben, so dass hier auf eine weitere Beschreibung verzichtet werden kann. Der Maschinenarm (1) weist in seinem vorderen Bereich einen Armkopf (2) auf, in dem - wie aus den eben zitierten Patentschriften entnehmbar ist - ein Rahmen (3) schwenkbar gelagert ist. In diesem sind zwei wahlweise ein- und ausschaltbare, hohl ausgefuehrte und in ihrem Innern mit Mitnehmer- und Anhaltemitteln versehene Nadelstangen (4, 5) sowie eine Vorschubfussstange (6) auf- und abbewegbar gelagert. Auf eine Beschreibung der fuer die Ein- und Ausschaltung der Nadelstangen (4, 5) erforderlichen Mitnehmer- und Anhaltemitteln sowie auf eine Beschreibung des Ein- und Ausschaltvorganges fuer die Nadelstangenschaltung kann hier ebenfalls verzichtet werden, weil die Mitnehmer- und Anhaltemittel sowie deren Arbeitsweise bereits in der DE-PS 9 55 023 eingehend beschrieben wurden.

Die Ein- und Ausschaltung der Nadelstangen (4, 5) wird durch eine fernsteuerbare Schaltvorrichtung (7) ausgeloest, die im wesentlichen aus zwei Elektromagneten, zwei schwenkbar gelagerten Hebelgetrieben und zwei von ihnen auf- und abbewegten Schaltstangen besteht.

Letztere werden von den hohlen Nadelstangen (4, 5) aufgenommen und bewirken deren Ein- bzw. Ausschaltung. Die eben erwaehnten Elektromagnete, Hebelgetriebe und Schaltstangen sowie die Wirkungsweise der Schaltvorrichtung (7) brauchen hier nicht beschrieben zu werden, weil sie bereits aus dem deutschen Gebrauchsmuster 83 35 949 entnehmbar sind.

An der Vorschubfussstange (6) ist ein huepfend bewegbarer Vorschubfuss (8) befestigt. Im Armkopf (2) ist in bekannter Weise eine auf- und abbewegbare Haltefussstange (9) gelagert, die einen Haltefuss (10) aufnimmt. Wie aus den deutschen Patentschriften 23 37 966 und 26 20 209 zu entnehmen ist, wirken der Vorschubfuss (8) und der Haltefuss (10) alternierend zusammen.

Um exakten Naehgut-Transport insbesondere eines aus mehreren Lagen bestehenden Naehteiles (11) zu gewaehrleisten, greift gemaess Fig. 1 und 3 an die Oberseite des zwischen einer Stichplatte (12) und dem Haltefuss (10) befindlichen Naehteiles (11) der huepfende Vorschubfuss (8) und an die Unterseite ein huepfender Stoffschieber (13) an. Die beiden letztgenannten arbeiten vollkommen synchron miteinander. Der Stoffschieber (13) ist an einem Traeger (14) befestigt. Am aus Fig. 1 ersichtlichen rechten Ende der Traegers (14) greift ein Hebelgetriebe (15) zur Erzeugung der Hubbewegung des Stoffschiebers (13) an. Am linken Ende der Traegers (14) greift ein weiteres Hebelgetriebe (16) zur Erzeugung der Schubbewegung des Stoffschiebers (13) an. Die Hebelgetriebe (15 und 16) sind in bekannter Weise an einer Fundamentplatte (17) schwenkbar gelagert, an die unter anderem der Maschinenarm 1 und die Stichplatte (12) befestigt sind.

Um die Groesse der Vorschublaenge (Stichlaenge) eines Transportschrittes veraendern zu koennen, weist die Mehrnadel-Naehmaschine eine an sich bekannte Vorschublaengen-Einstellvorrichtung (18) auf, die aus dem Hebelgetriebe (16) und einer ebenfalls seit langem bekannten, in der Fundamentplatte (17) schwenkbar gelagerten Kulissenfuehrung (19) besteht. Zur Veraenderung der vom Stoffschieber (13) wie auch vom Vorschubfuss (8) auf das Naehteil (11) ausgeuebten Vorschubwirkung wird die Kulissenfuehrung (19) durch die Verschwenkung eines Stichstellerhebels (20) ueber eine Zugstange (21) ebenfalls verschwenkt. Der Stichstellerhebel (20) ragt aus einem Maschinenstaender (22) heraus, an dem er schwenkbar gelagert ist. Die Verschwenkung des Stichstellerhebels (20) wird durch zwei am Maschinenstaender (22) angebrachte, lageveraenderliche Anschlaege (23, 24) begrenzt.

Der Stichstellerhebel (20) wird mittels einer Zugfeder (25) gegen den Anschlag (23) gezogen. In dieser Stellung bewegt der Stoffschieber (13) in Zusammenarbeit mit dem Vorschubfuss (8) das Naehteil (11) beim sogenannten Vorwaertsnaehen mit maximaler Vorschublaenge. Wird der Stichstellerhebel (20) gegen die Wirkung einer Zugfeder (25) an den Anschlag (24) gedrueckt, so wird das Naehteil (11) beim Rueckwaertsnaehen mit maximaler Vorschublaenge bewegt. Bei der eben beschriebenen Verschwenkung des Stichstellerhebels (20) durchlaeuft er die sogenannte Nullstellung der Kulissenfuehrung (19), die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Stoffschieber (13) wie auch der Vorschubfuss (8) keine Vorschubbewegung ausfuehren, so dass auf das Naehteil (11) keine Vorschubbewegung ausgeuebt wird.

Gegen einen fest mit der Kulissenfuehrung (19) verbundenen Ausleger (26) kann ein Stoessel (27) nach Aktivierung eines Stellglieds (28) fahren, das mit bekannten Mitteln an der Fundamentplatte (17) befestigt ist. Das Stellglied (28) kann als ein einfachwirkender, druckmittelbetaetigbarer Zylinder (29), der gemaess Fig. 1 ueber ein 3/2-Wege- Magnetventil (30) angesteuert wird, oder als ein Elektromagnet (31) ausgefuehrt sein (Fig. 3).

Am Maschinenarm (1) ist eine an sich bekannte Fadenspannvorrichtung (32) befestigt, die im wesentlichen aus einer Platte (33) mit darin eingelagerten Fadenspannelementen (34 bis 37) besteht. Letztere bestehen aus je zwei entsprechend geformten Scheiben (38), die in bekannter Weise mittels Druckfeder mit einstellbarer Federkraft gegeneinander gedrueckt werden. Auf diese Weise wird bekanntlich einem zwischen beiden Scheiben (38) hindurchgefuehrten Nadelfaden (59) eine definierte Fadenspannkraft aufgezwungen. In einem Drehpunkt (39) ist ein einarmiger Hebel (40) schwenkbar in der Platte (33) gelagert, an dem die Nocken (41, 42) vorgesehen sind. Ausserdem weist der Hebel (40) eine Lasche (43) auf, gegen die ein Stoessel (44) nach Aktivierung eines Stellgliedes (45) fahren kann. Das Stellglied (45) kann als einfachwirkender, druckmittelbetaetigbarer Zylinder (46), der gemaess Fig. 1 ueber ein 3/2-Wege-Magnetventil (47) angesteuert wird, oder als ein Elektromagnet 48 ausgefuehrt sein (Fig. 3). Da beide Zylinder (29, 46) gleichzeitig aktiviert werden, koennen sie auch ueber ein einziges 3/2-Wege-Magnetventil, z.B. (30) angesteuert werden. Die Magnetventile (30/47) sind in bekannter Weise an einer Druckmittelquelle (62) angeschlossen.

Das Stellglied (45) ist durch einen Winkel (49) fest mit dem Maschinenarm (1) verbunden. Die Verschwenkung des Hebels (40) erfolgt gegen die Wirkung einer Zugfeder (50), die zwischen dem Winkel (49) und der Lasche (43) vorgesehen ist.

Eine Armwelle (51) der Mehrnadel-Naehmaschine wird in bekannter Weise von einem Positionierantrieb (52) angetrieben. Fest mit der Armwelle (51) ist ein Positionsgeber (61) verbunden, der in bekannter Weise die Drehzahlregelung und das Positionieren der Nadelstangen (4, 5) in vorbestimmten Stellungen bewirkt.

Die fuer das Ein- bzw. Ausschalten der Nadelstangen (4, 5) erforderlichen Befehle werden von einer Steuerung (53) ausgegeben, die zweckmaessigerweise in das zum Positionierantrieb (52) gehoerende, hier nicht dargestellte Steuergeraet integriert sein kann.

Am Armkopf 2 ist eine lageveraenderliche Lichtschranke angeordnet, die aus einem Sender (54) und einem Empfaenger (55) besteht. Letzterer ist vorzugsweise in der Stichplatte (12) angeordnet, und zwar so, dass er die Bewegung des Stoffschiebers (13) nicht behindert.

Ebenfalls am Armkopf (2), also in Naehe einer Naehstelle (60) sind zwei elektrische Schaltelemente (56) fuer die Ein- bzw. Ausschaltung der Nadelstange (4 bzw. 5) vorgesehen. In einer bevorzugten Ausfuehrungsform sind die Schaltelemente (56) als Taster (57, 58) ausgefuehrt. Wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, sind der Sender (54), der Empfaenger (55) und die Taster (57, 58) schaltungstechnisch mit der Steuerung (53) verknuepft und geben nach Abfrage der Lichtschranke (Sender 54, Empfaenger 55) bzw. nach Betaetigung der Taster (57, 58) Schaltimpulse an die Steuerung (53) ab.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der erfindungsgemaessen Servovorrichtung beschrieben:

Auf einer Mehrnadel-Naehmaschine werden in der Regel parallel zur Kante K (Fig. 4) eines Naehteiles (11) verlaufende Naehte hergestellt, die bei am Naehteil (11) auftretenden spitz-, stumpf- oder rechtwinklig ausgefuehrten Ecken einen abgewinkelten Verlauf haben. Bei einer nach Fig. 4 ausgefuehrten Naehnaht wird der Naehvorgang beim Erreichen der Einstichloecher A und B unterbrochen, wobei der Positionierantrieb 52 beide Naehnadeln in ihrer Tiefstellung positioniert. Die Einstichloecher A und B muessen von der Kante K′ des Naehteiles 11 einen solchen Abstand haben, dass das nachfolgende Einstichloch H zu den Kanten K und K′ den gleichen Abstand hat. Die Unterbrechung des Naehvorganges in A und B wird durch den Sender (54) und den Empfaenger (55) ausgeloest, die die Kante K′ des Naehteiles (11) abtasten. Nach der Unterbrechung des Naehvorganges, bei der die in Tiefstellung positionierten Naehnadeln sich in A und B befinden, wird durch Druecken des Schaltelementes (56) das Ausschalten der Nadelstangen (4 oder 5) eingeleitet. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Nahtverlauf muss fuer das Eckennaehen durch das Druecken des Tasters (57) die Nadelstange (4) ausgeschaltet werden. Dadurch werden gleichzeitig folgende Funktionen ausgeloest:

• a) die Armwelle (51) fuehrt eine weitere Umdrehung aus,
• b) das aktivierte Stellglied (28) verschwenkt die Kulissenfuehrung (19) in ihre "Nullstellung", in der auf das Naehteil (11) keine Vorschubwirkung ausgeuebt wird,
• c) das aktivierte Stellglied (45) verschwenkt den Hebel (40) entgegen dem Uhrzeigersinn, wodurch den Nadelfaeden (59) durch die Fadenspannelemente (34 und 36) zusaetzliche Fadenspannkraefte aufgezwungen werden,
• d) der betreffende, in der Schaltvorrichtung (7) befindliche Elektromagnet wird erregt und ermoeglicht die Ausschaltung der betreffenden Nadelstange (4).

Nach Ablauf der von der Armwelle (51) durchgefuehrten Umdrehung wurde die Nadelstange (4) in ihrer Hochstellung (oberer Totpunkt) verrastet, d.h. ausgeschaltet, waehrend die von der nicht-ausgeschalteten Nadelstange (5) gefuehrte Naehnadel nochmals in das Einstichloch B des zuletzt ausgefuehrten Naehstiches einstach und in ihrer Tiefstellung positioniert wurde.

Damit die von der Nadelstange (5) gefuehrte Naehnadel nachfolgend an vorbestimmter Stelle in der Ecke des Naehteiles (11) einstechen kann, muss sie an der Ausfuehrung wenigstens eines weiteren Naehstiches beteiligt sein. Bei dem Nahtverlauf nach Fig. 4 muessen zwei weitere Naehstiche mit den Einstichloechern C und D ausgefuehrt werden. Diese Einzel-Naehstiche werden entweder mit dem Pedal oder durch das Druecken eines dritten, hier nicht gezeigten Tasters, ausgeloest. Zur exakten Plazierung des Einstichloches E ist es notwendig, dass der letzte Naehstich DE mit einer Stichlaenge ausgefuehrt wird, die von der Stichlaenge der zuvor ausgefuehrten Naehstiche abweicht. Die erforderliche Stichlaenge wird von der Naeherin abgeschaetzt und entweder am Stichstellerhebel (20) eingestellt, oder es wird eine fest eingestellte Teilstichlaenge durch Druecken eines vierten, hier nicht gezeigten Tasters ausgefuert. Die sich nun im Einstichloch E befindende und ebenfalls in Tiefstellung positionierte Naehnadel ermoeglicht nach dem Lueften des Haltefusses (10) das Drehen des Naehteiles (11) um besagte Naehnadel, wodurch erreicht wird, dass beim nachfolgenden Naehvorgang beide Naehte parallel zur Kante K′ verlaufen. Nachdem das Naehteil (11) wie zuvor beschrieben um E gedreht wurde, wird bei weiterhin abgeschalteter Nadelstange (4) wenigstens ein weiterer Naehstich ausgefuehrt. Ist die Stichlaenge z.B. halb so gross wie der Abstand beider Naehte, muessen nach dem Drehen um E zwei Naehstiche ausgefuehrt werden. Dabei muss beachtet werden, dass das Einstichloch G auf der Fluchtlinie der inneren Naht liegen soll (siehe Fig. 4). Auch hierbei muss die erforderliche Stichlaenge von der Naeherin abgeschaetzt und nach Einstellung am Stichstellerhebel (20) oder durch Druecken des zuvor erwaehnten, vierten Tasters, ermoeglicht werden. Nach Beendigung des Naehstiches FG befindet sich die von der nicht-abgeschalteten Nadelstange (5) gefuehrte Naehnadel im Einstichloch G und in ihrer Tiefstellung. Jetzt wird durch nochmaliges Druecken des Tasters (57) die Nadelstange (4) wieder eingeschaltet, wobei die zuvor bei ihrem Ausschalten beschriebenen Funktionen a) bis d) sinngemaess ablaufen. Danach befindet sich die Naehnadel der Nadelstange (4) im Einstichloch H, wodurch der Naehstich AH gebildet wurde, waehrend die Naehnadel der Nadelstange (5) nochmals in das Einstichloch G des zuletzt ausgefuehrten Naehstiches einstach. Anschliessend werden - da die in ihrer Tiefstellung befindlichen Nadelstangen (4, 5) nunmehr wieder eingeschaltet sind - beide aus Fig. 4 ersichtlichen Naehte ausgehend von den Einstichloechern G und H in ueblicher Weise hergestellt.

Claims (5)

1. Servovorrichtung fuer eine Mehrnadel-Naehmaschine, die im wesentlichen mit zwei wahlweise ein- und ausschaltbaren, hohl ausgefuehrten und in ihrem Innern mit Mitnehmer- und Anhaltemitteln versehenen Nadelstangen, mit einer Vorschublaengen- Einstellvorrichtung fuer wenigstens einen Stoffschieber des Naehgut-Transports und mit einer einstellbaren Fadenspannvorrichtung fuer die Nadelfaeden ausgeruestet ist, wobei nach Aktivierung eines Elektromagneten im Zusammenwirken mit einem schwenkbar gelagerten Hebelgetriebe jede Nadelstange zeitweilig in ihrer Hochstellung verrastbar ist, und wobei ferner die Mehrnadel-Naehmaschine von einem Positionierantrieb angetrieben wird und ein mit einer Armwelle der Mehrnadel-Naehmaschine fest verbundener Positionsgeber die Drehzahlregelung und das Positionieren der Nadelstangen in vorbestimmten Stellungen bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Servovorrichtung aus zwei in Naehe einer Naehstelle (60) vorgesehenen elektrischen Schaltelementen (56) zur Ein- bzw. Ausschaltung jeder Nadelstange (4, 5), aus einem ersten Stellglied (28) zum zeitweiligen Unterbrechen der auf ein Naehteil (11) ausgeuebten Vorschubwirkung und aus einem zweiten Stellglied (45) zum zeitweiligen Veraendern der auf jeden Nadelfaden (59) ausgeuebten Fadenspannkraft besteht.

2. Servovorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stellglied (28) ein ueber ein Magnetventil (30) ansteuerbarer, druckmittelbetaetigbarer Zylinder (29) und dass das zweite Stellglied (45) ein weiterer ueber ein anderes Magnetventil (47) ansteuerbarer, druckmittelbetaetigbarer Zylinder (46) ist.

3. Servovorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stellglied (28) ein Elektromagnet (31) und dass das zweite Stellglied (45) ein weiterer Elektromagnet (48) ist.

4. Servovorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Nadelfaden (59) zwei nacheinander angeordnete, zur Fadenspannvorrichtung (32) gehoerende Fadenspannelemente (34, 35) bzw. (36, 37) durchlaeuft.

5. Servovorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (56) handelsuebliche Taster (57, 58) sind.