DE4230747A1 - Verfahren zum Betreiben einer Nähmaschine - Google Patents
Verfahren zum Betreiben einer NähmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer
Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem gattungsbildenden DE-GM 19 39 431
(prioritätsbegründend für US 3,191,561) ist eine
Nähmaschine bekannt, die für den Transport des Nähguts eine
Vorschubeinrichtung mit einem Drückerfuß und einem
alternierend hiermit zusammenwirkenden Transportfuß
aufweist. Für das Nähen eines Nähgutteiles mit einer
ungleichmäßigen Nähgut-Dicke ist an der Vorschubvorrichtung
eine Stelleinrichtung vorgesehen, die eine Veränderung des
Hubs der Füße während des Betriebs der Nähmaschine
ermöglicht. Mit der Anordnung eines Fliehkraftreglers zur
Verstellung des Hubes erfolgt eine selbsttätig ablaufende
drehzahlabhängige Hubeinstellung. Wenngleich für die
Bedienungsperson beim Arbeiten mit dieser Maschine keine
zusätzlichen Aktivitäten für die Hubverstellung anfallen,
so ergeben sich durch die drehzahlabhängige Hubeinstellung
doch Nachteile hinsichtlich der Anpaßbarkeit von Drehzahl
und Hub an die aktuellen Nähverhältnisse. Beispielsweise
hat es sich als störend erwiesen, wenn bei relativ kurzen
und im Start-Stopp-Betrieb zu nähenden Strecken ständig im
unteren Drehzahlbereich und damit mit maximalem Hub
gearbeitet werden muß. Dieser Nachteil ist umso
gravierender, wenn es sich dabei um Nähstrecken mit kleiner
Nähgutdicke und ohne jegliche Dickenänderung handelt.
In dem Prospekt einer Nähmaschine (DÜRKOPP ADLER AG 292,
Artikel-Nr. 4556917 D/GB/F) ist ein Nähvorgang beschrieben,
bei dem für das Nähen von einem Nähgut mit sich ändernder
Dicke eine Nähmaschine mit alternierenden Drückerfüßen
vorgeschlagen wird, deren Hubhöhe bei automatischer
Anpassung der Drehzahl während des Nähens über einen
Knieschalter umschaltbar ist. Dies bedeutet, daß im
Gegensatz zu der eingangs beschriebenen drehzahlabhängigen
Hubverstellung hier eine hubabhängige Drehzahlverstellung
erfolgt.
Beim Arbeiten mit einer derartigen Maschine fallen für die
Bedienungsperson zusätzliche Aufgaben an, die
Nähgutverdickungen visuell zu erfassen und eine zeitlich
abgestimmte Ein- und Ausschaltung der Hubumschaltung
vorzunehmen. Ein anderer Nachteil beim Arbeiten mit einer
derartigen Nähmaschine ergibt sich durch die automatische
Drehzahlumstellung, die ein besonderes Geschick der
Bedienungsperson bezüglich der Führung des Nähguts verlangt
und gewöhnungsbedürftig ist. Weiter ist nachteilig, daß
diese Art der Hubbeeinflussung für Arbeitsplätze mit
stehender Bedienungsperson nur unter Schwierigkeiten
verwendbar ist.
Aus der DE 35 28 295 C2 (entsprechend US 4,686,917) ist
eine Nähmaschine mit einer Transporteinrichtung bekannt,
deren Hubverstellung von einem Stellmotor in Abhängigkeit
einer Abtastung des Nähguts veranlaßt wird. Hierzu ist
neben der Stichbildestelle ein Tastarm vorgesehen, der auf
dem Nähgut aufliegt und somit eine Änderung der Nähgutdicke
erfaßt und über ein Meßelement die Hubverstellung
einleitet. Derartige Taster müssen einerseits bei hohen
Drehzahlen früh genug ein Signal der Dickenänderung
abgeben, um den Ansprechzeiten der Verstellmechanik
Rechnung zutragen. Eine dementsprechende Plazierung
andererseits beeinträchtigt die Einsicht in den
Stichbildebereich und die Führung und Zuführung des
Nähguts. Weiter ist nachteilig für derartige Taster, daß
sie beim Nähen von bogenförmig verlaufenden Nähten
hinderlich sind und bei bestimmten Arbeiten wie
Nahtverriegelungen kein geeignetes Steuersignal abgeben,
wenn beispielsweise eine Rückwärtsverriegelung im Bereich
einer Dickenänderung ausgeführt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Betreiben einer Nähmaschine anzugeben, das eine Anpassung
des Hubs von alternierend arbeitenden Drückerfüßen an
Nähgut-Verdickungen ohne zusätzlichen Bedienaufwand
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1
gelöst. Mit der Erfindung wird ermöglicht, eine Aktivierung
vorbestimmter Hubwerte unter Vermeidung von
Schalterbetätigungen allein durch das Nähen in
vorbestimmten Drehzahlen zu veranlassen. Die Erfindung
nutzt dabei das natürliche Verhalten der Bedienungsperson
aus, den Fuß mehr oder weniger von dem Pedal zu lüften und
damit die Nähdrehzahl herabzusetzen, bevor eine schwieriger
zu vernähende Nähstelle von den Drückerfüßen erfaßt wird,
womit vorbestimmte Drückerfußhübe ausschließlich bei
reduzierten Drehzahlen und nur unter bestimmten
Voraussetzungen mit kleinstmöglichem Aufwand zugeschaltet
werden.
Weiter gestattet das Verfahren ebenfalls die Durchführung
regulärer Nähvorgänge, von denen aus die Bedienungsperson
ohne Unterbrechung des Nähvorgangs die Hubumschaltung bei
Bedarf herbeiführen kann, und zwar auf einfachste Art und
ohne jeglichen Bedienaufwand. Hierdurch wird eine flüssige
Arbeitsweise erreicht, mit der eine Entlastung der
Bedienungsperson bei gleichzeitiger Leistungssteigerung und
Schonung der Nähmaschine erfolgt.
Die Einstellbarkeit der Drehzahlen hinsichtlich ihrer
absoluten und relativen Werte gestattet besonders
vorteilhaft eine individuelle Anpassung der Steuerung an
die Arbeitsgewohnheiten der Bedienungsperson.
Das Verfahren nach Anspruch 2 führt zu einer klareren
Abgrenzung der durch die Art der Nähdrehzahlveränderung
verursachten oder unterdrückten Hubumschaltung. Hiermit
wird eine noch komfortablere Arbeitsweise erreicht und eine
noch bessere Anpassung des Nähvorgangs an die persönlichen
Arbeits- und Bediengewohnheiten der Bedienungsperson
ermöglicht.
Mit dem Verfahren nach Anspruch 3 werden beim Nähen von
Nähgutverdickungen infolge des erhöhten Drückerfußhubes
ungenügend verfestigte Stiche ausgeschaltet.
Das Verfahren nach Anspruch 4 gestattet ein harmonischeres
Nähen, wobei die Drückerfüße besser Nähgutverdickungen
passieren können und vorteilhafter unterschiedliche
Arbeitslagen einnehmen können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung.
Es zeigt
Fig. 1 Eine Ansicht auf den Kopf einer Nähmaschine
mit schematisch dargestellten Bauteilen von
dem Ausführungsbeispiel 1,
Fig. 2 den Ablauf verschiedener Funktionen, die in
zeitlich zugeordneten Diagrammen dargestellt
sind und
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer
abgewandelten Nähmaschine als
Ausführungsbeispiel 2.
Eine Nähmaschine 1 ist in der üblichen Bauweise mit einem
Arm 2 ausgestattet, der an einem Ende in einem Ständer 3
und an dem anderen Ende in einem Kopf 4 endet. Der Ständer
3 ist fest mit einer Grundplatte 5 verschraubt, die in
einer Arbeitsplatte 6 aufgenommen ist. Die Anordnung der
Grundplatte 5 innerhalb der Arbeitsplatte 6 ist derart
ausgestaltet, daß eine glattflächige Auflagefläche 7
gebildet wird. Auf der Auflagefläche 7 liegt ein Nähgut 8
auf, das aus einer unteren Nähgutlage 9 und einer oberen
Nähgutlage 10 gebildet ist. Beide Nähgutlagen 9, 10 werden
in der Nähmaschine 1 durch eine Naht 11 miteinander
vernäht. Die untere Nähgutlage 9 weist eine Dicke a und
beide Nähgut lagen 9, 10 aufeinanderliegend eine Dicke b
auf. Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 erstreckt sich
die Naht 11 bereichsweise allein in der unteren Nähgutlage
9 und bereichsweise in beiden Nähgutlagen 9 und 10.
Hierdurch entstehen Übergangsbereiche 12, 13, bei denen
sich die Dicke von a nach b bzw. b nach a ändert.
In dem Arm 2 der Nähmaschine 1 ist eine Armwelle gelagert,
die schematisch durch ein Achsenkreuz an einem Lager 14
dargestellt ist. Auf der Armwelle ist ein Exzenter 15
befestigt, der mit Spiel von einem Ende einer Zugstange 16
umfaßt wird. Das freie Ende der Zugstange 16 ist drehbar an
dem mittleren Lager eines zweiarmigen Hebels 17 angelenkt.
Ein Hebelarm 18 des zweiarmigen Hebels 17 ist gelenkig mit
einem Gleitstein 19 verbunden, der verschiebbar in einer
Führungsnut 20 einer Stellwelle 21 gelagert ist. Die
Stellwelle 21 ist drehbar in einem Lager 22 aufgenommen,
welches in dem Arm 2 angeordnet ist. Derartige Getriebe
sind in der Nähmaschinenindustrie bekannt.
Ein freier Hebelarm 23 des Hebels 17 ist gelenkig mit einem
Arm 24 eines Winkelhebels 25 verbunden, der drehbar in
einem Lager 26 des Arms 2 aufgenommen ist. Der freie Arm 27
des Winkelhebels 25 ist gelenkig mit einem Ende einer
Zugstange 28 verbunden, dessen freies Ende gelenkig mit
einem Lager eines dreieckförmig ausgebildeten
Antriebshebels 29 verbunden ist. Ein weiteres Lager des
Antriebshebels 29 ist über eine Zugstange 30 mit dem oberen
Ende einer Stange 31 verbunden. Die Stange 31 erstreckt
sich zu der Auflagefläche 7 hin mit Spiel durch ein
Schiebelager 32 als Teil des Kopfes 4. Die Stange 31 ist an
dem zu dem Nähgut 8 hin gerichteten Ende mit einem
Drückerfuß 33 ausgestaltet.
Der Antriebshebel 29 ist weiter an seinem dritten Lager
über eine Zugstange 34 mit einer Stange 35 verbunden, die
mit Spiel in einem Lager 36 aufgenommen ist. Das Lager 36
ist Bestandteil eines Schwingrahmens 37, der an einem Lager
38 des Arms 2 beweglich gelagert ist. Die Stange 35 ist an
ihrem unteren Ende mit einem Transportfuß 39 bestückt. Der
Drückerfuß 33 und der Transportfuß 39 bilden zusammen
Drückerfüße. Weiter ist der Antriebshebel 29 über einen
Lenker 40 mit einem Lager 41 des Arms 2 gelenkig verbunden.
Etwa auf der Mitte des Lenkers 40 ruht ein unteres Ende
einer vorgespannten Feder 42, die sich mit ihrem freien
Ende an einem nicht näher bezeichneten Lager des Arms 2
abstützt.
Die vorstehend beschriebene Konstruktion und kinematische
Anbindung der Füße 33, 39 ist aus der DE 30 43 141 C2
(entsprechend US Patent Nr. 4,446,803) bekannt.
Die Stellwelle 21 ist mit einem Stellhebel 43 ausgebildet,
der mit seinem Ende nach oben aus dem Gehäuse des Kopfes 4
herausragt. An der Außenseite des Kopfes 4 befindet sich
eine Stellvorrichtung 44, die zwei fest an dem Kopf 4
angeordnete Lager 45 und 46 aufweist. Jedes der Lager 45,
46 ist mit einer nicht bezeichneten Gewindebohrung
ausgebildet, in der jeweils eine Stellschraube 47, 48
schwergängig verstellbar aufgenommen ist. Mit der
Ausbildung und Anordnung der Stellschrauben 47, 48 wird
erreicht, daß diese jeweils mit ihren nicht bezeichneten
freien Enden mit dem Stellhebel 43 in Berührung gelangen
und diesen somit in seinem Schwenkbereich begrenzen. An dem
Stellhebel 43 ist weiter an einem nicht bezeichneten Lager
ein Stellantrieb 49 gelagert, der sich mit seinem freien
Ende schwenkbar an einem Lager 50 des Armes 2 abstützt. Der
Stellantrieb 49 ist als einfachwirkender Pneumatikzylinder
ausgebildet, der durch eine Beaufschlagung mit Druckluft in
einer ausgefahrenen Stellung und durch eine integrierte
Druckfeder in einer eingefahrenen Stellung positionierbar
ist.
Die Stellvorrichtung 44 einschließlich der beschriebenen
Getriebeglieder, die kinematisch mit dem Drückerfuß 33 und
dem Transportfuß 39 verbunden sind, bilden ein Hubgetriebe
51.
An dem Schwingrahmen 37 ist ein Schiebelager 52
ausgebildet, welches sich parallel zu dem Lager 36
erstreckt und welches mit Spiel eine Nadelstange 53
aufnimmt. In dem zu der Auflagefläche 7 hin gerichteten
Ende der Nadelstange 53 ist eine Nadel 54 festgeschraubt.
Die Stange 54 ist gelenkig mit einem nicht bezeichneten
Kurbeltrieb antriebsmäßig verbunden, dessen Kurbel fest mit
der nicht dargestellten Armwelle verbunden ist. An dem
Schwingrahmen 37 ist ein Lager 55 ausgebildet, an dem ein
Ende einer nicht bezeichneten Zugstange drehbar gelagert
ist. Diese ist ein Abtriebselement eines Schubgetriebes,
wie dies üblicherweise in Nähmaschinen vorkommt.
Weiter ist von dem erwähnten, nicht dargestellten
Kurbeltrieb ein Fadenhebeltrieb abgeleitet, der einen aus
dem Gehäuse des Kopfes 4 herausragenden Fadenhebel 56
aufweist. Der Fadenhebel 56 nimmt in der üblichen Art einen
Faden 57 auf, der durch eine Fadenspannvorrichtung 58
geführt wird. Diese ist aus der DE 28 09 848 C2
(entsprechend US-PS 4,289,087) vorbekannt. Im wesentlichen
ist die Fadenspannvorrichtung 58 mit zwei nicht
bezeichneten Fadenspannscheiben und einem nicht
bezeichneten Elektromagneten ausgestattet. Die
Fadenspannvorrichtung 58 ermöglicht, bei einer zugeführten
elektrischen Spannung in dem Faden 57 eine Fadenspannkraft
f aufzubringen.
Die in dem symbolisch dargestellten Lager 14 aufgenommene
Armwelle (nicht dargestellt) ragt aus dem Arm 2 aus dem dem
Kopf 4 entgegengesetzten Ende heraus und ist dort in der
üblichen Weise mit einem Handrad (nicht dargestellt)
bestückt. Dieses ist mit einer Riemenscheibe 59
ausgebildet, auf der ein Riemen 60 aufgenommen ist. Der
Riemen 60 erstreckt sich durch einen in der Arbeitsplatte 6
vorgesehenen Durchbruch hindurch und wird hier von einer
Riemenscheibe 61 aufgenommen, die Bestandteil eines
Antriebsmotors 62 ist. Dieser ist als handelsüblicher
Nähmaschinen-Antriebsmotor mit einem Positiongeber an der
Armwelle ausgebildet, so daß eine Drehzahl n an der
Nähmaschine 1 regelbar ist. Der Antriebsmotor 62 ist mit
einer elektronischen Steuerung 63 zu einer Einheit
ausgebildet, die an der Unterseite der Arbeitsplatte 6
befestigt ist. Die Steuerung 63 weist eine Zugstange 64 als
Stellglied auf, welches über ein Gestänge 65 gelenkig mit
einem Pedal 66 verbunden ist. Dieses ist schwenkbar an
einem Lager 67 eines die Arbeitsplatte 6 tragenden Gestells
gelagert.
An der Steuerung 63 sind Bedienelementen wie ein Stellknopf
68, ein Stellknopf 69, ein Schalter 70 in Form eines
Kippschalters, ein Stellknopf 71 und ein Stellknopf 72
angeordnet. Der Stellknopf 68 gestattet eine Einstellung
einer Nähmaschinen-Drehzahl n1, und der Stellknopf 69
gestattet eine Einstellung einer Nähmaschinen-Drehzahl n2.
Der Stellknopf 71 gestattet eine′ Einstellung einer
Fadenspannkraft f1, und der Stellknopf 72 gestattet eine
Einstellung einer Fadenspannkraft f2.
Die genannten Bedienelemente sind schaltungstechnisch mit
dem elektronischen Schaltungsteil der Steuerung 63
verknüpft. Die Steuerung 63 ist über ein Kabel (nicht
dargestellt) mit der Fadenspannvorrichtung 58 elektrisch
verbunden. Weiter ist ein pneumatischer Steuerungsteil
(nicht dargestellt) vorgesehen, der über eine
Pneumatikleitung (nicht dargestellt) mit dem Stellantrieb
49 verbunden ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Arbeitsweise
der vorstehend beschriebenen Nähmaschine 1 erläutert:
Mit Drehung der Armwelle führt der Exzenter 15 eine
rotierende Bewegung aus, so daß der zweiarmige Hebel 17
eine Schwingbewegung erfährt. Dadurch wird der Gleitstein
19 in der Führungsnut 20 hin- und herbewegt. Je nach der
Stellung der Stellwelle 21 erfolgt zusätzlich eine
Ablenkung der Bewegung des Gleitsteins 19, wodurch der
Winkelhebel 25 eine schwingende Bewegung ausführt. Diese
wird von der Zugstange 28 auf den Antriebshebel 29
übertragen, der die Bewegung schließlich gegenläufig auf die
Zugstangen 30, 34 und damit auf die Stangen 31, 35 mit den
Füßen 33 und 39 überträgt. Infolge der Einwirkung der an
dem Lenker 40 angreifenden Kraft der Feder 42 wird der
Antriebshebel 29 in Richtung zu der Grundplatte 5 hin
gedrückt.
Im Betrieb der Nähmaschine 1 gelangen der Drückerfuß 33 und
der Transportfuß 39 alternierend mit dem Nähgut 8 in
Berührung. Dabei heben sich die Füße 33, 39 im Wechsel um
einen veränderbaren Hub h von dem Nähgut 8 ab. Mit der
Konstruktion wird weiter eine Anpassung der Füße 33, 39 an
die jeweilige Nähgutdicke a oder b gegen die Kraft der
Feder 42 ermöglicht.
Wie eingangs erwähnt, wird die Amplitude der
Schwingbewegung des Antriebshebels 29 durch die Stellung
des Stellhebels 43 beeinflußt. In der in Fig. 1
dargestellten Stellung liegt der Stellhebel 43 infolge der
Wirkung des nicht mit Druckluft beaufschlagten
Stellantriebs 49 an der Stellschraube 47 an. Durch die
maßliche Ausbildung des Hubgetriebes 51 wird in dieser
Stellung der Stellwelle 21 erreicht, daß die Füße 33, 39
einen Hub ausführen, der als kleiner Hub h1 bezeichnet
wird.
Bei einer Beaufschlagung des Stellantriebs 49 mit Druckluft
wird die Stellwelle 21 entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers
verdreht, bis der Stellhebel 43 an der Stellschraube 48 zur
Anlage gelangt. Diese Stellung des Stellhebels 43 ist
strichpunktiert angedeutet. Hiermit wird erreicht, daß die
Füße 33, 39 einen Hub ausführen, der als großer Hub h2
bezeichnet wird. In Fig. 1 ist der große Hub h2 durch den
in oberster Stellung befindlichen Transportfuß 39
strichpunktiert dargestellt.
Der von dem Hubgetriebe 51 erzeugte Hub h an den Füßen 33,
39 wird von den Schubbewegungen des Schubgetriebes
überlagert. Hierdurch ergibt sich an dem Transportfuß 39
eine hüpfende Bewegung, die mit der gleichzeitig bewegten
Nadel 54 eine sogenannte Nadeltransportbewegung erzeugt.
Hierdurch erfährt das Nähgut 8 eine Vorschubbewegung in
Richtung des Pfeils 73.
Nachdem die Arbeitsweise der auf das Nähgut 8 einwirkenden
Füße 33 und 39 beschrieben worden ist, folgt nun die
Beschreibung des Verfahrens anhand eines Nähvorgangs.
Hierbei wird im besonderen auf die in Fig. 2 in zeitlichem
Zusammenhang dargestellten n-t-, w-t-, h-t- und f-t-
Diagrammen Bezug genommen.
Vor Beginn des Nähvorgangs werden von der Bedienungsperson
Einstellungen an der Nähmaschine 1 und an der Steuerung 63
vorgenommen. Die Einstellungen wie für die Drehzahlen n1,
n2, für die Hübe h1, h2 und für die Fadenspannkräfte f1, f2
stellen Erfahrungswerte dar, die die Bedienungsperson im
Laufe der Zeit für bestimmte Nähoperationen in Abhängigkeit
von der Beschaffenheit des zu vernähenden Nähguts 8
gewonnen hat.
Ausgehend von einer maximalen Drehzahl n3 der Nähmaschine 1
von beispielsweise 3000 Umdrehungen pro Minute werden an
dem Stellknopf 68 die Drehzahl n1 von beispielsweise 500
Umdrehungen pro Minute und an dem Stellknopf 69 die
Drehzahl n2 von beispielsweise 2000 Umdrehungen pro Minute
eingestellt.
Weiter werden die Einstellungen für die Fadenspannkraft f
vorgenommen. Hierzu werden an dem Stellknopf 71 die
Fadenspannkraft f1 von beispielsweise 4 Newton und an dem
Stellknopf 72 die Fadenspannkraft f2 von beispielsweise 7,5
Newton eingestellt. Mit der normal dargestellten Stellung
des Schalters 70 sind die eingestellten Fadenspannkräfte
f1, f2 ansteuerbar.
Eine weitere Einstellung erfolgt noch für die Hübe h1 und
h2 durch Justieren der Stellschrauben 47 und 48. Ausgehend
von einem Beispiel des Nähguts 8 mit der Dicke b von 6
Millimetern erfolgt eine Einstellung für den Hub h2 von 7,5
Millimeter. Der Beschaffenheit des Nähguts 8 entsprechend
erfolgt beispielsweise eine Einstellung für den Hub h1 von
3,0 Millimeter.
Es wird davon ausgegangen, daß sich die Nähmaschine 1 mit
den vorstehenden Einstellungen im Stillstand befindet, daß
der Stellantrieb 49 nicht mit Druckluft beaufschlagt ist,
daß die Fadenspannvorrichtung 58 aufgrund einer
entsprechenden Versorgungsspannung die Fadenspannkraft f1
in dem Faden 57 aufbringt und daß das Nähgut 8 lediglich
mit der Nähgutlage 9 unter dem Drückerfuß 33 eingeklemmt
ist.
Mit dem Niedertreten des Pedals 66 bewirkt der
Antriebsmotor 62 ein Anlaufen der Nähmaschine 1, womit die
Erzeugung der Naht 11 bei einer Fadenspannkraft f1 und den
Hub h1 ausführenden Füßen 33, 39 erfolgt. Gemäß der
strichpunktiert dargestellten Funktion in einem n-t-
Diagramm (Teil in Fig. 2) wird zunächst die Drehzahl n1
entsprechend dem Punkt P1 durchfahren, womit die Abgabe
eines Steuersignals erfolgt und damit der Ablauf einer
Wartezeit tw von beispielsweise 0,15 Sekunden ausgelöst
wird. Dementsprechend nimmt ein Pegel w den Pegelwert w1
gemäß dem w-t-Diagramm ein. Mit der weiteren Beschleunigung
der Drehzahl n wird die Drehzahl n2 entsprechend dem Punkt
P2 durchfahren, womit wieder die Abgabe eines Steuersignals
erfolgt. Gemäß dem n-t-Diagramm wird für das Durchfahren
des Bereiches der Drehzahlen von n1 nach n2 eine Zeit von
t1 benötigt.
Aufgrund einer logischen Verknüpfung innerhalb der
Steuerung 63 erfolgt kein Setzen weiterer Funktionen, da
die Drehzahl n2 gemäß dem Punkt P2 vor dem Ablauf der
Wartezeit tw durchfahren worden ist.
Mit fortschreitendem Nähvorgang ändert sich die Drehzahl n
der Nähmaschine 1 entsprechend der strichpunktiert
dargestellten Funktion des n-t-Diagramms, bis ein Punkt P3
entsprechend der Drehzahl n3 von 3000 Umdrehungen pro
Minute erreicht worden ist.
Dieser Zustand hält solange an, bis die Bedienungsperson
durch eine entsprechende Positionierung des Pedals 66 ein
Abbremsen der Nähmaschine 1 veranlaßt. Dieser Zeitpunkt ist
durch einen Punkt P4 markiert. Von hier ab erfolgt eine
Verzögerung der Drehzahl n3, bis die Drehzahl n2
entsprechend einem Punkt P5 durchfahren worden ist, womit
wieder die Abgabe eines Steuersignals erfolgt. Hiermit wird
wieder der Ablauf der Wartezeit tw ausgelöst. Entsprechend
nimmt der Pegel w wieder den Pegelwert w1 ein. Mit der
weiteren Verzögerung wird ein der Drehzahl n1
entsprechender Punkt P6 durchfahren. Gemäß dem n-t-Diagramm
wird für das Durchfahren des Drehzahlbereiches von n2 nach
n1 eine Zeit von t2 benötigt.
Aufgrund der logischen Verknüpfung innerhalb der Steuerung
63 erfolgt auch hier kein Setzen weiterer Funktionen, da
die Drehzahl n1 gemäß dem Punkt P6 vor dem Ablauf der
Wartezeit tw durchfahren worden ist.
Mit dem weiteren Abbremsen nimmt die Drehzahl n der
Nähmaschine 1 schließlich den Wert 0 ein. Der soweit
beschriebene Nähvorgang entspricht der strichpunktiert
eingezeichneten Funktion in dem n-t-Diagramm mit
schnellstmöglichem Anlaufen und Abbremsen der Nähmaschine 1
und stellt einen normalen Nähvorgang dar. Es ist der
Bedienungsperson völlig freigestellt, diesen Vorgang
beliebig oft zu wiederholen.
Der Nähvorgang in der vorbeschrieben Weise erfolgt solange,
bis der Übergangsbereich 12 in einen Abstand von
beispielsweise 1 bis 2 Zentimeter vor den Arbeitsraum der
Füße 33, 39 gelangt ist, in dem die Nähmaschine 1
beispielsweise stillgesetzt wird.
Nach der visuellen Erfassung des Übergangsbereiches 12
bringt die Bedienungsperson das Pedal 66 in eine solche
Position, daß ein sanfteres Anlaufen der Nähmaschine 1 als
zuvor erfolgt. Dabei verhält sich die Drehzahl n gemäß der
Funktion, wie diese in dem n-t-Diagramm mit normalen Linien
dargestellt ist. Mit dem Anlaufen wird zunächst die
Drehzahl n1 entsprechend dem Punkt P1′ durchfahren.
Hiermit wird wiederum die Abgabe eines Steuersignals und
davon der Ablauf einer Wartezeit tw ausgelöst, womit der
Pegel w wieder den Pegelwert w1 entsprechend dem w-t-
Diagramm einnimmt.
Mit fortschreitendem Nähvorgang läuft die Wartezeit tw ab,
noch bevor die Drehzahl n2 entsprechend dem Punkt P2′
durchfahren worden ist. Aufgrund der logischen Verknüpfung
veranlaßt die Steuerung 63, daß das Hubgetriebe 58 von dem
Hub h1 auf den Hub h2 und die Fadenspannvorrichtung 58 von
der Fadenspannkraft f1 auf die Fadenspannkraft f2 und
umgesteuert werden.
Nun erfolgt das Nähen des Übergangsbereiches 12 bei
geändertem Betriebszustand der Nähmaschine 1. Dabei
gestattet der große Hub 2 das Aufsteigen der Füße 33, 39
auf den Teil des Nähguts 8 mit der Dicke b ohne
Schwierigkeiten. Mit der erhöhten Fadenspannkraft f2
erfolgt ein festes Anziehen der Naht 11 in dem
Übergangsbereich 12.
Nachdem der Übergangsbereich 12 den Arbeitsbereich der
Nadel 54 verlassen hat, erfolgt beispielsweise wieder eine
Beschleunigung der Drehzahl n. Sobald diese den Wert n2
entsprechend dem Punkt P2′ durchfahren hat, veranlaßt die
Steuerung 63 ein Zurücksetzen des Hubgetriebes 51 von dem
Hub h2 auf den Hub h1 und von der Fadenspannvorrichtung 58
von der Fadenspannkraft f2 auf die Fadenspannkraft f1. Für
das Durchlaufen der Drehzahl n von dem Punkt P1′ nach P2′
wurde eine Zeit von t1′ benötigt.
Die weitere Beschleunigung der Drehzahl n erfolgt
beispielsweise gemäß der mit normaler Linie dargestellten
Funktion in dem n-t-Diagramm, bis der Punkt P3′
entsprechend der Drehzahl n3 erreicht worden ist.
Nun erfolgt das weitere Vernähen des Nähguts 8 von der
Dicke b. Hierbei ist es der Bedienungsperson freigestellt,
nach Belieben Zwischenstopps einzulegen. Bei solchen
Zwischenstopps erfolgt das Anlaufen und das Abbremsen der
Nähmaschine 1 jeweils unter Ausnutzung der
schnellstmöglichen Steigerung und Verzögerung der Drehzahl
n entsprechend dem vorbeschriebenen, strichpunktiert
gezeichneten n-t-Verlauf.
Der Nähvorgang wird solange fortgesetzt, bis der
Übergangsbereich 13 in einen Abstand von beispielsweise 1
bis 2 Zentimeter vor den Arbeitsbereich der Füße 33, 39
gelangt ist. Dies entspricht einem Zeitpunkt, der durch
einen Punkt P4′ angegeben ist.
Nach der visuellen Erkennung des Übergangsbereiches 13
bringt die Bedienungsperson das Pedal 66 in eine solche
Position, daß eine Verzögerung der Drehzahl n der
Nähmaschine 1 erfolgt, wobei die Drehzahl n gemäß dem n-t-
Diagramm zunächst die Drehzahl n2 entsprechend dem Punkt
P5′ durchfährt.
Hiermit wird wiederum die Abgabe eines Steuersignals und
davon der Ablauf einer Wartezeit tw ausgelöst.
Dementsprechend hat der Pegel w den Pegelwert w1
eingenommen.
Mit fortschreitendem Nähvorgang läuft die Wartezeit tw ab,
noch bevor die Drehzahl n1 entsprechend dem Punkt P6′
durchfahren worden ist. Hiermit ist wieder die Abgabe eines
Steuersignals erfolgt. Aufgrund der logischen Verknüpfung
veranlaßt die Steuerung 63, daß das Hubgetriebe 58 von dem
Hub h1 auf den Hub h2 und die Fadenspannvorrichtung 58 von
der Fadenspannkraft f1 auf die Fadenspannkraft f2 gesetzt
werden. Das Nähen des Übergangsbereiches 13 erfolgt nun mit
herabgesetzter Drehzahl n der Nähmaschine 1, großem Hub h2
und der Fadenspannkraft f2, bis sich beide Füße 33, 39
wieder auf dem Nähgut 8 mit der Dicke a befinden.
Anschließend veranlaßt die Bedienungsperson beispielsweise
eine weitere Verzögerung der Drehzahl n. Schließlich wird
die Drehzahl n1 entsprechend einem Punkt P6′ durchfahren.
Für das Durchfahren der Drehzahl n von dem Punkt P5′ nach
dem Punkt P6′ wurde eine Zeit von t2′ benötigt. Mit dem
Durchfahren der Drehzahl n1 entsprechend dem Punkt P6′
erfolgt wieder ein Zurücksetzen des Hubgetriebes 51 von dem
Hub h2 auf den Hub h1 und von der Fadenspannvorrichtung 58
von der Fadenspannkraft f2 auf die Fadenspannkraft f1. In
diesem Betriebszustand erfolgt die Erzeugung der Naht 12 in
dem Nähgut 8 von der Dicke a, bis die Nähmaschine 1 zum
Stillstand gekommen ist.
Die Ansteuerung der unterschiedlichen Fadenspannkraft f1
oder f2 kann ausgeschaltet werden, wenn der Schalter 70 in
die strichpunktiert eingezeichnete Stellung verbracht wird.
Es wird angemerkt, daß auch ein Nähen mit einer Drehzahl n
gemäß der gestrichelten Linie 74 möglich ist, wobei die
Steuerung 63 dann die Einstellung des Hubs h2 und der
Fadenspannkraft f2 entsprechend der Linien 75, 76
aufrechterhält.
Es wird weiter angemerkt, daß ein Nähen mit einer Drehzahl
n, die die Bedingung n2 < n < n1 erfüllt, problemlos ohne
Auslösung eines Schaltvorgangs möglich ist. Hierdurch wird
einerseits das Nähen von bestimmten Nähgutbereichen mit
niedrigen Drehzahlen ohne Auslösung des beschriebenen
Schaltvorgangs möglich. Andererseits wird die Nähmaschine 1
bei höheren Drehzahlen selbsttätig auf den kleinen Hub h1
umgeschaltet, womit die Nähmaschine 1 gegen Beschädigungen
geschützt und unnütze Geräuschentwicklung vermieden wird.
Das Ausführungsbeispiel 2 ist mit Ausnahme der folgend
beschriebenen Abwandlung wie das Ausführungsbeispiel 1
aufgebaut.
In dem Ausführungsbeispiel 2 ist das Hubgetriebe 51 an
Stelle der Feder 42 mit einem Kraftgeber 77 ausgestattet.
Dieser ist als einfachwirkender Pneumatikzylinder mit
integrierter Feder für eine Federrückstellung ausgebildet.
Der Kraftgeber 77 ist an einem Lager 78 des Kopfs 4
gelagert. Das Ende einer Kolbenstange 79 ist an einem Teil
80 drehbar aufgenommen, der an dem vorstehend genannten
Lenker 40 angebracht ist.
Der Kraftgeber 77 ist mit einem Steuerungsteil 81
ansteuerbar verbunden, der in der Grundplatte 5 der
Nähmaschine 1 angeordnet ist. Der Steuerungsteil 81 weist
elektrisch ansteuerbare Pneumatikventile und zwei
unabhängige Druckregler (nicht dargestellt) auf. Diese sind
jeweils mit einem Stellknopf 82, 83 zur Einstellung eines
Druckes p1, p2 versehen. Die von den Druckreglern
abgegebenen Drücke p1, p2 werden an Manometern 84, 85
angezeigt. Der Steuerungsteil 81 ist über eine Leitung 86
mit einer Druckluftquelle und über eine nicht bezeichnete
Leitung mit dem Kraftgeber 77 verbunden.
Das Verfahren an einer Nähmaschine 1 gemäß dem
Ausführungsbeispiel 2 läuft wie folgt ab.
Mit der Anordnung des Kraftgebers 77 ist eine Veränderung
der die Füße 33, 39 gegen das Nähgut 8 pressenden Kraft
möglich.
Vor Beginn des Nähvorgangs werden von der Bedienungsperson
die Einstellungen an der Nähmaschine 1 wie zu dem
vorangehenden Ausführungsbeispiel 1 vorgenommen. Zusätzlich
werden noch Einstellungen bezüglich der Drücke p1 und p2
durchgeführt. Diese Einstellungen stellen ebenfalls
Erfahrungswerte dar, die die Bedienungsperson im Laufe der
Zeit für bestimmte Nähoperationen in Abhängigkeit von der
Beschaffenheit des zu vernähenden Nähguts 8 gewonnen hat.
Beispielsweise werden Einstellungen für den Druck p1 von 4
bar und für den Druck p2 von 2,5 bar vorgenommen. Die
weitere Beschreibung nimmt insbesondere auf die Fig. 2
Bezug, in der ein p-t-Diagramm aufgeführt ist.
Im Betrieb der Nähmaschine 1 werden die Steuersignale zur
Veränderung des Hubs h, der Fadenspannkraft f und die
Drücke p1 und p2 entsprechend dem p-t-Diagramm zur
Ansteuerung des Kraftgebers 77 herangezogen. Das Nähen der
Übergangsbereiche 12 und 13 mit vermindertem Druck p2 hat
sich als besonders vorteilhaft erwiesen, weil sich dadurch
die Füße 33, 39 besser den verschiedenen Dicken a, b
anpassen können.
Wie aus dem p-t-Diagramm hervorgeht, kann sich der
Nähvorgang mit dem niedrigeren Druck p2 gemäß einer
gestrichelten Linie 87 auch über eine längere Zeit
erstrecken, wenn die Nähmaschine 1 beispielsweise mit einer
Drehzahl n entsprechend der Linie 74 betrieben wird.
Für die Beschreibung des Verfahrens anhand der
Ausführungsbeispiele 1 und 2 wurde die Wartezeit tw von
beispielsweise 0,15 Sekunden in den Ablauf mit einbezogen.
Grundsätzlich ist der Wert der Wartezeit tw von 0 bis
beispielsweise 0,3 Sekunden veränderbar. Zur Durchführung
der Einstellung ist an der Steuerung 63 eine Stellschraube
88 vorgesehen.
Mit einer Einstellung der Wartezeit von tw=0 erfolgt bei
jedem Durchfahren der Drehzahlen n1 und n2 die beschriebene
Ansteuerung der Funktionen für die Hub-, Fadenspannkraft-
und Druck-Umschaltung. Somit erfolgt dies unabhängig davon,
ob die Drehzahl n der Nähmaschine 1 schnell oder langsam
hoch- oder heruntergefahren wird. Eine solche Betriebsweise
kann bei bestimmten Nähoperationen vorteilhaft sein.
Andererseits kann es bei bestimmten Nähvorgängen angebracht
sein, wenn die Ansteuerung der genannten Funktionen nur bei
einem bestimmten Hochfahren bzw. Herunterfahren der
Drehzahl n erfolgt, wie dies in der Beschreibung der
Arbeitsweise der Nähmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel
1 erläutert wurde. In diesem Fall ermöglicht die
Stellschraube 88, die Wartezeit tw einstellen zu können.
Dabei wird folgendem Rechnung getragen: Einerseits können
mit der Wartezeit tw die jeweiligen Nähbedingungen
berücksichtigt werden. Andererseits können
maschinenspezifische Eigenschaften wie Ansprechzeit der
Stellglieder und Reibungsverhältnisse an der Mechanik
kompensiert werden.
Claims (4)
1. Verfahren zum Betreiben einer Nähmaschine (1), um ein
Nähgutteil (8) von unterschiedlicher Dicke (a; b) zu
vernähen,
wobei ein Drückerfuß (33) und ein Transportfuß (39) alternierend auf dem Nähgut (8) aufsetzen und einen Hub (h) ausführen,
der bei einer niedrigen Drehzahl (n1) einen großen Hub (h2) und bei einer höheren Drehzahl (n2) einen kleinen Hub (h1) einnimmt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
wobei ein Drückerfuß (33) und ein Transportfuß (39) alternierend auf dem Nähgut (8) aufsetzen und einen Hub (h) ausführen,
der bei einer niedrigen Drehzahl (n1) einen großen Hub (h2) und bei einer höheren Drehzahl (n2) einen kleinen Hub (h1) einnimmt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) Einstellung des kleinen Hubs (h1),
- b) Einstellung des großen Hubes (h2) zum Nähen eines Übergangsbereiches (12; 13) von der einen (a; b) auf die andere Dicke (b; a),
- c) Einstellung einer unteren Drehzahl (n1), unterhalb der die Füße (33, 39) den kleinen Hub (h1) ausführen,
- d) Einstellung einer oberen Drehzahl (n2), oberhalb der die Füße den kleinen Hub (h1) ausführen,
- e) Abgabe eines Steuersignals nach jeweiligem Durchlaufen einer der Drehzahlen (n1; n2) zur Veranlassung einer Umschaltung des Hubes (Hub h1 auf Hub h2; Hub h2 auf Hub h1), wobei
- - der große Hub (h2) ausgeführt wird, solange die Drehzahl (n) größer als die untere Drehzahl (n1) und kleiner als die obere Drehzahl (n2) ist,
- - und der kleine Hub (h1) ausgeführt wird, solange die Drehzahl (n) kleiner als die untere Drehzahl (n1) oder größer als die obere Drehzahl (n2) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuersignal den Ablauf einer Wartezeit (tw)
auslöst, und die Umschaltung des Hubes (Hub h1 auf
Hub h2; Hub h2 auf Hub h1) erfolgt, wenn ein
weiteres Steuersignal nach Ablauf der Wartezeit (tw)
abgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - Einstellung einer unteren Fadenspannkraft f1 zum Nähen der gleichbleibenden Dicke (a; b) des Nähguts (8),
- - einer oberen Fadenspannkraft f2 zum Nähen des Übergangsbereiches (12; 13) des Nähguts (8),
- - Einschaltung der oberen Fadenspannkraft f2 während Nähens mit dem großen Hub (h2).
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüch 1 bis
3,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - Ermittlung und Eingabe eines unteren Drückerfuß- Druckes p1 zum Nähen der gleichbleibenden Dicke (a; b) des Nähguts (8),
- - Einstellung eines oberen Drückerfuß-Druckes p2 zum Nähen des Übergangsbereiches (12; 13) des Nähguts (8),
- - Einschaltung der oberen Drückerfuß-Druckes p2 während des Nähens mit dem großen Hub (h2).
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- 1992-09-14 DE DE19924230747 patent/DE4230747C2/de not_active Expired - Fee Related
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