DE3914913C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nähgut-Positioniereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Nähgut-Positioniereinrichtung dieser Art ist in der DE 35 09 526 C1 beschrieben. Bei dieser bekannten Ausgestal­ tung sind die Spreizvorrichtung, der sie tragende Schlitten und die ihn tragende Führungseinrichtung zwischen dem seit­ lich auskragenden Kopf der Nähmaschine und dem Tisch an­ geordnet. Die Spreizvorrichtung weist in ihrem Fußbereich einen horizontalen Arm in Form einer Kurbel auf, der die sich in der einen Koordinatenrichtung erstreckende vertikale Funktionsebene der Nähnadel mit der Kurbel durchquert und an seinem freien Ende den sich vor der Stirnseite des Kopfes der Nähmaschine befindlichen Nähguthalter trägt. Diese vorbekannte Positioniereinrichtung ermöglicht zwar die Herstellung einer um den Nähguthalter rundum verlaufenden, in sich geschlossenen Naht, dies jedoch nur, wenn die U-förmig gekröpfte Kurbel um ihre horizontale Achse von der einen Seite der Nähnadel zur anderen Seite umgelegt wird, so daß sie die Auf- und Abbewegung der Nähnadel während des Vorschubs des Nähguthalters nicht mehr behindern kann. Diese Kurbel bildet einen Teil der Spreizvorrichtung, die einen Druck auf den Nähguthalter überträgt, um das Nähgut zwischen dem Nähguthalter und dem Tisch festzuklemmen. Wird die Kurbel während des Nähvorgangs, z. B. weil sie klemmt oder nicht angesteuert wird, nicht umgelegt, besteht die Gefahr, daß die Nähnadel mit der Kurbel kollidiert und es infolge­ dessen zum Bruch der Nähnadel kommt. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Positioniereinrichtung besteht in einer mangelnden Positionierung des Nähguts. Das Nähgut wird zwischen dem Nähguthalter und der Oberfläche des ortsfesten Tisches geklemmt, wobei aufgrund unterschiedlicher Reibungs­ koeffizienten zwischen dem Nähgut und dem plattenförmigen Nähguthalter einerseits und dem Nähgut und der Oberfläche des Tisches andererseits das Nähgut von dem Nähguthalter bei seiner horizontalen Bewegung mitgenommen wird und das Nähgut dabei über die Oberfläche des Tisches rutscht. Wenn auch die Oberfläche des Tisches sehr glatt gestaltet werden kann, um die Reibung zwischen dem Nähgut und dem Tisch klein zu halten, besteht doch, insbesondere wenn der Nähguthalter beschleunigt wird, die Gefahr, daß das Nähgut relativ zum Nähguthalter verrutscht. Die gewünschte rundum verlaufende, in sich geschlossene Naht kommt dann nicht zustande.

In der DE 26 13 517 C2 ist eine Nähvorrichtung zum Vernähen der Ränder von Matratzen beschrieben. Zur Aufnahme der zu nähenden Matratze ist ein hohler rechteckiger Rahmen mit einem darin beweglichen Boden vorgesehen. Die Höhe des Rahmens ist geringer als die Höhe der Matratze, so daß letztere vom Rahmen nach oben vorsteht. Zur Lagerung des Rahmens ist ein Tisch mit einer schrägen Platte vorgesehen, die unter einem Winkel von 45° zur Horizontalen geneigt ist. Auf der schrägen Platte befinden sich eine Vielzahl kleiner Ständer, in deren oberen Bereichen jeweils eine Kugel gela­ gert ist. Der Rahmen ist mit einer flachen Grundplatte auf den Kugeln der Ständer drehbar gelagert. Als Drehantrieb dient ein Ritzel, das mit einer am Umfang des viereckigen Rahmens angeordneten Zahnstange kämmt. Zur Führung des Rahmens ist dieser mit einem mittigen, unterseitigen Zapfen versehen, der ein Langloch eines parallel zur Ebene der schrägen Platte schwenkbar gelagerten Führungshebels durch­ faßt. Die Nähmaschine ist im schräg unten befindlichen Bereich der im Rahmen befindlichen Matratze angeordnet, wobei sie den ihr zugewandten oberen Kantenbereich der Matratze zu vernähen vermag. Diese bekannte Nähvorrichtung ist speziell für das Vernähen von Matratzen zugeschnitten. Ein Verschieben der Matratze direkt auf einem Tisch findet nicht statt. Da die Matratze umfangsmäßig vom Rahmen um­ schlossen ist, können auch Relativbewegungen zwischen der Matratze und der sie tragenden Bodenplatte des Rahmens nicht stattfinden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Nähgut-Posi­ tioniereinrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubil­ den, daß beim Erzeugen einer rundum um den Nähguthalter verlaufenden, in sich geschlossenen Naht die Bewegung der Nähnadel durch die Spreizvorrichtung nicht behindert wird und der Nähguthalter das Nähgut verrutschungssicher mit­ nehmen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Soweit bei der Erfindung davon Gebrauch gemacht wird, daß der Nähguthalter in seinem Bewegungsablauf durch oberhalb der Nähmaschine angeordnete Einrichtungen angesteuert wird, wird angegeben, daß aus der DE-AS 21 53 042 hervorgeht, eine Langnahtnäheinrichtung mit einer Beschickungsvorrichtung auszubilden, wobei ein Wagen mit einer Vorschubschiene in Längsrichtung der Langnahtnähein­ richtung an einer horizontalen Führungsschiene verschiebbar geführt ist, die höher angeordnet ist als die vorhandene Nähmaschine, womit aber keine in sich geschlossene Naht herstellbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Nähgut-Positioniereinrichtung wird an keiner Stelle der Nahtverlauf durch einen Teil der Näh­ gut-Positioniereinrichtung unterbrochen, weil die eine Druck- und Haltefunktion ausübende Spreizvor­ richtung parallel zur Nadellängsachse zwischen dem Schlitten und dem oberen Plattenteil verläuft, und der Schlitten und die Führungseinrichtung oberhalb der Nähmaschine angeordnet sind. Die rutschfeste Verbindung zwischen dem Nähgut und dem Nähguthalter wird dadurch erzielt, daß der Nähguthalter zwei Plattenteile aufweist, zwischen die das Nähgut geklemmt wird und der Tisch, auf dem das untere Plattenteil aufliegt, als Kugelrollentisch ausgebildet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Nähgut-Positioniereinrichtung ist das Nähgut zwischen den beiden Plattenteilen des Nähguthal­ ters so einklemmbar, daß der umlaufende Rand aus dem Näh­ guthalter vorsteht. Da der Nähguthalter mit der Antriebs­ einrichtung über die senkrecht auf der Oberseite des oberen Plattenteils angreifenden Spreizvorrichtung verbunden ist, ist der aus dem Nähguthalter vorstehende Rand des Nähgutes ununterbrochen für die Nadel zugänglich, so daß das Nähgut rundum genäht werden kann, ohne daß eine Verschiebung des Nähguts relativ zu dem Nähguthalter erforderlich ist. Die erfindungsgemäße Nähgut-Positioniereinrichtung ist geeignet, auch relativ große Nähgutstücke zu nähen.

Durch die mit der Ausbildung nach Anspruch 2 geschaffene Möglichkeit der Drehung des Nähguthalters um die vertikale Achse zusätzlich zu der Verschiebbarkeit des Nähguthalters in der horizontalen Ebene ist eine vollautoma­ tische Positionierung beispielsweise unter Zuhilfenahme einer NC- oder CNC-Steuerung möglich.

Die Spreizvorrichtung kann auf einfache Art und Weise nach der Weiterbildung von Anspruch 3 durch einen Druckzylinder realisiert werden, in dem ein Kolben verschiebbar gelagert ist, der eine Kolbenstange aufweist, die an ihrem äußeren Ende das Fußteil der Spreizvorrichtung trägt.

Der Zusammenbau des Nähguthalters und die Anordnung des Nähguts in dem Nähguthalter mit den Merkmalen nach Anspruch 4 kann in einer Schablone vorgenommen werden, die auf dem Kugelrollentisch angeordnet ist und aus zwei relativ zueinander in der x-/y- Ebene verschiebbaren Rahmenteilen besteht, die in einer Schließstellung einen Raum zwischen sich begrenzen, in den der Werkstückhalter einsetzbar ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine stark schematisierte perspektivische Ansicht einer Nähgut-Positioniereinrichtung für eine Näh­ maschine und

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Nähgut-Positio­ niereinrichtung und der Nähmaschine, wobei der Nähguthalter sich in einer Stellung befindet, in der ein Nähvorgang stattfindet.

Die erfindungsgemäße Nähgut-Positioniereinrichtung weist einen Nähguthalter 1 auf, der, wie aus Fig. 2 ersichtlich, aus zwei aufeinandergelegten Platten 2, 3 besteht, zwischen denen das Nähgut 4 eingeklemmt ist. Das Nähgut 4 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus mehreren Materiallagen, die durch eine umlaufende Naht miteinander zu vernähen sind.

Der Nähguthalter 1 ist auf einem Kugelrollentisch 5 abge­ stützt, der eine auf Füßen 6 sich abstützende Tischplatte 7 aufweist, in deren Oberfläche eine Vielzahl von drehbar ge­ lagerten Kugelrollen 8 angeordnet ist.

Die untere Platte 3 des Nähguthalters 1 liegt an jeder Stelle innerhalb des vorbestimmten Bewegungsbereiches des Werkstückhalters auf mehreren Kugelrollen 8 gleichzeitig auf.

Die Abstützung des Nähguthalters 1 auf den Kugelrollen 8 ermöglicht eine außerordentlich reibungsarme Beweg­ lichkeit des Nähguthalters 1 auf dem Kugelrollentisch 5 in der zu der Tischoberfläche parallelen x-/y-Ebene.

Eine Antriebseinrichtung 9 zum Bewegen des Nähguthalters 1 in der x-/y-Ebene weist eine Spreizvorrichtung 10 auf, die im wesentlichen durch einen Druckzylinder gebildet wird. Die als z-Achse bezeichnete Längsachse des Druckzylinders ver­ läuft senkrecht zu der x-/y-Ebene, in welcher der Nähgut­ halter 1 bewegbar ist. Ein nicht dargestellter Kolben ist in dem Druckzylinder längs der z-Achse verschiebbar. Am äuße­ ren Ende der Kolbenstange 11 befindet sich ein Fußteil 12, das an die Oberseite der oberen Platte 2 durch Ausfahren des Kolbens andrückbar ist.

Ein oberes Ende des Druckzylinders bildet ein Kopfteil 13 der Spreizvorrichtung 10. Das Kopfteil 13 ist an einem Schlitten 14 in x-Richtung verschiebbar gelagert. Der Schlitten 14, der als in x-Richtung verlaufender Träger ausgebildet ist, ist selbst in y-Richtung verschiebbar an einer Führungseinrichtung 15 gelagert, die als Träger ausgebildet ist.

Die Führungseinrichtung 15 ist an einem Rahmen 16 befestigt, der auf dem Kugelrollentisch 5 abgestützt ist.

Die Spreizvorrichtung 10 ist um die z-Achse drehbar an dem Schlitten 14 gelagert.

An einer Seite des Kugelrollentisches 5 befindet sich eine Nähmaschine 17, deren Nadel 18 in einer zu der x-/y-Ebene senkrechten Richtung auf- und abbewegbar ist.

Die Bewegung der Spreizvorrichtung 10 in der x-Richtung und die Bewegung des Schlittens 14 zusammen mit der Spreizvor­ richtung 10 in der y-Richtung sowie die Drehung der Spreiz­ vorrichtung 10 um die z-Achse wird durch nicht dargestellte Antriebsmotoren bewirkt, deren Betrieb durch einen Computer steuerbar ist, der auch den Betrieb der Nähmaschine steuert.

Das Nähgut 4 wird in dem Nähguthalter 1 nur dadurch ge­ halten, daß die obere Platte 2 in Richtung der unteren Platte 3, die sich auf den Kugelrollentisch 5 abstützt, mittels der Spreizvorrichtung 10 gedrückt wird, deren Fußteil 12 bei Beaufschlagung des Druckzylinders mit einem geeigneten Druck­ mittel auf die Oberseite der oberen Platte 2 gedrückt wird. Nur der durch die Spreizvorrichtung 10 auf den Werkstückhal­ ter 1 ausgeübte Druck hält die Platten 2 und 3 und das zwi­ schen den beiden Platten 2 und 3 liegende Nähgut 4 zusam­ men. Ferner werden allein durch den von dem Fußteil 12 der Spreizvorrichtung 10 auf die obere Platte 2 des Werkstück­ halters 2 ausgeübten Druck die Spreizvorrichtung 10 und der Nähguthalter 1 zusammengehalten, so daß bei einer Bewegung oder Drehung der Spreizvorrichtung 10 der Nähguthalter 1 zusammen mit dem Nähgut 4 mitgenommen wird.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist das Nähgut 4 zwischen den beiden Platten 2 und 3 des Nähguthalters 1 so angeordnet, daß ein Rand 19 des Nähguts 4 aus dem Nähguthalter 1 rundherum vorsteht. Im Bereich des überstehenden Randes 19 können die verschiedenen Materiallagen des Nähgutes 4 um den Nähguthalter 1 herum ununterbrochen miteinander ver­ näht werden, wobei während des Nähvorgangs der Nähguthalter 1 mit Hilfe der Antriebseinrichtung 9 programmgemäß in der x-/y- Ebene bewegt und um die z-Achse gedreht wird.

Das Rundumnähen des Nähgutes 4 ohne Unterbrechung wird da­ durch ermöglicht, daß der Schlitten 14 und die Führungsein­ richtung 15 oberhalb der Nähmaschine 17 angeordnet sind und sich die Spreizvorrichtung, die den Schlitten 14 mit dem Nähguthalter 1 verbindet, sich längs der z-Achse erstreckt, die parallel zu der Bewegungsrichtung der Nadel 18 verläuft.

Eine Schablone 20 ist auf dem Kugelrollentisch 5 angeordnet, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Schablone 20 besteht im wesentlichen aus zwei relativ zueinander in y-Richtung ver­ schiebbaren Rahmenteilen 21, 22, die in einem Schließzustand, in dem sie zueinandergeschoben sind, einen Raum begrenzen, in den der Nähguthalter 1 genau paßt. Im dargestellten Bei­ spiel ist die Schablone 20 mittels eines Druckzylinders 23 in die Schließstellung bzw. in die Öffnungsstellung bewegbar.

In der Öffnungsstellung der Schablone 20 wird der Nähgut­ halter 1 in den von den Rahmenteilen 21 und 22 umgrenzten Raum eingebracht. Das Nähgut 4 wird dann zwischen die bei­ den Platten 2 und 3 des Werkstückhalters 1 gelegt und so aus­ gerichtet, daß der Rand 19 über den Nähguthalter 1 vor­ steht. Beim Schließen der Schablone 20 werden dann nicht nur die beiden Platten 2 und 3 exakt zueinander ausgerichtet, son­ dern der Nähguthalter 1 zusammen mit dem Nähgut 4 an eine genau definierte Stelle geschoben, die den Nullpunkt des Koordinatensystems darstellt. Dann wird die Spreizvorrichtung 10 in ihre Ausgangsstellung bewegt, die dem Nullpunkt des Koordinatensystems entspricht. In dieser Ausgangsstellung der Spreizvorrichtung 10 wird dann der Druckzylinder mit Druck beaufschlagt, so daß der Fuß 12 auf die obere Platte 2 drückt. Wenn der Fuß 12 auf die obere Platte 2 des Nähguthalters 1 drückt, können der Nähguthalter 1 nicht mehr relativ zu dem Fuß 12 und das Nähgut 4 nicht mehr relativ zu dem Nähguthalter 1 verrutschen. Dann wird die Schablone 20 durch Auseinanderbewegen der Rahmenteile 20 und 21 geöffnet. Der Nähguthalter 1 wird dann samt dem eingeklemmten Nähgut 4 von der Antriebseinrichtung 9 aus der Schablone 20 heraus und in den Nähbereich bewegt, in dem er dann während des Be­ triebs der Nähmaschine programmgemäß bewegt und gedreht wird, so daß das Nähgut 4 rundum genäht wird.

Die erfindungsgemäße Nähgut-Positioniereinrichtung eignet sich besonders zum Positionieren von textilem Material relativ zu einer Nähmaschine.

Claims (4)

1. Nähgut-Positioniereinrichtung für eine Nähmaschine mit einer Nähnadel die längs ihrer parallel zu einer vertikalen z-Achse verlaufenden Längsachse auf- und abbeweg­ bar ist, mit einem relativ zu der Nähmaschine in einer horizontalen x-/y-Ebene bewegbaren Nähguthalter, der ein oberes Plattenteil aufweist, das an das unter ihn legbare Nähgut drückbar ist, einer Antriebseinrichtung zum Bewegen des Nähguthalters in der x-/y-Ebene, einem Tisch mit einer in der x-/y-Ebene sich erstreckenden Oberfläche, auf welcher der Nähguthalter in der x-/y-Ebene bewegbar abgestützt ist, einer von der Antriebseinrichtung in einer x- und y-Koor­ dinatenrichtung bewegbaren Spreizvorrichtung, die ein Fuß­ teil, das gegen das obere Plattenteil des Nähguthalters drückbar ist, und ein Kopfteil hat, das an einem Schlitten in der einen Koordinatenrichtung verfahrbar gelagert ist, der an einer Führungseinrichtung in der anderen Koordinaten­ richtung verfahrbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (9) und die Führungseinrichtung (15) oberhalb der Nähmaschine (17) angeordnet sind, daß sich die Spreizvorrichtung (10) im wesentlichen geradlinig längs der z-Achse im seitlichen Abstand von der Nadellängsachse zwi­ schen dem Schlitten (9) und dem oberen Plattenteil (2) des Nähguthalters (1) erstreckt, daß der Nähguthalter (1) ein unteres Plattenteil (3) aufweist, auf welches das obere Plattenteil (2) legbar ist, um das Nähgut (4) zwischen die beiden Plattenteile (2, 3) zu klemmen, daß der Tisch als Kugelrollentisch (5) ausgebildet ist, der eine Vielzahl von drehbar gelagerten Kugelrollen (8) aufweist, und daß das untere Plattenteil (3) des Nähguthalters (1) an jeder Stelle seines Bewegungsbereiches auf mehreren Kugelrollen (8) gleichzeitig frei aufliegt.

2. Nähgut-Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nähguthalter (1) oder zu­ mindest das Fußteil (12) der Spreizvorrichtung (10) oder die Spreizvorrichtung (10) um eine zu der x-/y-Ebene senkrechte z-Achse drehbar ist und eine Antriebseinrichtung zum Drehen des Fußteils (12) um die z-Achse vorgesehen ist.

3. Nähgut-Positioniereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizvorrichtung (10) einen Druckzylinder aufweist, in der ein Kolben verschiebbar gelagert ist, der eine Kolbenstange (11) aufweist, die an ihrem äußeren Ende das Fußteil (12) der Spreizvorrichtung (10) trägt.

4. Nähgut-Positioniereinrichtung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kugelrollentisch (5) eine Schablone (20) angeordnet ist, die aus zwei relativ zueinander in der x-/y-Ebene verschiebbaren Rahmenteilen (21, 22) besteht, die in einer Schließstellung einen Raum zwischen sich begrenzen, in den der Nähguthalter (1) einsetzbar ist.