DE102019219814A1

DE102019219814A1 - Stichbildungswerkzeug-Baugruppe für eine Nähanlage sowie Nähanlage mit einer derartigen Baugruppe

Info

Publication number: DE102019219814A1
Application number: DE102019219814.7A
Authority: DE
Inventors: Harald Kallenbach; Berthold Becker; Stefan Samstag
Original assignee: Pfaff Industriesysteme und Maschinen GmbH
Current assignee: Pfaff Industriesysteme und Maschinen GmbH
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-06-17
Also published as: EP4077792A1; EP4077792B1; CA3162024A1; WO2021122086A1; MX2022007375A; EP4077792C0; US11952692B2; JP7666843B2; CN115087772B; US20230013197A1; CN115087772A; JP2023507439A

Abstract

Eine Stichbildungswerkzeug-Baugruppe (6) für eine Nähanlage dient zur Erzeugung einer Doppelkettenstich-Naht (7). Eine Nähnadel (8) der Baugruppe (6) ist in einer Nadel-Stichrichtung (z) senkrecht zu einem Nähgut angetrieben auf- und ab bewegbar und zur Führung eines Nadelfadens (10) ausgebildet. Ein Greifer (12) der Baugruppe (6) ist zur Führung eines Greiferfadens (18) und zur oszillierenden Bewegung in einer Schwing-Bewegungsebene (xz) ausgeführt. Letztere ist aufgespannt von der Nadel-Stichrichtung (z) und von einer Nährichtung (x) längs der Doppelkettenstich-Naht (7). Eine Bewegungsbahn des Greifers (12) liegt während eines gesamten Doppelkettenstichs komplett in der Schwing-Bewegungsebene (xz). Es resultiert eine Stichbildungswerkzeug-Baugruppe, bei der insbesondere ein Greiferantrieb vereinfacht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stichbildungswerkzeug-Baugruppe für eine Nähanlage zur Erzeugung einer Doppelkettenstich-Naht. Ferner betrifft die Erfindung eine Nähanlage mit einer derartigen Baugruppe.
Eine Doppelkettenstich-Nähmaschine ist bekannt aus der DD-PS 1111 02 . Eine Einstellvorrichtung für einen Nähmaschinengreifer ist bekannt aus der DE 29 01 582 C2 .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stichbildungswerkzeug-Baugruppe der eingangs genannten Art derart weiter zu bilden, dass insbesondere ein Greiferantrieb vereinfacht ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Stichbildungswerkzeug-Baugruppe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es nicht zwingend erforderlich ist, bei einer Doppelkettenstich-Nähanlage eine Greifer-Bewegungsbahn vorzusehen, bei der der Greifer relativ zur Nähnadel eine Ausweichbewegung senkrecht zu einer Schwing-Bewegungsebene des Greifers vollführt. Die DD-PS 1111 02 und die DE 29 01 582 C2 zeigen Greiferantriebe aus dem Stand der Technik, die eine derartige elliptische Ausweich-Bewegungsbahn vorgeben und entsprechend komplex gestaltet sind. Auf einen entsprechend komplexen Antrieb kann bei der erfindungsgemäßen Baugruppe verzichtet werden.
Die Nährichtung liegt bei der erfindungsgemäßen Baugruppe in der Schwing-Bewegungsebene des Greifers, was auch als Inline-System bezeichnet ist. Der Greifer vollführt keine Ausweichbewegung senkrecht zur Schwing-Bewegungsebene. Die Stichbildungswerkzeug-Baugruppe kann so gestaltet sein, dass sie keinen Spreizerfinger zum Aufspreizen einer Fadenschlaufe und zum entsprechenden Erleichtern eines Einfädelns in die Fadenschlaufe benötigt. Ein derartiger Spreizerfinger, auf den hier verzichtet werden kann, ist durch offenkundige Vorbenutzung bekannt aus einer Kettenstich-Nähmaschine des Typs Pfaff 5626.
Auch die Nadel kann bei der erfindungsgemäßen Baugruppe so ausgeführt sein, dass sie sich ausschließlich in genau eine Richtung, also in der Nadel-Stichrichtung, auf- und ab bewegt, also keine Ausweichbewegung relativ zum Greifer durchführt.
Eine Beabstandung der Nähnadel-Mittel-Längsachse von der Nadelspitze nach Anspruch 2 ermöglicht eine Orientierung der Nähnadel zum Greifer, die eine obstruktionsfreie Relativbewegung dieser Stichbildungskomponenten bei der Stichbildungssequenz vereinfacht.
Dies gilt besonders für die Gestaltungen nach den Ansprüchen 3 oder 4.
Eine Nähanlage nach Anspruch 5 hat diejenigen Vorteile, die vorstehend in Bezugnahme auf die Stichbildungswerkzeug-Baugruppe bereits erläutert wurden. Zur Nähanlage kann eine Nähmaschine bzw. ein Nähautomat gehören, für die die Stichbildungswerkzeug-Baugruppe einen Bestandteil bildet. Teil der Nähanlage kann auch ein Roboter sein, der einen Nähkopf mit der Stichbildungswerkzeug-Baugruppe in mehreren Freiheitsgraden gesteuert/geregelt bewegen kann, so dass auch komplexere Nähgut-Geometrien mit definierten Nähten versehen werden können, insbesondere mit dreidimensional im Raum verlaufenden Nähten. Bei der Nähanlage kann es sich also um einen Nähroboter handeln, dessen Nähkopf um mehrere Freiheitsgrade der Translation bzw. Rotation angetrieben verlagerbar ist, oder um eine Nähmaschine.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 sehr stark schematisch eine Seitenansicht einer Nähanlage in Form eines Nähroboters mit angedeuteten Stichbildungskomponenten zur Erzeugung einer Doppelkettenstich-Naht;
2 in einer im Vergleich zu 1 um 90° um eine z-Achse gedrehten Ansicht die Stichbildungskomponenten zusammen mit einer Nähgut-Auflage beim Erzeugen einer Testnaht, wobei eine Nähnadel, die einen Nadelfaden führt, gerade in eine Greiferfaden-Schlaufe eines Greifers einfädelt,
3 eine schematische Aufsicht auf die Nähnadel und einen Abschnitt des Greifers, gesehen aus Blickrichtung III in 2; und
4, 5 in zur 2 ähnlichen Darstellungen zwei weitere Momentan-Relativpositionen der Stichbildungswerkzeuge zueinander während einer Bildungssequenz eines Doppelkettenstichs der Testnaht.

1 zeigt stark schematisch Hauptkomponenten einer Nähanlage 1, ausgebildet als Nähroboter. Die Nähanlage 1 hat einen C-förmigen Rahmen 2 mit einem Arm 3, einer Grundplatte 4 und einem Ständer 5, der den Arm 3 mit der Grundplatte 4 verbindet.
Bestandteil der Nähanlage 1 kann ein nicht näher dargestellter Antrieb sein, über den der Rahmen 2 in mehreren Freiheitsgraden der Translation bzw. Rotation, zum Beispiel in drei, vier, fünf oder sechs Freiheitsgraden verlagerbar ist. Ein derartiger Antrieb ist im Zusammenhang mit Industrierobotern bekannt. Entsprechend kann die Nähanlage 1 als Nähroboter ausgeführt sein.
Dargestellt ist in der 1 auch ein kartesisches xyz-Koordinatensystem zur Erleichterung der Anordnung von Lagebeziehungen. Die x-Achse verläuft zur der 1 senkrecht zur Zeichenebene aus dieser heraus. Die y-Achse verläuft in der 1 nach rechts parallel zur Erstreckung des Arms 3 und der Grundplatte 4. Die z-Achse verläuft in der 1 nach oben parallel zur Erstreckung des Ständers 5. Die Achsrichtungen x, y, z, gelten auch für die nachfolgenden Figuren.
Teil der Nähanlage 1 ist eine Stichbildungswerkzeug-Baugruppe 6 zur Erzeugung einer Doppelkettenstich-Naht 7, für die in der 2 sowie in den 4 und 5 jeweils ein Muster dargestellt ist. Eine Nährichtung verläuft längs der x-Richtung, also senkrecht zur durch die C-Form des Rahmens 2 vorgegebenen yz-Ebene.
Die Baugruppe 6 hat eine Nähnadel 8, die von einer Nadelstange 9 gehalten wird. Die Nadelstange 9 und mit dieser die Nähnadel 8 ist in einer Nadel-Stichrichtung längs der z-Achse senkrecht zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten Nähgut angetrieben auf- und ab bewegbar. Die Nähnadel 8 ist zur Führung eines Nadelfadens 10 ausgeführt, der auch als Oberfaden bezeichnet ist. Hierzu hat die Nähnadel 8 ein Öhr 11.
Zur Stichbildungs-Baugruppe 6 gehört weiterhin ein Greifer 12, der in der Seitenansicht nach den 2, 4 und 5 hakenförmig gestaltet ist und von einem angetriebenen Greiferträger 13 getragen ist.
Der Greifer 12 hat eine abgekröpfte Gestaltung. Ein Einfädelabschnitt 14 des Greifers 12 hat im Bereich einer Greiferspitze 15 und an seinem gegenüber liegenden Ende jeweils eine Faden-Durchtrittsöffnung 16, 17 für einen Greiferfaden 18, der auch als Unterfaden bezeichnet ist. Der Greifer 12 ist zur Führung des Greiferfadens 18 ausgeführt. Aufgrund eines nicht näher dargestellten Antriebs des Greiferträgers 13 ist der Greifer zudem zur oszillierenden Bewegung in einer Schwing-Bewegungsebene ausgeführt, die mit der xz-Ebene zusammenfällt, also einerseits von der Nadel-Stichrichtung z und andererseits von der Nährichtung x längs der Doppelkettenstich-Naht 7 aufgespannt ist. Eine Bewegungsbahn des Greifers liegt während des gesamten Doppelkettenstichs, von dem Momentaufnahmen in den 2, 4 und 5 dargestellt sind, komplett in der Schwing-Bewegungsebene xz. Senkrecht zu dieser Schwing-Bewegungsebene xz vollführt der Greifer 12 also keine Ausweichbewegung.
Die Nährichtung x liegt entsprechend in der Schwing-Bewegungsebene xz des Greifers 12. Die Nähanlage 1 stellt somit ein Inline-System dar.
Zu der Stichbildungswerkzeug-Baugruppe 6 gehört kein Spreizerfinger. Ein derartiger Spreizerfinger, der hier nicht vorliegt, ist beispielsweise bekannt durch offenkundige Vorbenutzung aus einer Kettenstich-Nähmaschine des Typs Pfaff 5626.
3 zeigt eine schematische Aufsicht auf die Nähnadel 8 und auf einen gebrochen dargestellten Abschnitt des Einfädelabschnitts 14 des Greifers 12. Insbesondere was den Durchmesser der Nähnadel 8 angeht, ist die Darstellung nach 3 vergrößert. Eine Blickrichtung der 3 geht längs einer Mittel-Längsachse 19 der Nähnadel 8. Dargestellt ist in der 3 auch ein Durchstoßpunkt einer Nadelspitze 20, durch die Zeichenebene der 3. Aus dieser Darstellung ergibt sich, dass bei der Nähnadel 8 die Mittel-Längsachse 19 von der Nadelspitze 20 um einen Abstand δy beabstandet ist. Die Nähnadel 8 ist im Bereich der Nadelspitze 20 also nicht rotationssymmetrisch, sondern die Nadelspitze 20 ist in Bezug auf eine Symmetrieachse eines Nadel-Grundkörpers, die mit der Mittel-Längsachse 19 zusammenfällt, um den Abstand δy verlagert. Bei montierter Nähnadel 8 ist, wie in der 3 gezeigt, die Nadelspitze 20 senkrecht zur Schwing-Bewegungsebene xz um den Abstand δy von der Mittel-Längsachse 19 beabstandet. Wenn bei der Stichbildung der Einfädelabschnitt 14 des Greifers 12 an der Nadelspitze 20 vorbeiläuft, liegt die Mittel-Längsachse 19, wie ebenfalls in der 3 dargestellt, zwischen der Nadelspitze 20 und dem Einfädelabschnitt 14 des Greifers 12, also zwischen der Nadelspitze 20 und dem Greifer 12.
Diese Dezentrierung der Nadelspitze 20 erleichtert eine Vorbeiführung der Nähnadel 8 am Einfädelabschnitt 14, insbesondere beim in der 2 gezeigten Einstechen der Nadelspitze 20 in eine Schlaufe des Greiferfadens 18.
Der Einfädelabschnitt 14 wird unter sehr geringem Abstand an einem Spitzenabschnitt der Nähnadel 8 vorbeigeführt. Prinzipiell können sich die beiden Komponenten 8, 12 hierbei auch berühren.
In der 2 ist zusätzlich noch ein Auflageelement 21 für das Nähgut und ein Drücker- bzw. Transportfuß 22 für das Nähgut dargestellt. Beim realen Nähbetrieb wird das Nähgut zwischen dem Auflageelement 21 und dem Fuß 22 in der Nährichtung x bewegt.
4 zeigt den Moment der Bildungssequenz des Doppelkettenstichs, bei dem die Nähnadel 8 im Bereich eines unteren Totpunkts angekommen ist. Die Greiferspitze 15 ist im Moment nach 4 im Bereich eines in der 4 rechten Totpunktes und soweit ausgelenkt, dass sie in der Projektion nach der 4 jenseits eines aus dem Öhr 11 geführten Abschnitts 23 des Nadelfadens 10 gelangt ist.
5 zeigt den Moment der Stichbildungssequenz, an dem der Einfädelabschnitt 14 in eine im Nadelfaden-Abschnitt 23 zwischenzeitlich aufgrund der Umkehrung der Bewegung Nähnadel 8 gebildete Nadelfaden-Schlaufe eingefädelt ist, wobei auch der Greiferfaden 18 im Bereich der Faden-Druchtrittsöffnung 16 des Einfädelabschnitts 14 durch diese Schlaufe des Nadelfaden-Abschnitts 23 hindurch geführt ist. Beim nächsten Einstechen (vgl. 2) einer nachfolgenden Stichbildungssequenz wird in negativer x-Richtung jenseits dieser Nadelfaden-Schlaufe von der Nähnadel wieder in eine Schlaufe des Greiferfadens 18 eingestochen und nach dem Rückziehen des Einfädelabschnitts 14 des Greifers 12 wird die vorher gebildete Schlaufe des Nadelfaden-Abschnitts 23, verschlungen mit dem Greiferfaden 18, vom Einfädelabschnitt 14 abgeworfen, wie aus der 4 ersichtlich ist. Es ergibt sich der bekannte Doppelkettenstich-Bildungsmechanismus. Die so gebildete Naht 7 verläuft in der positiven x-Richtung.
Die Baugruppe 6 kann auch als Umrüstsatz für eine Nähanlage vorbereitet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DD 111102 [0002, 0005]
DE 2901582 C2 [0002, 0005]

Claims

Stichbildungswerkzeug-Baugruppe (6) für eine Nähanlage (1) zur Erzeugung einer Doppelkettenstich-Naht (7), - einer Nähnadel (8), die in einer Nadel-Stichrichtung (z) senkrecht zu einem Nähgut angetrieben auf- und ab bewegbar und zur Führung eines Nadelfadens (10) ausgebildet ist, - mit einem Greifer (12), der zur Führung eines Greiferfadens (18) und zur oszillierenden Bewegung in einer Schwing-Bewegungsebene (xz) ausgeführt ist, die aufgespannt ist -- von der Nadel-Stichrichtung (z) und -- von einer Nährichtung (x) längs der Doppelkettenstich-Naht (7), - wobei eine Bewegungsbahn des Greifers (12) während eines gesamten Doppelkettenstichs komplett in der Schwing-Bewegungsebene (xz) liegt.
Stichbildungswerkzeug-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittel-Längsachse (19) der Nähnadel (8) von einer Nadelspitze (20) der Nähnadel (8) beabstandet ist.
Stichbildungswerkzeug-Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei montierter Nähnadel (8) die Nadelspitze (20) senkrecht zur Schwing-Bewegungsebene (xz) von der Mittel-Längsachse (19) beabstandet ist.
Stichbildungswerkzeug-Baugruppe nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Ausführung derart, dass dann, wenn bei der Stichbildung der Greifer (12) an der Nadelspitze (20) vorbeiläuft, die Mittel-Längsachse (19) zwischen der Nadelspitze (20) und dem Greifer (12) liegt.
Nähanlage mit einer Stichbildungswerkzeug-Baugruppe nach einem der Ansprüchen 1 bis 4.