DE3926329A1 - Naehmaschine fuer leder oder aehnliches arbeitsmaterial mit einer flachnadel-steuerung und ein naehverfahren unter verwendung einer solchen naehmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschine mit ei­ ner Flachnadel-Steuervorrichtung, und auf ein Verfahren für das Nä­ hen eines Leders oder eines ähnlichen Arbeitsmaterials unter Verwen­ dung einer solchen Nähmaschine.

Aus dem Stand der Technik ist eine derartige Anordnung bekannt. So zeigt zum Beispiel die anliegende Zeichnungsfigur 3 in Perspektiv­ ansicht eine Nadelstange, die mit einem Mechanismus zur Auf- und Ab­ bewegung einer Flachnadel in einer konventionellen computergesteu­ erten Leder-Nähmaschine verbunden ist. Eine von einer Nadelstange 2 gehaltene und am vorderen Ende generell flach ausgebildete Flach­ nadel 1 wird auf- und abbeweglich durch ein Lagerelement (nicht ge­ zeigt) gehalten. Eine an der Nadelstange 2 festgelegte Verbindungs­ klammer 3 ist mittels einer Verbindungsstange mit einem Gleitstück 5 verbunden, welches auf- und abgleitbar an einer vertikalen Führung 4 aufgenommen ist. Ein Kurbelarmnabe 6 ist an der Verbindungsstange drehbar gelagert, und mit einem Kurbelzapfen 9 einer Kurbel 8 über einen Kurbelarm 7 verbunden. Die Kurbel 8 ist mit einem Drehantrieb (nicht dargestellt) verbunden. Eine Koordinaten-Nähplatte (nicht ge­ zeigt), auf der ein zu bearbeitendes Material plaziert wird, ist un­ terhalb der Flachnadel 1 vorgesehen, und eine rotierende Hakenanord­ nung 11, die mit einer schwingend oszillierenden Schaftwelle 10 in Verbindung steht, ist unterhalb der Nähplatte in einer Position zu­ geordnet der Nadel vorgesehen.

Generell wird das Leder in der Art und Weise genäht, daß die Flach­ nadel 1 zum Durchdringen des Leders abgesenkt wird, und wenn dann die Flachnadel 1 nach dem Passieren des unteren Totpunktes geringfü­ gig in eine Position innerhalb der rotierenden Hakenanordnung 11 an­ steigend kommt, übt ein Knoter (nicht dargestellt) Slack auf den von der Flachnadel 1 gehaltenen Oberfaden aus, um den Oberfaden zu fan­ gen und mit einem Unterfaden zu verknüpfen, womit der Vernähvorgang ausgeführt wird, während Oberfaden und Unterfaden so gehalten wird, daß sie nicht lose kommen.

In solchen Fällen, in denen Leder dekorativ mittels einer solchen computergesteuerten Ledernähmaschine genäht wird, erfolgt das Nä­ hen generell in einer Art und Weise, indem ein Faden in der Rich­ tung eines Langloches verläuft, eingeformt in das Leder durch Be­ schädigung seitens der Flachnadel 1, wenn die Flachnadel 1 durch das Leder dringt. Dies tritt dann auf, wenn die Richtungen des in das Leder eingeformten Langloches und des Fadenlaufs nicht über­ einstimmen, sondern sich kreuzen. Zudem ist das Erscheinungsbild des Langloches zum Stich so, daß der Stich nicht schön aussieht.

Die die Flachnadel 1 haltende Nadelstange 2 ist jedoch in der aus Fig. 3 ersichtlichen, auf den Umfang bezogenen vorbestimmten Po­ sition festgelegt. Um nun die Richtung des durch die Flachnadel 1 beschädigten Langloches mit der des Fadenlaufs in Übereinstimmung zu bringen, muß die die Nähmaschine bedienende Person eingreifen und der Nähvorgang fortsetzen, in dem von Hand das Leder im Bogen in der Richtung geführt wird, in der der Faden zu liegen hat. An­ betracht dessen, ist diese Arbeit für die bedienende Person äu­ ßerst schwierig.

Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Le­ der-Nähmaschine zu schaffen, die einen Mechanismus aufweist, durch den die Flachnadel automatisch parallel zur Fadenlauf-Richtung aus­ gerichtet wird, und ein Verfahren für das Nähen von Leder unter Ver­ wendung einer solchen Leder-Nähmaschine vorzuschlagen.

In einer computergesteuerten Leder-Nähmaschine ist es nicht möglich, die auf den Umfang des Nadelschaftes bezogene Position der Nadel und die Fadenlauf-Richtung im Verhältnis zum Knoter zu ändern, wenn die Oberfäden und Unterfäden in einer rotierenden Hakenanordnung ge­ knüpft werden sollen.

Der Erfindung der vorliegenden Erfindung hat sich jedoch mit den Fak­ ten beschäftigt, und kam zu der Erkenntnis, daß eine Nadel in allen Positionen in jede andere Richtung weisen kann, außer in der Positi­ on der rotierenden Hakenanordnung.

Das heißt, um für die obigen Aufgabenstellungen eine Lösung herbei­ zuführen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung in einem ersten Lö­ sungsschritt eine Nähmaschine für Leder oder ähnliches Arbeitsmate­ rial vorgesehen, umfassend eine auf- und abbeweglich gelagerte Na­ delstange für das Haltern einer Flachnadel, eine Auf- und Ab-Bewe­ gungs-Mechanik für die Auf- und Abbewegung der Nadelstange, und ei­ ne Steuerungs-Anordnung zur Steuerung der Bewegung der Flachnadel, wobei die Flachnadel-Steuerungs-Anordnung gekennzeichnet ist durch eine Umfangspositions-Steuerung, bestehend aus einer Nadelstan­ gen-Drehanordnung und einem mit der Nadelstangen-Drehanordnung ver­ bundenen Steuermotor zur Steuerung der Umfangsposition der Flachna­ del, wobei die an dieser Nadelstange in einem Teilbereich derselben vorgesehene Nadelstangen-Drehanordnung zur Steuerung der Umfangspo­ sition der Flachnadel derart angeordnet ist, mit dieser Nadelstange zusammen zu drehen, während die Nadel ungehindert auf- und abbewegt wird; und eine Nadelstangen-Halterung in Anordnung an einem Teilbe­ reich der Nadelstange, an der die Auf- und Ab-Bewegungsmechanik an dieser Nadelstange angelenkt ist, so daß die Nadelstangen-Halterung mit der Auf- und Ab-Bewegungsmechanik verbunden ist und die Nadel­ stangen-Halterung diese Auf- und Abbewegung mit der Nadelstange aus­ führt, während die Nadelstange ungehindert drehen kann.

Gemäß einem zweiten Lösungsschritt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für das Nähen von Leder oder ähnlichem Arbeitsmate­ rial unter Verwendung einer Nähmaschine vorhergehend definierter Type vorgesehen, die Verfahrensschritte hier gekennzeichnet durch:
Drehung einer Flachnadel, so daß eine der Flächen dieser Flachna­ del in Übereinstimmung mit einem geforderten und vorprogrammier­ ten Muster parallel zur Faden-Laufrichtung ausgerichtet ist; Ab­ senkung der Flachnadel, so daß die Flachnadel in das Arbeitsmate­ rial eindringt; Drehung der Flachnadel in eine Umfangsposition, welche für die Nähmaschine die Normalposition in einem Abschnitt ist, in welchem die Flachnadel das Arbeitsmaterial zwar durchdrun­ gen hat, der untere Totpunkt von der Flachnadel jedoch noch nicht er­ reicht ist; Verknüpfung des Ober- und des Unterfadens miteinan­ der; erneute Drehung der Flachnadel, so daß eine der Flächen die­ ser Flachnadel in Übereinstimmung mit dem geforderten und program­ mierten Muster parallel zur Faden-Laufrichtung ausgerichtet ist; Rückführung der Flachnadel durch das Arbeitsmaterial und aus dem Arbeitsmaterial; Änderung der Richtung der Nadel in Übereinstim­ mung mit dem geforderten Muster; und Wiederholung der vorgenann­ ten Verfahrensschritte.

Gemäß dem zweiten Lösungsschritt der vorliegenden Erfindung ist für das Verfahren zur Steuerung der Umfangsposition einer Flach­ nadel einer Nähmaschine für Leder oder ähnliches Arbeitsmaterial ferner kennzeichnend vorgesehen, daß die Ansteuerung der Umfangs­ position der die Flachnadel halternden Nadelstange durch einen computergesteuerten Motor erfolgt, der mit der Nadelstange derart verbunden ist, daß eine der Flächen dieser Flachnadel immer paral­ lel zu der in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster er­ forderlichen Faden-Laufrichtung ausgerichtet ist, jedoch nur wenn die Flachnadel das Arbeitsmaterial durchdringt.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Perspektivansicht der Nadelstange einer computerge­ steuerten Leder-Nähmaschine, die eine Flachnadel-Steue­ rungs-Anordnung gemäß vorliegender Erfindung aufweist;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht auf einen Verbindungsteil einer Nadelstange und einer Auf- und Ab-Bewegungsmechanik der Nadelstange; und

Fig. 3 eine Perspektivansicht einer Nadelstange einer herkömmli­ chen computergesteuerten Leder-Nähmaschine.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, wird eine Aus­ führungsform einer computergesteuerten Nähmaschine mit der Flach­ nadel-Steuerungs-Anordnung gemäß vorliegender Erfindung nachfol­ gend näher beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht eine Nadelstange 2 einer computergesteuerten Leder-Nähmaschine mit der Flachnadel- Steuerungs-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. In der Fig. 1 haben gleiche oder äquivalente Teile dieselben Bezugsziffer, wie sie zu Fig. 3 aufgeführt sind.

Die Flachnadel-Steuerungs-Anordnung gemäß vorliegender Erfindung weist eine Flachnadel-Umfangspositions-Steuermechanik 20 auf, die konstruktiv so aufgebaut ist, daß ein Teil 21 mit einem polygona­ len Querschnitt oben an der auf- und abbeweglichen Nadelstange 2 einer standardmäßigen computergesteuerten Leder-Nähmaschine ausge­ bildet ist. Ein zylindrischer Körper 22 mit einem längsachsialen Durchgang, der ebenfalls polygonalen Querschnitt gleich dem poly­ gonalen Teil 21 aufweist. Eine mit dem zylindrischen Körper 22 verbundene Verbindungsstange 23 und eine mit einer Zahnstange 24 verbundene Verbindungsstange 25 sind gelenkig miteinander ange­ ordnet. Ein auf der Antriebswelle eines computergesteuerten Mo­ tors 27 befestigter Zahntrieb 26 steht in Eingriff mit der Zahn­ stange 24. Obwohl in diesem Ausführungsbeispiel ein polygonal im Querschnitt ausgebildetes Teil als Nadelstangen-Drehelement zur Verwendung kommt, welches zusammen mit der Nadelstange 2 ohne Be­ hinderung der Auf- und Abbewegung der Nadelstange 2, kann selbst­ verständlich auch eine Feder-Nutverbindung für den gleichen Zweck verwendet werden.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Flachnadel-Steuervorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ferner dahingehend ausgelegt, anstel­ le der herkömmlichen an der Nadelstange 2 festgelegten Nadelstan­ gen-Verbindungsklammern 3 (Fig. 3) eine Nadelstangen-Haltevorrich­ tung 30 vorzusehen, welche zusammen mit der Nadelstange 2 die Auf- und Abbewegung ausführt und zudem noch die Drehung der Nadelstan­ ge 2 zuläßt. Die Nadelstangen-Haltevorrichtung 30 ist konstruktiv so ausgelegt, daß ein zylindrischer Körper 32 auf die Nadelstange 2 aufgeschoben ist, der radial einwärts eine Bohrung mit einer Mitnehmer-Kopfschraube 33 aufweist, die mit ihrem vorderen Ende in Eingriff mit einer in der Nadelstange 2 eingeformten Ringnut 31 ist. Ähnlich der herkömmlichen Anordnung, ist der zylindrische Körper 32 selbstverständlich über eine Verbindungsstange mit ei­ nem Gleitstück 5 verbunden, und die Verbindungsstange ist am Kur­ belarm 7 angelenkt.

Das Verfahren für das Nähen von Leder oder ähnlichem Arbeitsmate­ rial unter Verwendung der computergesteuerten Nähmaschine mit ei­ ner Flachnadel-Steuerungs-Anordnung der obigen Konfiguration wird nun nachfolgend beschrieben.

Wenn das Arbeitsstück auf einer Koordinatenplatte gemäß dem vor­ hergehend programmierten Muster bewegt wird, wird ein Befehl für die Ausführung einer Anzahl Drehwinkel-Bewegungen durch den compu­ tergesteuerten Motor 27, die für die parallele Ausrichtung der ab­ geflachten Fläche der Flachnadel zur Fadenlauf-Richtung gemäß dem Programm, vom Computer an den computergesteuerten Motor 27 ausge­ geben, wodurch der Motor 27 die Anzahl Drehwinkel-Bewegungen gemäß dem Befehl ausführt und die Zahnstange 24 entsprechend bewegt. Mit der Zahnstange 24 dreht über die gelenkig miteinander verbundenen Verbindungsstangen 25 und 23 der zylindrische Körper 22, und mit diesem die Nadelstange 2 und führt damit die erforderlichen Dreh­ winkelbewegungen gemäß dem Programm aus. Wenn die Flachnadel 1 nun abwärts bewegt wird und in das Arbeitsmaterial eindringt, wird die Flachnadel 1 in eine Umfangsposition gedreht, die eine Normalposi­ tion für die Nähmaschine in einem Abschnitt ist, in dem die Flach­ nadel noch nicht den unteren Totpunkt erreicht, jedoch das Arbeits­ material bereits durchgriffen hat. Nachdem die Ober- und Unterfä­ den miteinander verknotet sind, wird ein Drehbefehl an der compu­ tergesteuerten Motor 27 ausgegeben, womit der Motor 27 die Nadel­ stange 2 über eine Anzahl Drehwinkel, die gemäß dem Programm zu diesem Zeitpunkt erforderlich sind, dreht, um die abgeflachten Flä­ chen der Flachnadel 1 parallel zur Fadenlauf-Richtung auszurichten. Danach wird die Flachnadel 1 zum Rückführen durch das Arbeitsmate­ rial und aus dem Arbeitsmaterial beaufschlagt. Anschließend wird, entsprechend den Erfordernissen des programmierten Musters, die Umfangsposition der Flachnadel 1 in derselben Weise geändert und der vorhergehend beschriebene Arbeitsvorgang wiederholt.

In der Nähmaschine für Leder oder ähnliches Arbeitsmaterial mit einer Flachnadel-Steuerungs-Anordnung gemäß der ersten Aufgaben­ lösung der vorliegenden Erfindung, kann die Umfangsposition der Flachnadel beim Nähvorgang automatisch so gesteuert werden, daß die abgeflachte Fläche der Flachnadel immer parallel zur Faden­ lauf-Richtung ausgerichtet ist, und diese Flachnadel-Steuerungs- Anordnung ist so ausgelegt, daß sie sehr einfach in eine vorhan­ dene Nadelstange inkorporiert werden kann, so daß hier zudem noch der Vorteil gegeben ist, daß Kosten für die Herstellung und den Zusammenbau nicht hoch sind.

In dem Verfahren für das Nähen von Leder oder ähnlichem Arbeits­ material unter Verwendung einer Nähmaschine mit einer Flachnadel- Steuerungs-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die abgeflachte Fläche der Flachnadel parallel zur Fadenlauf-Richtung ausgerichtet, wenn diese Flachnadel durch das jeweilige Arbeits­ material dringt, und die Flachnadel wird wieder in die Ausgangs- oder Normalposition zurückgedreht, wenn der Oberfaden und der Un­ terfaden in der rotierenden Hakenanordnung verknotet werden. Dem­ zufolge wird die Flachnadel so gedreht, daß sie parallel zur Fa­ denlauf-Richtung ausgerichtet wird, ohne daß hierbei der normale Arbeitstakt oder Arbeitsgang der Nähmaschine für die Verknotung der Ober- und Unterfäden beeinflußt wird, wodurch ganz offensicht­ lich feine Stiche automatisch ausgeführt werden können.

Claims (3)

1. Nähmaschine für Leder oder ähnliches Arbeitsmaterial, umfassend eine auf- und abbeweglich gelagerte Nadelstange für das Haltern ei­ ner Flachnadel eine Auf- und Ab-Bewegungs-Mechanik für die Auf- und Abbewegung der Nadelstange, und eine Steuerungs-Anordnung zur Steuerung der Bewegung der Flachnadel, die Flachnadel-Steuerungs- Anordnung, gekennzeichnet durch
eine Umfangs­ positions-Steuerung, bestehend aus einer Nadelstangen-Drehanordnung und einem mit der Nadelstangen-Drehanordnung verbundenen Steuermo­ tor zur Steuerung der Umfangsposition der Flachnadel (1), wobei die an dieser Nadelstange (2) in einem Teilbereich derselben vorgesehe­ ne Nadelstangen-Drehanordnung zur Steuerung der Umfangsposition der Flachnadel (1) derart angeordnet ist, mit der Nadelstange (2) zusam­ men zu drehen, während die Nadel ungehindert auf- und abbewegt wird; und -
eine Nadelstangen-Halterung in Anordnung an einem Teilbereich der Nadelstange (2), an dem die Auf- und Ab-Bewegungsmechanik an der Nadelstange (2) angelenkt ist, derart, daß die Nadelstangen-Halte­ rung der Auf- und Ab-Bewegungsmechanik verbunden ist und die Nadel­ stangen-Halterung die Auf- und Abbewegung zusammen mit der Nadel­ stange (2) ausführt, während die Nadelstange (2) ungehindert dre­ hen kann.

2. Verfahren für das Nähen von Leder oder ähnlichem Arbeitsmaterial unter Verwendung einer Nähmaschine der in Anspruch 1 definierten Ty­ pe, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte
Drehung einer Flachnadel (1) so daß eine der Flächen dieser Flachna­ del (1) in Übereinstimmung mit einem geforderten und vorprogrammier­ ten Muster parallel zur Faden-Laufrichtung ausgerichtet ist;
Absenkung der Flachnadel (1), so daß die Flachnadel in das Arbeits­ material eindringt;
Drehung der Flachnadel (1) in eine Umfangsposition, welche für die Nähmaschine die Nähposition in einem Abschnitt ist, in welchem die Flachnadel (1) das Arbeitsmaterial zwar durchdrungen hat, der untere Totpunkt von der Flachnadel (1) jedoch noch nicht erreicht ist;
Verknüpfung des Ober- und des Unterfadens miteinander;
erneute Drehung der Flachnadel (1), so daß eine der Flächen dieser Flachnadel (1) in Übereinstimmung mit dem geforderten und program­ mierten Muster parallel zur Faden-Laufrichtung ausgerichtet ist;
Rückführung der Flachnadel (1) durch das Arbeitsmaterial und aus dem Arbeitsmaterial;
Änderung der Richtung der Nadel in Übereinstimmung mit dem geforder­ ten Muster; und
Wiederholung der vorgenannten Verfahrensschritte.

3. Verfahren zur Steuerung der Umfangsposition einer Flachnadel ei­ ner Nähmaschine für Leder oder ähnliches Arbeitsmaterial nach Ar­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ steuerung einer Umfangsposition der die Flachnadel (1) halternden Nadelstange (2) durch einen computergesteuerten Motor (27) erfolgt, der mit der Nadelstange (2) derart verbunden ist, daß eine der Flä­ chen dieser Flachnadel (1) immer parallel zu der in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Muster erforderlichen Faden-Laufrichtung ausgerichtet ist, jedoch nur, wenn die Flachnadel (1) das Arbeits­ material durchdringt.