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Dokumentenidentifikation DE19746653C1 12.11.1998
Titel Verfahren zum Verkürzen des nähgutseitigen Greiferfadenendes bei Nähmaschinen mit Fadenschneideinrichtung
Anmelder G. M. Pfaff AG, 67655 Kaiserslautern, DE
Erfinder Gries, Franz, 67705 Trippstadt, DE
DE-Anmeldedatum 22.10.1997
DE-Aktenzeichen 19746653
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.11.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.11.1998
IPC-Hauptklasse D05B 65/02
IPC-Nebenklasse D05B 57/00   D05B 69/20   
Zusammenfassung Es soll bei Nähmaschinen mit einer Fadenschneideinrichtung das nähgutseitige Greiferfadenende (GN) verkürzt werden, das bisher um das Maß einer Stichlänge länger ist als nähgutseitige Nadelfadenende (NN) war.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der Durchführung des Fadenschneidvorganges das oder die Vorschubmittel (8) der Nähmaschine einen in Rückwärtstransportrichtung erfolgenden Teilvorschubschritt ausführt bzw. ausführen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Bei einer mit einer Fadenschneideinrichtung ausgestatteten Nähmaschine läuft der Fadenschneidvorgang üblicherweise wie folgt ab: Die Nähmaschine wird am Ende der Naht bei in unterer Stellung befindlicher Nadel stillgesetzt. Hierauf erfolgt nochmals ein kurzzeitiger Antrieb der Nähmaschine, in dessen Verlauf die Armwelle eine halbe und der Greifer eine volle Umdrehung ausführt und der Fadengeber den oberen Totpunkt seiner Bewegungsbahn einnimmt. Im Verlauf dieser halben Armwellenumdrehung führt der Fadenfänger der Fadenschneideinrichtung zu der Zeit, zu der der Greifer die Nadelfadenschlinge aufgeweitet hat, eine Fang- bzw. Separierbewegung aus, durch welche die zu durchtrennenden Fäden erfaßt werden. Das eigentliche Durchtrennen der Fäden erfolgt erst am Ende der halben Armwellenumdrehung, wenn der Fadengeber im oberen Totpunkt seiner Bewegungsbahn steht.

Da durch das Fadenschneiden kein durch eine Verschlingung von Greifer- und Nadelfaden gebildeter Nähstich entsteht, tritt daher nach dem Fadenschneiden das nähgutseitige Nadelfadenende an der Stelle des letzten Einstiches der Nadel aus dem Nähgut heraus, während das Greiferfadenende an der Stelle des letzten vollständigen Nähstiches vom Nähgut herabhängt. Da diese beiden Stellen um eine Stichlänge, d. h. um die Länge eines Vorschubschrittes voneinander entfernt sind, ist das Greiferfadenende demzufolge um das Maß der Stichlänge länger als das Nadelfadenende.

Diese Situation und das damit zusammenhängende, sich u. U. nachteilig auswirkende Ergebnis sind in Fig. 4 und 5 der Zeichnung bei einer Nähmaschine mit Untertransport und in Fig. 9 und 10 bei einer Nähmaschine mit kombiniertem Unter- und Nadeltransport dargestellt.

Zur Vermeidung dieser Situation wird bei einer durch die DE 16 85 087 B2 bekannten Fadenschneideinrichtung vorgeschlagen, den letzten Stichbildevorgang, bei dem das Fadenschneiden erfolgen soll, an der Stelle durchzuführen, an welcher der letzte vollständige Nähstich gebildet wurde. Auf diese Weise wird zwar sowohl das Greifer- als auch das Nadelfadenende an ein und derselben Stelle vom Nähgut herabhängen und deswegen die gleiche Länge aufweisen, dies jedoch unter Inkaufnahme des Nachteils, daß nach dem Abstoppen der Nähmaschine und Umschalten der Stichstellvorrichtung auf Stichlänge Null an dieser Stelle des Nähgutes zunächst noch ein vollständiger Stich gebildet werden muß, bevor wie beim Stand der Technik die halbe Armwellenumdrehung für die Durchführung des Fadenschneidvorganges erfolgen kann. Daher muß bei der bekannten Fadenschneideinrichtung zwischen Maschinenstop und dem Fadenschneiden im Vergleich zum vorstehend geschilderten Stand der Technik ein zusätzlicher Stichbildevorgang durchgeführt werden. Ein solcher zusätzlicher Nähstich kann aber beim Nähen einer Vielzahl von Kurznähten in der Summe zu einem unerwünschten deutlichen Zeitverlust führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verkürzen des nähgutseitigen Greiferfadenendes zu schaffen, bei dessen Durchführung kein Zeitverlust auftritt. Die Aufgabe wird durch das im Patentanspruch angegebene Verfahren gelöst.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß bei einer Nähmaschine mit Untertransport der Stoffschieber bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Fadenleger seinen oberen Totpunkt erreicht hat und zu dem die Fäden durchtrennt werden, mehr als die Hälfte nämlich ca. 3/4 seines Vorschubweges zurückgelegt hat und zwar sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsvorschub, wird also durch die Maßnahme, während des Ablaufes eines Fadenschneidvorganges die Vorschubbewegung in Rückwärtstransportrichtung umzukehren, erreicht, daß der zuletzt gebildete Nähstich nicht wie bisher um ca. 3/4 Stichlänge noch weiter vom Stichloch der Stichplatte entfernt, sondern um ca. 3/4 Stichlänge näher an das Stichloch geschoben wird. Dies hat zur Folge, daß das nähgutseitige Greiferfadenende dementsprechend um den doppelten Betrag des Teilvorschubweges, also um ca. 1 1/2 Stichlänge kürzer ist als beim bisherigen Verfahren, während das nähgutseitige Nadelfadenende im Vergleich zum bisherigen Verfahren im wesentlichen seine schon kurze Länge beibehält.

Ein ähnliches Ergebnis stellt sich bei Nähmaschinen mit kombiniertem Unter- und Nadeltransport ein, bei denen das Stichloch nicht in der Stichplatte, sondern im Stoffschieber enthalten ist, der gemeinsam mit der Nadel die miteinander zusammenwirkenden Vorschubelemente der Nähmaschine bildet. Nachdem die Nadel aus dem Nähgut herausgetreten ist und sich der Stoffschieber vom Nähgut nach unten entfernt hat, führen Nadel und Stoffschieber eine entgegen der normalen Vorschubbewegung gerichtete horizontale Bewegung vom Betrag der Stichlänge aus bevor sie wieder mit dem Nähgut in Kontakt treten. Dabei entfernt sich das Stichloch des Stoffschiebers vom zuletzt gebildeten Nähstich im gleichen Ausmaß wie sich bei Nähmaschinen mit Untertransport der Nähstich vom dort feststehenden Stichloch entfernt. Wenn nun bei der Durchführung eines Fadenschneidvorganges die Vorschubbewegung in Rückwärtstransportrichtung umgeschaltet wird, nähert sich das Stichloch dem letzten Nähstich so weit, daß auch in diesem Fall das nähgutseitige Greiferfadenende um weit mehr als eine Stichlänge kürzer ist als beim bisherigen Verfahren.

Das Verfahren zum Verkürzen des bisher längeren Greiferfadenendes eignet sich bevorzugt zur Verwendung bei einer Nähmaschine mit einer Fadenschneideinrichtung, die besonders kurze nähgutseitige Fadenenden erzeugt. Auf diese Weise werden nämlich optimal kurze Fadenenden erzielt, wie sie zur Vermeidung des nachträglichen Fadenversäuberns, d. h. des nachträglichen Abtrennens überstehender Fadenenden bei der Polsterfertigung und bei der Herstellung von Fahrzeugsitzen gefordert werden.

Die Erfindung ist anhand zweier bei verschiedenen Nähmaschinen realisierter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Nähmaschine mit Untertransport;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Nähmaschine mit kombiniertem Unter- und Nadeltransport;

Fig. 3 bei einer Nähmaschine mit Untertransport die Stellung von Stoffschieber und Fadenfänger bei im unteren Totpunkt befindlicher Nadel vor Beginn eines Fadenschneidvorganges;

Fig. 4 die Stellung von Nadel, Stoffschieber und Fadenfänger nach dem Durchtrennen der Fäden beim bekannten Verfahren aus dem Stand der Technik;

Fig. 5 das Schneidergebnis beim bekannten Verfahren;

Fig. 6 die Stellung von Nadel, Stoffschieber und Fadenfänger nach dem Durchtrennen der Fäden beim erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 7 das Schneidergebnis beim erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 8 bei einer Nähmaschine mit kombiniertem Unter- und Nadeltransport die Stellung von Stoffschieber und Fadenfänger bei im unteren Totpunkt befindlicher Nadel vor Beginn eines Fadenschneidvorganges;

Fig. 9 die Stellung von Nadel, Stoffschieber und Fadenfänger nach dem Durchtrennen der Fäden beim bekannten Verfahren nach dem Stand der Technik;

Fig. 10 das Schneidergebnis beim bekannten Verfahren;

Fig. 11 die Stellung von Nadel, Stoffschieber und Fadenfänger nach dem Durchtrennen der Fäden beim erfindungsgemäßen Verfahren und

Fig. 12 das Schneidergebnis beim erfindungsgemäßen Verfahren.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Nähmaschine mit Untertransport ist von üblicher Bauart und weist dementsprechend einen mit einem Antriebsmotor 1 verbundenen Antriebsmechanismus 2 für die nicht näher dargestellte Nadelstange mit der Nadel 3 und den Fadengeber 4 auf. Unterhalb einer Stichplatte 5 mit einem Stichloch 6 ist ein in den Fig. 3, 4 und 6 schematisch dargestellter horizontal umlaufender Doppelsteppstichgreifer 7 angeordnet. Das einzige Vorschubelement der Nähmaschine ist von einem Stoffschieber 8 gebildet, dessen Viereckbewegung von einem Hubantrieb 9 und einem Schubantrieb 10 erzeugt wird. Dem Schubantrieb 10 ist ein Stichstellmechanismus 11 zugeordnet. Die konstruktive Ausgestaltung dieser Mechanismen entspricht derjenigen aus der DE 31 50 141 C1 entsprechend US 4 491 080.

Die Nähmaschine ist mit einer Fadenschneideinrichtung 12 ausgestattet, die einen Fadenfänger 13 mit einer Schneidkante 14 (Fig. 3, 4 und 6) und ein Messer 15 aufweist. Der Antriebsmechanismus der Fadenschneideinrichtung 12 ist mit 16 bezeichnet. Aufbau und Funktionsweise der Fadenschneideinrichtung 12 entsprechen der Fadenschneideinrichtung, die besonders kurze nähgutseitige Fadenenden erzeugt. Demgemäß ist das Messer 15 aus einer Ruhestellung in eine dem Stichloch 6 benachbarte Schneidstellung bewegbar, was eine Voraussetzung für die Erzielung kurzer nähgutseitiger Fadenenden ist.

Eine mit 17 bezeichnete Steuerungsvorrichtung steuert in Verbindung mit einem nicht dargestellten Pedal den Antriebsmotor 1, den zeitlichen Ablauf eines Fadenschneidvorganges und den Zeitpunkt der Umschaltung des Stichstellmechanismus 11.

Fig. 3 zeigt die Ausgangssituation vor Beginn eines Fadenschneidvorganges bei der die Nähmaschine am Ende der Naht bei in unterer Stellung befindlicher Nadel 3 stillgesetzt wurde. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich der Fadenfänger 13 und das Messer 15 in der vom Stichloch 6 entfernten Ruhestellung.

Mit Einleiten des Fadenschneidvorganges wird die Nähmaschine nochmals kurzzeitig angetrieben. Hierbei führt der Greifer 7 eine volle Umdrehung aus, der Fadengeber 4 gelangt zum oberen Totpunkt seiner Bewegungsbahn und der Stoffschieber 8 führt einen Teilvorschubschritt von ca. 3/4 Stichlänge aus.

Beim bisherigen Verfahren erfolgt der Teilvorschubschritt in der bisherigen Vorschubrichtung V, so daß sich der zuletzt gebildete Nähstich St um das Maß L1 = s + 3/4 s vom Stichloch 6 entfernt, wobei s das Maß der Stichlänge ist. Der Fadenfänger 13 führt zu der Zeit, zu der der Greifer 7 die Nadelfadenschlinge aufgeweitet hat, eine Fang- bzw. Separierbewegung aus, durch welche die zu durchtrennenden Fäden erfaßt werden. Zugleich wird das Messer 15 aus der Ruhestellung in die Schneidstellung bewegt. Fig. 4 zeigt die Situation unmittelbar nach dem Durchtrennen der Fäden. Hierbei haben die Schnittstellen der nähgutseitigen Enden NN1 bzw. GN1 von Nadel- und Greiferfaden N bzw. G einen Abstand h1 zur Oberseite der Stichplatte 5. Damit ergibt sich beim bisherigen Verfahren für das nähgutseitige Greiferfadenende GN1 eine Länge LGN1 = s + 3/4 s + h1. Das nähgutseitige Nadelfadenende NN1 hat eine Länge LNN1 = 3/4 s + h1. Beim bisherigen Verfahren ist somit das nähgutseitige Greiferfadenende GN1 um das Maß der Stichlänge s länger als das nähgutseitige Nadelfadenende NN1 (Fig. 5).

Beim neuen Verfahren wird zu Beginn des Fadenschneidvorganges im wesentlichen zeitgleich mit der Einleitung der Bewegung des Fadenfängers 13 der Stichstellmechanismus 11 auf Rückwärtsvorschub umgeschaltet. Dies hat zur Folge, daß gemäß Fig. 6 der Teilvorschubschritt des Stoffschiebers 8 nunmehr in Rückwärtsrichtung R erfolgt und sich dementsprechend der zuletzt gebildete Nähstich St auf das Maß L2 = s - 3/4 s = 1/4 s an das Stichloch 6 annähert. Damit ergibt sich beim neuen Verfahren für das nähgutseitige Greiferfadenende GN2 eine Länge LGN2 = 1/4 s + h2 wobei h2 gleich groß wie h1 ist. Das nähgutseitige Nadelfadenende NN2 hat hierbei eine Länge LNN2 = 3/4 s + h2, wobei LNN2 gleich LNN1 ist. Beim neuen Verfahren ist somit das nähgutseitige Greiferfadenende GN2 um eine halbe Stichlänge kürzer als das nähgutseitige Nadelfadenende NN2 (Fig. 7).

Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Nähmaschine mit kombiniertem Unter- und Nadeltransport ist ebenfalls von üblicher Bauart und weist dementsprechend einen mit einem Antriebsmotor 20 verbundenen Antriebsmechanismus 21 für die nicht näher dargestellte Nadelstange mit der Nadel 22 und den Fadengeber 23 auf. Unterhalb einer Stichplatte 24 ist ein in den Fig. 8, 9 und 11 schematisch dargestellter horizontal umlaufender Doppelsteppstichgreifer 25 angeordnet.

Diese Nähmaschine weist zwei Vorschubelemente auf und zwar einerseits einen unterhalb der Stichplatte 24 angeordneten Stoffschieber 26, der durch eine entsprechende Öffnung 27 in der Stichplatte 24 hindurch mit dem Nähgut W in Kontakt tritt, und andererseits die Nadel 22, die synchron mit dem Stoffschieber 26 zusammenarbeitet. Die Viereckbewegung des Stoffschiebers 26 wird von einem Hubantrieb 28 und einem Schubantrieb 29 erzeugt. Dem Schubantrieb 29 ist ein Stichstellmechanismus 30 zugeordnet. Die von der Nadel 22 auszuführende Vorschubbewegung wird durch einen auf die pendelnd gelagerte Nadelstange einwirkenden Schubantrieb 31 erzeugt. Dem Schubantrieb 31 ist ein Stichstellmechanismus 32 zugeordnet. Die beiden Stichstellmechanismen 30 und 32 sind mechanisch miteinander verbunden, so daß bei beiden stets dieselbe Stichlänge eingestellt ist und sich die Nadel 22 in horizontaler Richtung stets synchron zu dem im Stoffschieber 26 enthaltenen Stichloch 33 bewegt. Die konstruktive Ausgestaltung dieser Mechanismen entspricht derjenigen aus der DE 33 24 715 C2 entsprechend US 4 528 923.

Die Nähmaschine ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel mit einer Fadenschneideinrichtung 34 ausgestattet, die einen Fadenfänger 35 mit einer Schneidkante 36 (Fig. 8, 9 und 11) und ein Messer 37 aufweist. Der Antriebsmechanismus der Fadenschneideinrichtung 34 ist mit 38 bezeichnet. Aufbau und Funktionsweise der Fadenschneideinrichtung 34entsprechen derjenigen, die besonders kurze nähgutseitige Fadenenden erzeugt. Eine mit 39 bezeichnete Steuerungsvorrichtung steuert in Verbindung mit einem nicht dargestellten Pedal den Antriebsmotor 20, den zeitlichen Ablauf eines Fadenschneidvorganges und den Zeitpunkt der Umschaltung der Stichstellmechanismen 30 und 32.

Fig. 8 zeigt die Ausgangssituation vor Beginn eines Fadenschneidvorganges bei der die Nähmaschine am Ende einer Naht bei in unterer Stellung befindlicher Nadel 22 stillgesetzt wurde. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich der Fadenfänger 35 und das Messer 37 in ihrer Ruhestellung.

Mit Einleiten des Fadenschneidvorganges wird die Nähmaschine nochmals kurzzeitig angetrieben, wobei der Greifer 25 eine volle Umdrehung ausführt und der Fadengeber 23 zum oberen Totpunkt seiner Bewegungsbahn gelangt. Beim bisherigen Verfahren schieben der Stoffschieber 26 und die Nadel 22 das Nähgut W noch um einen Teilbetrag in Vorschubrichtung V (Fig. 9) weiter bis die Nadel 22 aus dem Nähgut W austritt und sich der Stoffschieber 26 zur gleichen Zeit vom Nähgut W nach abwärts entfernt.

Danach führen der Stoffschieber 26 und die Nadel 22 nunmehr eine in Rückwärtsrichtung R verlaufende horizontale Rücklaufbewegung aus, die ca. 3/4 der eingestellten Stichlänge s beträgt. Hierbei entfernt sich das Stichloch 33 des Stoffschiebers 26 um das Maß L3 = s + 3/4 s vom letzten Nähstich St und zieht dabei in entsprechendem Umfang Greifer- und Nadelfaden nach. Der Fadenfänger 35 führt zu der Zeit, zu der der Greifer 25 die Nadelfadenschlinge aufgeweitet hat, eine Fang- bzw. Separierbewegung aus, durch welche die zu durchtrennenden Fäden erfaßt werden. Zugleich wird das Messer 37 aus der Ruhestellung in die Schneidstellung bewegt.

Fig. 9 zeigt die Situation unmittelbar nach dem Durchtrennen der Fäden. Hierbei haben die Schnittstellen der nähgutseitigen Enden NN3 bzw. GN3 von Nadel- und Greiferfaden N bzw. G einen Abstand h3 zur Oberseite der Stichplatte 24. Damit ergibt sich beim bisherigen Verfahren für das nähgutseitige Greiferfadenende GN3 eine Länge LGN3 = s + 3/4 s + h3. Das nähgutseitige Nadelfadenende NN3 hat eine Länge LNN3 = 3/4 s + h3. Bei der Nähmaschine mit kombiniertem Nadel- und Untertransport ist somit beim bisherigen Verfahren das Greiferfadenende GN3 ebenfalls um das Maß der Stichlänge s länger als das nähgutseitige Nadelfadenende NN3 (Fig. 10).

Beim neuen Verfahren werden im Verlauf des Fadenschneidvorganges, gegen Ende eines in Vorwärtsrichtung V (Fig. 11) erfolgten Vorschubschrittes bei noch im Nähgut W eingestochener Nadel 22 und noch mit dem Nähgut W in Berührung befindlichem Stoffschieber 26, die Stichstellmechanismen 30, 32 auf Rückwärtsvorschub umgeschaltet. Dies hat zur Folge, daß die Nadel 22 und der Stoffschieber 26 ruckartig in Rückwärtsrichtung R um das Maß der Stichlänge s versetzt werden und dabei das Nähgut W mitziehen. Sobald die Nadel 22 aus dem Nähgut W herausgetreten ist und sich der Stoffschieber 26 vom Nähgut W nach unten entfernt hat, führen die beiden Vorschubelemente 22, 26 die obligatorische Rücklaufbewegung durch, die jetzt aber in Vorschubrichtung V erfolgt. Diese Rücklaufbewegung erfolgt auch in diesem Fall über eine Wegstrecke von ca. 3/4 der eingestellten Stichlänge s. Wie aus Fig. 11 ersichtlich, nähert sich dabei das Stichloch 33 des Stoffschiebers 26 dem zuletzt gebildeten Nähstich St bis auf eine Distanz L4 = 1/4 s. Damit ergibt sich beim neuen Verfahren für das nähgutseitige Greiferfadenende GN4 eine Länge LGN4 = 1/4 s + h4. Das nähgutseitige Nadelfadenende NN4 hat die Länge LNN4 = 3/4 s + h4.

Da beim bisherigen Verfahren gemäß Fig. 9 die durch das in Schneidstellung befindliche Messer 37 definierte Schneidstelle einen größeren horizontalen Abstand zum Stichloch 33 hat als beim neuen Verfahren gemäß Fig. 11 ist das Maß h4 kleiner als das Maß h3. Dementsprechend ist das nähgutseitige Nadelfadenende NN4 kürzer als das beim bisherigen Verfahren erzielte Nadelfadenende NN3. Das nähgutseitige Greiferfadenende GN4 ist ebenfalls um eine halbe Stichlänge kürzer als das Nadelfadenende NN4.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Verkürzen des nähgutseitigen Greiferfadenendes (GN) bei Nähmaschinen mit einer fadenführenden Nadel (3; 22), einem mit dieser zusammenwirkenden Greifer (7; 25), einem Fadengeber (4; 23), wenigstens einem Vorschubelement (8; 22, 26) und einer Fadenschneideinrichtung (12; 34) mit einem Fadenfänger (13; 35) bestehend aus folgenden Schritten:
    1. 1. a, nach Stillsetzen der Nähmaschine bei in unterer Stellung befindlicher Nadel (3; 22) wird die Nähmaschine nochmals kurzzeitig angetrieben, bis der Fadengeber (4; 23) seinen oberen Totpunkt erreicht hat,
    2. 2. b, in diesem Bewegungsabschnitt der Nähmaschine wird der Fadenfänger (13; 35) in seine Separier- bzw. Fangstellung bewegt und die Vorschubrichtung des wenigstens einen Vorschubelementes (8; 22, 26) in Rückwärtsrichtung umgeschaltet und
    3. 3. c, es werden die Fäden zu einem Zeitpunkt durchtrennt, zu dem sich der Fadengeber (4; 23) in seinem oberen Totpunkt befindet und sich das wenigstens eine Vorschubelement (8; 22, 26) um mindestens einen halben Vorschubschritt entgegen der normalen Vorschubrichtung bewegt hat.






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