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Patent Searching and Data


Title:
SEWING MACHINE HAVING A THREAD FINGER ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/207769
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a thread finger assembly (12) for a sewing machine having at least one thread finger (14, 15). Said thread finger assembly can be driven to be repositioned between a loop engagement position and a loop extraction position. The loop engagement position engages the thread finger (14, 15) into a thread loop produced by the sewing machine in a stitch formation region. The loop extraction position is displaced away from the stitch formation region relative to the loop engagement position for pulling out the thread loop using the thread finger (14, 15). A thread finger drive (23, 21, 19) repositions the thread finger (14, 15) between the loop engagement position and the loop extraction position. The result is an assembly of a sewing machine by means of which an appealing seam pattern can be reproducibly produced at a seam start.

Inventors:
KALLENBACH HARALD (DE)
BECKER BERTHOLD (DE)
SAMSTAG STEFAN (DE)
Application Number:
EP2020/057855
Publication Date:
October 15, 2020
Filing Date:
March 20, 2020
Export Citation:
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Assignee:
PFAFF IND UND MASCHINEN GMBH (DE)
International Classes:
D05B61/00; D05B1/10; D05B57/02
Foreign References:
DE202012104187U12014-02-05
US5467725A1995-11-21
EP3360994A12018-08-15
DE102019205303A2019-04-12
EP3088589B12018-03-14
EP3360994A12018-08-15
US6276289B12001-08-21
DE102013107270B32014-12-24
DE202012104187U12014-02-05
DE8713500U11987-12-03
Attorney, Agent or Firm:
RAU, SCHNECK & HÜBNER PATENTANWÄLTE RECHTSANWÄLTE PARTGMBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Nähmaschine (1) mit einer Fadenfinger-Baugruppe (12)

mit mindestens einem Fadenfinger (14, 15), der angetrieben um- stellbar ist zwischen einer

— Schlingen-Eingriffsstelhmg zum Eingriff des Fadenfingers (14, 15) in eine von der Nähmaschine (1) in einem Stichbildungs bereich erzeugte Fadenschlinge und einer

— Schlingen- Auszugsstellung, die relativ zur Schling en-Ein- griffs Stellung zum Ausziehen der Fadenschlinge mit dem Fa denfinger (14, 15) vom Stichbildungsbereich weg verlagert ist, mit einem Fadenfingerantrieb (26) zum Umstellen des Fadenfin gers (14, 15) zwischen der Schlingen-Eingriffsstellung und der S chlingen- Auszug s Stellung,

- wobei eine Fingerspitze des mindestens einen Fadenfingers (14,

15) in der Schlingen-Eingriffsstellung zwischen einem Greifer (9, 10) und einer Stichplatte (11a) der Nähmaschine (1) liegt.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fadenfinger (14, 15) gebogen ausgeführt ist.

3. Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fadenfinger (14, 15) an seinem freien Ende einen Faden-Fängerhaken (15a) aufweist.

4. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet

durch zwei Fadenfinger (14, 15), die zwei Fadenschlingen einer Zwei- nadel-Nähmaschine (1) zuordenbar sind.

5. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Kulissenführung (16) zur Führung einer Verlagerungsbe wegung des Fadenfingers (14, 15) zwischen der Sehlingen- Eingriffs Stellung und der Schlingen-Auszugstellung.

6. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der Fadenfingerantrieb (26) als pneumatischer Antrieb ausgeführt ist. 7. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der Fadenfinger (14, 15) eine Stärke in Richtung des Abstandes zwischen dem Greifer (9, 10) und der Stichplatte (11a) der Nähmaschine (1) hat, die höchstens 2 mm beträgt. 8. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Breite des Fadenfingers (14, 15) quer zu dessen Längserstreckung geringer ist als 5 mm.

Description:
Nähmaschine mit einer Fadenfinger-Baugruppe

Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Pa tentanmeldung DE 10 2019 205 303.3 in Anspruch, deren Inhalt durch Be zugnahme hierin aufgenommen wird.

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine mit einer Fadenfmger-Baugrappe.

Nähmaschinen sind in vielen Ausführungen bekannt, beispielsweise aus der EP 3 088 589 Bl, der EP 3 360 994 Al, der US 6 276 289 Bl und der DE 10 2013 107 270 B3.

Die DE 20 2012 104 187 Ul offenbart eine Kettenstichnähmaschine. Die DE 87 13 500 Ul offenbart eine Doppelkettenstichnähmaschine mit Grei fer und Greiferfadenspreizer.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe einer Nähmaschine so weiterzubilden, dass an einem Nahtanfang ein anspre chendes Nahtbild reproduzierbar erzeugt wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Nähmaschine mit den im Anspruch 1 angegebenen Merk len.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass mit Hilfe einer Fadenfmger-Bau- gruppe mit mindestens einem Fadenfinger Faden- Anfangsabschnitte beim Nahtbeginn kontrolliert durch zu nähendes Nähgut von einem Nähgut- Sichtbereich weggezogen werden können. Im Sichtbereich liegt dann kein die optische Anmutung störender Faden-Anfangsabschnitt vor. Die genähte Naht beginnt mit einem sauberen Stich. Die Fingerspitze des mindestens einen Fadenfingers liegt in der Sehlingen- Eingriffs Stellung zwischen einem Greifer und einer Stichplatte der Nähma schine. Eine derartige Anordnung der Fingerspitze des mindestens einen Fadenfingers ermöglicht ein sicheres Ergreifen der Fadenschlinge.

Die Schlingen-Auszugsstellung des mindestens einen Fadenfingers kann gleichzeitig eine Neutral Stellung des Fadenfingers sein, in welcher dieser nach seinem Einsatz beim Nahtanfang während des weiteren Nähens ver- bleiben kann. Bei der Fadenschlinge, die vom Fadenfinger der Fadenfin- ger-Baugrappe ausgezogen wird, kann es sich um eine Oberfadenschlinge handeln.

Der Fadenfinger kann mit geringer Stärke ausgeführt sein.

Eine gebogene Ausführung des mindestens einen Fadenfingers nach An spruch 2 führt dazu, dass der Fadenfinger bei seiner Verlagerung sbewe- gung im kritischen Stichbildungsbereich nur sehr wenig Bauraum bean sprucht.

Die Biegung der gebogenen Fadenfing er- Ausführung kann hinsichtlich ihrer Krümmung an eine Verlagerangsbewegung des Fadenfingers ange passt sein, so dass eine Bewegungsbahn des Fadenfingers zumindest ange nähert wie der Fadenfinger gebogen verläuft.

Ein Fängerhaken nach Anspruch 3 hat sich zur sicheren Erfassung der Fa denschlinge als besonders geeignet herausgestellt. Eine Fadenfinger-Baugrappe mit zwei Fadenfingem nach Anspruch 4 kann zusammen mit einer Zweinadel-Nähmaschine eingesetzt werden.

Eine Kulissenführung nach Anspruch 5 hat sich zur reproduzierbaren und schnellen Führung der Verlagerangsbewegung als besonders geeignet her ausgestellt.

Dies gilt entsprechend für einen pneumatischen Antrieb nach Anspruch 6. Alternativ kann als Fadenfingerantrieb auch ein elektromotorischer Antrieb genutzt werden.

Bei der Nähmaschine kann es sich um eine Kettenstichnähmaschine und insbesondere um eine Doppelkettenstich-Nähmaschine handeln.

Eine Stärke des Fadenfingers nach Anspruch 7 ermöglicht es, eine Greifer spitze des Greifers trotz der in der Schlingen-Eingriffsstelhmg zwischen liegenden Fingerspitze des Fadenfingers nahe an der Stichplatte zu führen, was die Möglichkeit des Arbeitens mit kurzen Fadenschlingen und entspre chend zu kurzen möglichen Faden- Anfangsabschnitten und Faden- Endabschnitten führt. Der Abstand zwischen dem Greifer und der Stich platte dort, wo der Fadenfinger zwischen diesen beiden Komponenten ein greift, muss nur geringfügig größer ausgeführt sein als die Stärke des Fa denfingers, beispielsweise höchstens 2 mm größer als die Stärke des Fa denfingers. Die Stärke des Fadenfingers in Richtung des Abstandes zwi schen dem Greifer und der Stichplatte beträgt bevorzugt höchstens 1,8 mm und kann insbesondere höchstens 1,5 mm betragen.

Eine geringe Breite des Fadenfingers nach Anspruch 8 ermöglicht einen sauberen Eingriff auch bei kleinen Fadenschlingen, was wiederum die ma- ximale Fadenlänge, die für die Fadenschlinge benötigt wird, vorteilhaft klein hält. Die Breite des Fadenfingers quer zu dessen Längserstreckung kann geringer sein als 4 mm, kann geringer sein als 3 mm und kann auch geringer sein als 2 mm.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 perspektivisch Hauptkomponenten einer Nähmaschine einer

Nähanlage zum Nähen insbesondere von mehrdimensional im Raum liegenden Nähten;

Fig. 2 aus einer zu Fig. 1 ähnlichen Blickrichtung vergrößert eine Fa denfinger-Baugruppe der Nähmaschine, wobei Fadenfinger der Fadenfinger-Baugruppe in einer Schlingen-Eingriffsstellung zum Eingriff in von der Nähmaschine in einem Stichbildungsbe reich erzeugten Fadenschlingen liegen;

Fig. 3 perspektivisch in einer stimseitigen Ansicht Stichbildungskom ponenten der Nähmaschinen einschließlich der Fadenfinger, wiederum in der Schlingen-Eingriffsstellung;

Fig. 4 in einer zu Fig. 3 ähnlichen Ansicht die Stichbildungskompo nenten mit den Fadenfingem der Fadenfinger-Baugruppe in ei ner Schlingen-Auszugsstellung, die gegenüber der Schlingen- Eingriffsstellung zum Ausziehen der Fadenschlingen vom Stichbildungsbereich weg schräg nach unten verlagert ist; und Fig. 5 eine Seitenansicht aus Blickrichtung V in Fig. 1 der Stichbil- dungs-Komponenten nach den Fig. 3 und 4, wobei die Faden finger aus der Schlingen-Eingriffsstellung heraus verlagert sind.

Eine Nähanlage dient zum Nähen von mehrdimensional und insbesondere von nicht eben dreidimensional im Raum liegenden Nähten. Ein Anwen dungsbeispiel für die Nähanlage ist das Anbringen von Ziemahtapplikatio- nen im Innenraum von Fahrzeugen, beispielsweise an Instrumententafeln, Türseitenverkleidungen oder Armauflagen. Zur Nähanlage gehört eine Nähmaschine 1, von der in der Fig. 1 Hauptkomponenten dargestellt sind. Die Nähmaschine 1 wird getragen von einem nicht näher dargestellten Arm eines Roboters, mit dem die Nähmaschine 1 beliebig gesteuert in fünf oder sechs Freiheitsgraden im Raum orientiert werden kann.

Bei der Nähmaschine 1 handelt es sich um eine Doppelkettenstich-Nähma schine.

Zur Erleichterung von Lagebeziehungen ist in den Figuren jeweils ein kar tesisches xyz-Koordinatensystem angegeben. Die x-Achse, längs der in einer Ausgangsstellung von nachfolgend noch näher beschriebenen Stich bildungswerkzeugen die Naht erzeugt wird, verläuft in der Fig. 1 schräg nach hinten links. Die y- Achse verläuft schräg in der Fig. 1 nach vorne links und die z- Achse verläuft in der Fig. 1 nach oben.

Die Nähmaschine 1 hat ein Gehäuse 2 mit einem C-förmigen Grundaufbau parallel zur yz-Ebene mit einem Gehäuseoberteil 3, einem Gehäuseunterteil 4 und einem diese beiden Teile zur C-Form verbindenden Ständer 5. Das Gehäuseoberteil 3 und das Gehäuseunterteil 4 verlaufen längs der y-Rich- tung. Der Ständer 5 verläuft längs der z-Richtung. Als Stichbildungskomponenten hat die Nähmaschine 1 zwei Nähnadeln 6,

7 (vgl. Fig. 5), die von einer gemeinsamen Nadelstange 8 getragen werden. Die Nadelstange 8 ist in einem Nadelstangen-Oberteil parallel zur z-Achse im Gehäuseoberteil 3 auf- und abgehend angetrieben gelagert.

Als weitere Stichbildungskomponenten dienen zwei Greifer 9, 10, (vgl.

Fig. 5), die an einem Greifer-Unterteil 11 synchron mit den Nähnadeln 6, 7 zur Stichbildung angetrieben gelagert sind. Die Greifer 9, 10 sind als um eine Achse parallel zur y-Achse schwingende Schwing- bzw. Pendelgreifer ausgeführt. Die Greifer 9, 10 können zur Ausbildung eines Kettenstichs ausgeführt sein. Die Greifer 9, 10 können als Inline-Greifer ausgeführt sein. Das Greifer-Unterteil 11 bildet eine Säule der Nähmaschine 1. Das Greifer- Unterteil 11 ist am Gehäuseunterteil 4 montiert. Aufgrund der Säulenge staltung des Greifer-Unterteils 11 ist ein Stichbildungsbereich, in dem die Naht mit der Nähmaschine 1 erzeugt wird, sehr frei von allen Seiten her zugänglich.

Bei der Stichbildung werden die beiden Nähnadeln 6, 7 längs einer Nadel- stangen-Längsachse auf- und abgehend angetrieben. Synchron hierzu wird eine Schwenkbewegung der Greifer 9, 10 angetrieben. Bei der Stichbildung durchdringen die beiden Nähnadeln 6, 7 Stichlöcher in einer Stichplatte 11a, auf der das zu nähende Nähgut bei der Stichbil dung aufliegt. Die Stichplatte 11a ist oberhalb des Greifer-Unterteils 11 mit den beiden Greifern 9, 10 angeordnet und ist komplementär zur Schwing bewegung der Greifer 9, 10 gebogen ausgeführt. Der Antrieb dieser Stichbildungsbewegungen der Nähnadeln 6, 7 und der Greifer 9, 10 erfolgt angetrieben von einem Näh- Antriebsmotor, der in dem Ständer 8 des Gehäuses 5 untergebracht ist.

Die Nähmaschine 1 hat eine Fadenfinger-Baugrappe 12, die insgesamt in der Fig. 2 dargestellt ist. Die Fadenfinger-Baugrappe 12 dient dazu, einen Oberfaden 13 (vgl. Fig. 4) nach einem ersten Stich der Nähmaschine 1 aus einem Nähgut-Sichtbereich nach unten zu ziehen und sorgt somit für ein sauberes Nahtbild.

Die Fadenfinger-Baugrappe 12 hat zwei Fadenfinger 14, 15. Jeder dieser Fadenfinger 14, 15 ist einer der beiden Stichbildungskomponenten-Paar- ungen Nähnadel 6/Greifer 9 sowie Nähnadel 7/Greifer 10 zugeordnet. An ihren freien Enden haben die beiden Fadenfinger 14, 15 jeweils einen Fa den-Fängerhaken 15a. Eine Erstreckung der Fadenfinger 14, 15 längs der z-Richtung, also eine Dicke der Fadenfinger, beträgt höchstens 2 mm. Eine Breite der Fadenfinger 14, 15 längs der y-Richtung beträgt höchstens 5 mm.

Die beiden Fadenfinger 14, 15 sind angetrieben umstellbar zwischen einer in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Schlingen-Eingriffsstellung und einer rela tiv hierzu nach unten verlagerten Schlingen- Auszugsstellung, die in der Fig. 4 dargestellt ist.

In der Schlingen-Eingriffsstellung greifen die Fadenfinger 14, 15 in eine von der Nähmaschine 1 im Stichbildungsbereich erzeugte Fadenschlinge des jeweiligen Oberfadens 13 ein. Der Fadenfinger 14 greift hierbei in die Oberfadenschlinge ein, die von der Nähnadel 6 geführt ist und der Faden- finger 15 in die Oberfadenschlinge, die von der Nähnadel geführt ist. Die ser Eingriff erfolgt unterhalb des auf der Stichplatte aufhegenden Nähguts. In der Schlingen-Eingriffsstellung hegen Fingerspitzen der beiden Faden- finger 14, 15 zwischen dem jeweiligen Greifer 9, 10 und der Stichplatte 11a.

In der Schlingen-Auszugsstellung sind die beiden Fadenfinger 14, 15 rela tiv zur Schlingen-Eingriffsstellung zum Ausziehen der Oberfadenschlingen vom Stichbildungsbereich wegverlagert, wie ein Vergleich der Fig. 3 und 4 zeigt.

Die beiden Fadenfinger 14, 15 sind gebogen ausgeführt. Eine Biegung der Fadenfinger 14, 15 ist hinsichtlich ihrer Krümmung an eine Krümmung einer Verlagerungsbewegung zwischen der Schlingen-Eingriffsstellung und der Schlingen-Auszugsstellung angepasst. Eine Bewegungsbahn der Fa- denfmger 14, 15 verläuft also angenähert wie die Fadenfinger 14, 15 selbst gebogen. Diese Bewegungsbahn sowie die Krümmung der Fadenfinger 14, 15 ist wiederum komplementär zur gebogenen Gestaltung der Stichplatte 11a sowie zur Schwingbewegung der Greifer 9, 10 ausgeführt, so dass die Fadenfingerbewegung im kleinen Bauraum zwischen der Stichplatte 11a und den Greifern 9, 10 ungestört möglich ist.

Diese Bewegungsbahn der Verlagerungsbewegung der Fadenfinger 14, 15 ist vorgegeben über eine Kulissenführung 16. Fetztere umfasst ein geboge nes Kulissenlangloch 17, das parallel zur xz-Ebene hegt. Im Kulissenlang- loch 17 der Kulissenführung 16 sind zwei Führungsbolzen eines Mitneh merhebels 19 geführt, an dem ein Fadenfingerträger 20 festgelegt ist. Der Mitnehmerhebel 19 ist gelenkig über einen Verbindungshebel 21 mit einer Kolbenstange 22 eines doppelt wirkenden Pneumatikzylinders 23 verbun- den. Eine Übertragungsbewegung des Verbindungshebels 21 ist in einem Grandkörper 24 über ein parallel zur y-Richtung verlaufendes Langloch 25 geführt. Zusammen mit dem Hebelgetriebe mit den Hebeln 19, 21 stellt der Pneumatikzylinder 23 einen Fadenfingerantrieb 26 der Fadenfmger-Bau- grappe 12 dar.

Über den Grandkörper 24 ist die Fadenfmger-Baugrappe 12 am Gehäuse unterteil 4 der Nähmaschine 1 montiert.

Zu Beginn einer Naht arbeitet die Nähmaschine 1 mit der Fadenfmger- Baugrappe 12 folgendermaßen:

Sobald das Nähgut in korrekter Relativlage auf der Stichplatte 1 la zu lie gen kommt, wird die Bildung des ersten Stichs der zu nähenden Naht aus gelöst. Hierzu durchdringen die beiden Nähnadeln 6, 7, die jeweils einen Oberfaden 13 führen, von oben her das Nähgut und die Stichplatte 11a durch ihre jeweils zugeordneten Stichlöcher. Nach Erreichen eines unteren Totpunktes werden die Nähnadeln 6, 7 wieder ein Stück nach oben verla gert, so dass sich zwei Oberfadenschlingen unter dem Nähgut zwischen der Stichplatte 11a und den Greifern 9, 10 ausbilden.

Anschließend werden die Fadenfinger 14, 15 aus einer Neutralstellung, die mit der Schlingen-Auszugsstellung übereinstimmen kann, in die Schlingen- Eingriffsstelhmg (vgl. z. B. Fig. 3) überführt. Hierbei dringen die Finger spitzen der Fadenfinger 14, 15 in die gebildeten Oberfadenschlingen ein.

Zum Antrieb dieser Verlagerangsbewegung in die Schling en-Eingriffs- stellung wird die Kolbenstange 22 des Pneumatikzylinders 23 ausgefahren. Im Anschluss hieran werden die Fadenfinger durch Einzug der Kolben stange 22 zurück in die Schlingen-Auszugsstellung verbracht, wobei die Fängerhaken 15a den jeweiligen Oberfaden 13 mitnehmen und ein Oberfa den-Anfangs stück dabei jeweils durch das Nähgut nach unten aus dem Nähgut-Sichtbereich ziehen.

Beim anschließenden weiteren Nähen der Naht verbleiben die Fadenfinger in der Schlingen-Auszugsstellung bzw. der Neutralstellung. Je nach der Topografie der zu vernähenden Bauteile und je nach dem Nahtverlauf wird der Nähkopf der Nähmaschine 1 mit dem Arm des Roboters dreidimensio nal im Raum verlagert, so dass auch schwer zugängliche Nahtorte erreich bar sind.