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1. (WO2018050167) SEWING MACHINE AND METHOD FOR OPERATING THE SEWING MACHINE
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

NÄHMASCHINE UND VERFAHREN ZUM BETRIEB DER NÄHMASCHINE

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine gemäß dem Oberbegriff 5 des Patentanspruchs 1.

Eine Nähmaschine der eingangs genannten Art ist aus dem Patentdokument DE 24 54 116 B2 bekannt. Diese Nähmaschine besteht aus einer Auflagefläche für zwei zusammenzunähende Mate- 10 rialbahnen und einer der Auflagefläche zugeordneten, mit einer Maschinensteuerung wirkverbundenen Näheinrichtung, wobei in deren Materialzuführbereich ein zwischen den beiden Materialbahnen positioniertes Plattenelement angeordnet ist. Ferner ist bei dieser Lösung zur Einstellung eines vertikalen Abstan- 15 des zwischen der Auflagefläche und dem Plattenelement und damit zur Beeinflussung der Materialzuführung zur Näheinrichtung eine von der Maschinensteuerung betätigbare Vertikalstelleinrichtung für das Plattenelement vorgesehen, wobei diese weiterhin mit einem Elektromagnet zur Positionseinstellung des 20 Plattenelements versehen ist. Aus Spalte 5, Zeile 1 bis 4 des besagten Dokuments ergibt sich dabei, dass der Elektromagnet als Teil eines Magnetventils ausgebildet ist, das zur Betätigung eines Luftzylinders dient.

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Auch aus dem Patentdokument DE 23 61 375 Bl ist eine Nähmaschine mit einem Plattenelement bekannt. Dieses dient bei dieser Lösung insbesondere als Widerlager für die darüber und darunter angeordneten Messräder.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nähmaschine der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll eine Nähmaschine geschaffen werden, mit der zwei Materialbahnen selbst bei Verwendung unterschiedlicher Materialen und/oder nicht kongruenter Zuschnitte vollautomatisch exakt zusammengenäht werden können.

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Diese Aufgabe ist mit einer Nähmaschine der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass das Plattenele- 10 ment mit einem mit dem Elektromagnet zusammenwirkenden Magnet versehen ist.

Mit anderen Worten ausgedrückt, zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung somit dadurch aus, dass mit Hilfe des in seinem 15 Abstand zur Auflagefläche einstellbaren Plattenelements Ein-fluss auf die Zuführung der beiden Materialbahnen genommen wird. Dabei führt eine Verringerung des Abstandes insbesondere dazu, dass die Materiallage zwischen der Auflagefläche und dem Plattenelement abgebremst wird. Bei einer Vergrößerung des Ab- 20 Standes wird die auf dem Plattenelement aufliegende, also die obere Materiallage gegen den Nähfuß oder ein weiter unten noch genauer zu erläuterndes Widerlager gedrückt und damit ebenfalls abgebremst. Insgesamt ergibt sich hierdurch die Möglichkeit, praktisch kontinuierlich die Zufuhr der beiden Materi- 25 albahnen zur Näheinrichtung und damit letztlich deren Position zueinander beim Zusammennähen separat zu beeinflussen.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Nähmaschine ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. 30 Der Vollständigkeit halber wird noch auf folgendes Dokument hingewiesen :

Aus dem Dokument DE 38 16 260 AI ist eine Nähmaschine mit mehreren Plattenelementen im Bereich der Materialzuführung be- 5 kannt. Diese Plattenelemente sind aber nicht verstellbar.

Die erfindungsgemäße Nähmaschine einschließlich ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines 10 bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

Figur 1 perspektivisch die erfindungsgemäße Nähmaschine mit 15 dem höhenverstellbaren Plattenelement;

Figur 2 in Draufsicht das Plattenelement mit Halteelement

und Verdrehsicherung; und

Figur 3 im Schnitt (und von der sonstigen Nähmaschine freigestellt) das Plattenelement und die Verstellein- 20 richtung .

Die in Figur 1 dargestellte Nähmaschine besteht zunächst in bekannter Weise aus einer vorzugsweise horizontal ausgerichteten Auflagefläche 1 für zwei zusammenzunähende Materialbahnen 25 und einer der Auflagefläche 1 zugeordnete, mit einer typischer Weise elektronisch arbeitenden Maschinensteuerung 2 wirkverbundene Näheinrichtung 3, wobei in deren Materialzuführbereich ein zwischen den beiden Materialbahnen positioniertes Plattenelement 4 angeordnet ist. Wie gut aus Figur 2 ersichtlich, ist 30 dabei zur Gewährleistung einer guten Materialzufuhr besonderes bevorzugt vorgesehen, dass materialzuführungsseitige Ränder des Plattenelements 4 angefast ausgebildet sind. Außerdem ist (siehe hierzu auch Figur 3) bevorzugt vorgesehen, dass ein beim Zusammennähen der Materialbahnen von diesen berührter Bereich des Plattenelements 4 eine Breite B zwischen 50 und 100 mm, eine Tiefe T zwischen 20 und 70 mm und eine Dicke D zwi- 5 sehen 1 und 5 mm aufweist.

Weiterhin ist vorgesehen, dass zur Einstellung eines vertikalen Abstandes zwischen der Auflagefläche 1 und dem Plattenelement 4 und damit zur Beeinflussung der Materialzuführung zur 10 Näheinrichtung 3 eine von der Maschinensteuerung 2 betätigbare Vertikalstelleinrichtung 5 für das Plattenelement 4 vorgesehen ist. Nochmals in anderen Worten verfahrensmäßig ausgedrückt, ist erfindungsgemäß somit vorgesehen, dass der vertikale Abstand zwischen der Auflagefläche 1 und dem Plattenelement 4 15 zum Abbremsen der unteren Materialbahn verkleinert und zum Abbremsen der oberen Materialbahn vergrößert wird. Diese Maßgaben haben zur Folge, dass zwei Materialbahnen selbst bei Verwendung unterschiedlicher Materialen und/oder nicht kongruenter Zuschnitte vollautomatisch exakt zusammengenäht werden 20 können .

Wie eingangs bereits erwähnt, kann dabei zum Beispiel der sogenannte Nähfuß als Widerlager für das Plattenelement 4 dienen. Allgemeiner ausgedrückt, ist erfindungsgemäß besonders 25 bevorzugt vorgesehen, dass das Plattenelement 4 zwischen der Auflagefläche 1 und einem Widerlager 9 angeordnet ist.

Wie aus der ansonsten weiter abliegenden DE 10 2015 102 342 AI bekannt, ist an der erfindungsgemäßen Nähmaschine zum Verdre- 30 hen der oberen Materialbahn um eine vertikale Achse (bzw. in einer horizontalen Ebene) oberhalb der Auflagefläche 1 beson- ders bevorzugt (aber nicht zwingend) ein über die Maschinensteuerung 2 um eine vertikale Drehachse verdrehbares, vorzugsweise mindestens teilringförmiges, oberes Führungselement 11 vorgesehen. Bei der Lösung gemäß Figur 1 bildet dabei das obere Führungselement 11 das vorerwähnte Widerlager 9 für das 5 Plattenelement 4. Hierzu ist mit Verweis auf Figur 2 ferner besonders bevorzugt am Plattenelement 4 eine formangepasste Widerlagerfläche 4.4 für das obere Führungselement 11 vorgesehen .

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Weiterhin ist (in den Figuren nicht extra dargestellt, weil aus der DE 10 2015 102 342 AI bekannt) zum Verdrehen der unteren Materialbahn um eine vertikale Achse (bzw. in einer horizontalen Ebene) in der Auflagefläche 1 besonders bevorzugt ein über die Maschinensteuerung 2 um eine vertikale Drehachse ver- 15 drehbares, vorzugsweise mindestens teilringförmiges, unteres Führungselement vorgesehen.

Die voranstehend zweimal genannte Maßgabe "teilringförmig" bringt dabei zum Ausdruck, dass das obere und/oder untere Füh- 20 rungselement auch als Vollring ausgebildet sein kann. Bei der Lösung gemäß Figur 1 ist das untere Führungselement als Vollring und das obere Führungselement als Teilring ausgebildet.

Bezüglich der erfindungsgemäßen, einen Teil der Auflagefläche 25 1 bildenden Vertikalstelleinrichtung 5 (siehe hierzu Figur 3) sind genauer betrachtet folgende, weitere Maßgaben vorgesehen, deren Funktionsweise weiter unten noch genauer erläutert wird:

Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist die Vertikalstelleinrichtung 30 5 mit einem Elektromagnet 6 zur Positionseinstellung des Plattenelements 4 und, was erfindungswesentlich ist, das Platten- element 4 mit einem mit dem Elektromagnet 6 zusammenwirkenden Magnet 8, insbesondere Permanentmagnet, versehen. Außerdem ist auch die Vertikalstelleinrichtung 5 vorzugsweise zusätzlich mit einem Permanentmagnet 7 versehen, wobei der Permanentmagnet 7 der Vertikalstelleinrichtung 5 zwischen dem Elektroma- 5 gnet 6 der Vertikalstelleinrichtung und dem am Plattenelement

4 angeordneten Magnet 8 angeordnet ist.

Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass der vorzugsweise von einem Eisenring 12 umschlossen ausgebildete Magnet 8 am 10 Plattenelement 4 und der Permanentmagnet 7 der Vertikalstelleinrichtung 5 in einer sich abstoßenden Lage (also mit gleichen Polen) zueinander angeordnet sind. Ferner ist vorzugsweise zwischen dem Permanentmagnet 7 der Vertikalstelleinrichtung

5 und dem am Plattenelement 4 angeordneten Magnet 8 eine unma- 15 gnetisierbare Trennschicht 13 angeordnet ist, um einen unerwünschten, weil schwer lösbaren Direktkontakt der Magnete miteinander ausschließen zu können.

Um die Zuführung der Materialbahnen zur Näheinrichtung 3 be- 20 sonders gut beeinflussen zu können, ist weiterhin - wie auch in dem Figuren 2 und 3 dargestellt - besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Vertikalstelleinrichtung 5 zur Einstellung des vertikalen Abstandes zwischen der Auflagefläche 1 und zwei unterschiedlichen Bereichen 4.1, 4.2 des Plattenelements 4 25 ausgebildet ist, wobei die beiden Bereiche 4.1, 4.2 des Plattenelements 4 besonders bevorzugt beidseitig einer gedachten, parallel zur Materialzuführungsrichtung und an einer Nadel der Näheinrichtung 3 endenden Linie angeordnet sind.

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Die weiter oben genannte Maßgabe, gemäß der die von der Maschinensteuerung 2 gesteuerte Vertikalstelleinrichtung 5 einen Elektromagnet 6, einen Permanentmagnet 7, einen Magnet 8 usw. aufweist, ist in Bezug auf die beiden genannten Bereiche 4.1, 4.2 des Plattenelements 4 somit so zu verstehen, dass diese Bauteile mindestens einmal, bei der bevorzugten Lösung jeweils zweifach vorhanden sind, insgesamt aber auch, je nach Bedarf, 5 mehr als zweifach vorhanden sein können.

Wie ferner aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, weist das Plattenelement 4 vorzugsweise einen beim Zusammennähen der Materialbahnen von diesen unberührten Bereich 4.3 auf, und ist 10 dort (seitlich) mit einem vorzugsweise als Vertikalführung ausgebildeten Halteelement 10 mit der Auflagefläche 1 verbunden. Dabei ist weiterhin vorzugsweise zwischen der Auflagefläche 1 und dem Plattenelement 4 eine eine Verdrehung des Plattenelements 4 um eine vertikale Achse verhindernde Ver- 15 drehsicherung 14 angeordnet.

Die erfindungsgemäße Nähmaschine funktioniert, wie folgt:

Die beiden zusammenzunähenden Materialbahnen, die zum Beispiel 20 bei Autositzen häufig aus unterschiedlichen Materialien bestehen, werden im Grunde wie üblich in die Nähmaschine eingelegt, mit dem einzigen Unterschied, dass die untere Materialbahn zwischen die Auflagefläche 1 und das Plattenelement 4 und die obere Materialbahn zwischen das Plattenelement 4 und das Wi- 25 derlager 9 (hier das obere Führungselement 12) positioniert wird. Eine an der Nähmaschine in bekannter Weise vorgesehene bzw. angeordnete Materialkantenerfassungseinrichtung erfasst die mit Markierungen (sogenannten Knapsen) versehenen Kanten der Materialbahnen, wobei diese beim Einlegen am Nahtanfang 30 entsprechend passgenau positioniert werden.

Wird nun der Nähprozess gestartet, so werden mit Hilfe der Ma-terialkantenerfassungseinrichtung die Kanten fortlaufend er-fasst. Sollte sich dabei ergeben, dass diese nicht mehr wie gewünscht zueinander positioniert sind, wird mit Hilfe der Vertikalstelleinrichtung 5 das Plattenelement 4 entsprechend 5 betätigt, wodurch entweder die obere oder die untere Materialbahn gebremst und ferner mit Hilfe der beiden Bereiche 4.1, 4.2 des Plattenelements in eine gewünschte Richtung gelenkt werden.

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Das Halteelement 10 sorgt dabei dafür, dass das Plattenelement 4 grundsätzlich vertikal verstellbar ausgebildet ist, wobei zusätzlich die Verdrehsicherung 14 dafür sorgt, dass das Plattenelement 4 nicht um die Vertikalachse des Halteelements 10 verdreht werden kann. 15

Die sich abstoßend zueinander positionierten Permanentmagnete 7 und 8 bewirken, dass das Plattenelement 4, sofern der Elektromagnet 6 keine Kraft auf dieses ausübt (also weder in die eine noch in die andere Richtung gepolt, d. h. ausgeschaltet 20 ist), über der Auflagefläche 1 schwebt, d. h. die Kräfte der Permanentmagnete 7 und 8 sind gerade so dimensioniert, dass die auf das Plattenelement 4 wirkende Schwerkraft überwunden wird, wobei der Elektromagnet 6 selbst deutlich mehr Kraft als die Permanentmagnete 7 und 8 hat, d. h. je nach Polung zieht 25 dieser den Permanentmagnet 8 entweder an oder stößt ihn ab, wobei sich die Kräfte des Elektromagnet 6 und des Permanentmagnet 7 im ersten Fall subtraktiv und im zweiten Fall additiv miteinander kombinieren.

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Soll nun wegen einer sich ergebenden Kantenverschiebung Einfluss auf die Lage der Materialbahnen zueinander genommen werden, so wird das Signal der Materialkantenerfassungsein-richtung entsprechend ausgewertet und ein geeignetes Signal zur Steuerung des bzw. der beiden Elektromagnete 6 errechnet, das dann dazu führt, dass die obere oder die untere Materialbahn im jeweiligen Bereich 4.1 oder 4.2 abgebremst wird. Je 5 nach Bedarf und mit entsprechender Wirkung auf die Führung der Materialbahnen können dabei die Elektromagnete 6 auch sogar entgegen gesetzt zueinander gepolt angesteuert werden. All dies ermöglicht, wie entsprechende anmelderseitige Versuche ergeben haben, dass die Materialbahnen sehr genau entlang ih- 10 rer Kanten zusammengenäht werden können.

Bezugs zeichenliste

1 Auflagefläche

2 Maschinensteuerung

3 Näheinrichtung

4 Plattenelement

4.1 vom Material berührter Bereich des Plattenelements

4.2 vom Material berührter Bereich des Plattenelements

4.3 vom Material unberührter Bereich des Plattenelements

4.4 Widerlagerfläche

5 Vertikalstelleinrichtung

6 Elektromagnet

7 Permanentmagnet

8 Magnet

9 Widerlager

10 Halteelement

11 oberes Führungselement

12 Eisenring

13 Trennschicht

14 Verdrehsicherung

B Breite

T Tiefe

D Dicke