MANIPULATIONSVORRICHTUNG FÜR MITTELS EINER NÄHMASCHINE ZU VERNÄHENDE MATERIALBAHNEN

Abstract

 Eine Manipulationsvorrichtung für mittels einer Nähmaschine (10) zu vernähende Materialbahnen (4, 5) umfasst mindestens eine Querfördereinrichtung (2, 3) mit einer Rollenträgereinheit (7, 8), an der frei drehbare Führungsrollen (9) angeordnet sind. Die Rollenträgereinheit (7, 8) umfasst eine Gelenkkette (15) mit einem geradlinigen Andrückabschnitt (15a), an dem eine Mehrzahl der Führungsrollen (9) gelagert sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Manipulationsvorrichtung für mittels einer Nähmaschine zu vernähende Materialbahnen, mit mindestens einer Querfördereinrichtung zum Bewegen der Materialbahn während des Nähens quer zur Nährichtung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Im Automotive-Sektor werden für die Innenausstattung Nähkleider benötigt, um Grundträger mit diesen Nähkleidern zu kaschieren. Die Nähkleider bestehen dabei häufig aus einer Mehrzahl von Materialbahnen in der Form einzelner Stoff-, Kunstleder- oder Echtlederzuschnitten, die mittels Nähen zusammengefügt und/oder gegebenenfalls mit Ziernähten versehen werden.

[0003] Eine besondere Schwierigkeit besteht darin, dass häufig Materialbahnzuschnitte mit nicht deckungsgleichen Konturen derart vernäht werden müssen, dass ein dreidimensionales Nähkleid entsteht. Dies erfordert höchste Präzision von Seiten eines Nähers, wenn die Materialbahnzuschnitte von Hand einer Nähmaschine zugeführt und vernäht werden.

[0004] Weiterhin ist aus der DE 39 17 120 A1 eine mit einer Nähmaschine zusammenwirkende Manipulationsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, die ein automatisches Ausrichten der zu vernähenden Materialbahnzuschnitte in Querrichtung während des Nähprozesses ohne Hilfestellung durch einen Näher ermöglicht. Die Ausrichtung der Stofflagen erfolgt dort durch obere und untere Querfördereinrichtungen in der Form von kreisförmigen Führungsrädern, die an ihrem Umfang eine Vielzahl von frei drehbaren Rollen tragen. Die Führungsräder können durch Schrittmotoren in Abhängigkeit von Ausrichtkorrekturwerten gedreht werden. Hierdurch sollen die beiden Stofflagen quer zur Nährichtung derart bewegt werden, dass der mustermäßige Überdeckungsgrad der Stofflagen optimiert wird.

[0005] Bei bekannten Manipulationsvorrichtungen ist häufig nachteilig, dass die Bewegung der Stofflagen quer zur Nährichtung nicht mit der gewünschten Präzision erfolgt.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mit einer Nähmaschine zusammenwirkende Manipulationsvorrichtung zu schaffen, mit der mindestens eine Materialbahn während des Nähvorgangs auf besonders präzise Weise quer zur Nährichtung bewegt werden kann.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Manipulationsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

[0008] Erfindungsgemäß umfasst die Rollenträgereinheit der Querfördereinrichtung eine Gelenkkette, an der die Führungsrollen angeordnet sind, wobei die Gelenkkette um mindestens zwei beabstandete Kettenräder herumgeführt ist und einen geradlinigen Andrückabschnitt aufweist, an dem eine Mehrzahl der Führungsrollen gelagert ist.

[0009] Die erfindungsgemäße Manipulationsvorrichtung bietet den Vorteil, dass die Rollenträgereinheit über eine große Länge mit der auszurichtenden Materialbahn in Eingriff ist, wodurch ein Schlupf zwischen der Rollenträgereinheit und der Materialbahn ausgeschlossen wird und die Materialbahn quer zur Nährichtung auf besonders präzise Weise bewegt werden kann. Da die Rollenträgereinheit mit mehreren Führungsrollen gleichzeitig auf die Materialbahn einwirken kann, kann der Anpressdruck der Führungsrollen an die Materialbahn verringert werden. Dies erleichtert die Bewegung der Materialbahn sowohl in Nährichtung als auch quer zur Nährichtung. Weiterhin wird insbesondere bei breiten Materialbahnen die Gefahr reduziert, dass sich die Materialbahn bei einer derartigen Bewegung verzieht. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Anpressdruck der Führungsrollen an die Materialbahn permanent geregelt wird.

[0010] Vorzugsweise besteht die Gelenkkette aus einer umlaufenden Gelenkkette, d. h. Endlos-Gelenkkette. Es ist jedoch auch möglich, eine offene Gelenkkette mit zwei Enden einzusetzen, wobei die Gelenkkette beispielsweise U-förmig angeordnet ist und mittels endseitiger Bewegungsmechanismen bewegt wird.

[0011] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Manipulationsvorrichtung zwei Querfördereinrichtungen und eine Trennplatte für zwei beidseitig entlang der Trennplatte bewegte Materialbahnen auf, wobei eine erste Rollenträgereinheit oberhalb der Trennplatte angeordnet ist und einen geradlinigen Andrückabschnitt zum Andrücken einer oberen Materialbahn gegen eine obere Trennplattenfläche aufweist. Weiterhin ist eine zweite Rollenträgereinheit unterhalb der Trennplatte angeordnet. Diese zweite Rollenträgereinheit weist einen geradlinigen Andrückabschnitt zum Andrücken einer unteren Materialbahn gegen eine untere Trennplattenfläche auf. Hierdurch können zwei miteinander zu vernähende Materialbahnen auf sehr präzise und variable Weise quer zur Nährichtung zueinander ausgerichtet werden, ohne dass sich die Bewegungen der Materialbahnen gegenseitig beeinflussen.

[0012] Vorzugsweise sind am geradlinigen Andrückabschnitt der Gelenkkette 2 bis 25 Führungsrollen, vorzugsweise 4 bis 18 Führungsrollen, besonders vorzugsweise 7 bis 11 Führungsrollen gelagert. Anzahl und Größe der Führungsrollen können jedoch in Abhängigkeit des jeweiligen Anwendungsfalls in weitem Umfang variieren.

[0013] Vorzugsweise steht eines der Kettenräder der Gelenkkette über eine Kardanwelle mit einem Kettenantriebsmotor in Antriebsverbindung. Ein derartiger Kettenantrieb bietet den Vorteil, dass die Antriebskräfte im Wesentlichen spielfrei übertragen werden können. Weiterhin ist der Konstrukteur sehr frei in der Positionierung des Kettenantriebsmotors, da dieser nicht fluchtend zum angetriebenen Kettenrad angeordnet sein muss. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Kardanwelle aus mehreren Teilen besteht, die relativ zueinander verschoben werden können, so dass die Länge der Kardanwelle verändert werden kann. Dadurch ist es möglich, dass der Kettenantriebsmotor unabhängig von einer Hubbewegung der Rollenträgereinheit stationär angeordnet sein kann.

[0014] Vorzugsweise ist die Rollenträgereinheit an mindestens einer Zahnstange befestigt, die vertikal verschiebbar an einer Konsole der Manipulationsvorrichtung geführt und Teil eines Zahnstangenantriebs zur Höhenverstellung der Rollenträgereinheit ist. Ein derartiger Zahnstangenantrieb ermöglicht eine exakte, spielarme Führung und genaue Höhenverstellung der Rollenträgereinheit, um diese zwischen einer auf der Materialbahn aufliegenden Kontaktposition und einer angehobenen Position zu bewegen und den Anpressdruck laufend zu regeln.

[0015] Vorzugsweise ist jede Rollenträgereinheit an zwei parallelen, zueinander beabstandeten Zahnstangen befestigt. Dies ermöglicht eine kippsichere Führung der Rollenträgereinheiten und ein gleichmäßiges Andrücken der Führungsrollen über die gesamte Länge des Andrückabschnittes der Gelenkkette.

[0016] Vorzugsweise sind die Führungsrollen zylinderförmig oder leicht ballig und derart angeordnet, dass sie längs eines Kontaktbereichs, der sich zumindest über den überwiegenden Teil der Länge, vorzugsweise über die gesamte Länge, der Führungsrollen erstreckt, an die Materialbahn andrückbar sind. "Leicht ballig" bedeutet, dass der Radius der Oberflächenkrümmung entlang der Länge der Führungsrollen größer als 50 mm und vorzugsweise größer als 80 mm ist. Beispielsweise beträgt der Radius 100 mm bei einer Führungsrollenlänge von 20 mm. Hierdurch wird ein langer linienförmiger Kontaktbereich zwischen den Führungsrollen und der Materialbahn geschaffen, der in besonders hohem Maß sicherstellt, dass zwischen den Führungsrollen und der Materialbahn kein Schlupf entsteht und die Materialbahn jeder Bewegung der Führungsrollen quer zur Nährichtung unverzüglich folgt. Gleichzeitig kann der Anpressdruck der Führungsrollen gering gehalten werden. Die Querförderbewegung der Materialbahn kann somit auf sehr exakte, schnelle, faltenfreie und materialschonende Weise erfolgen.

[0017] Vorzugsweise haben die Führungsrollen eine reibungserhöhende, dreidimensional strukturierte Oberfläche. Die Oberfläche kann insbesondere eine Rillierung, Prägung oder eine Vielzahl kleiner, vorzugsweise pyramiden- oder kegelförmiger Erhebungen aufweisen, die auf besonders wirkungsvolle Weise einen Schlupf zwischen den Führungsrollen und der Materialbahn verhindern. Zusätzlich oder alternativ können die Führungsrollen auch eine reibungserhöhende Beschichtung oder Ummantelung aufweisen.

[0018] Vorzugsweise sind die Führungsrollen an Haltegliedern gelagert, die sich von der Gelenkkette weg, insbesondere seitlich nach außen, erstrecken, so dass die Führungsrollen beabstandet zur Gelenkkette, insbesondere seitlich neben der Gelenkkette, angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform gelangen die Führungsrollen nicht mit den Kettenrädern in Eingriff. Die Führungsrollen können daher unabhängig von den Kettenrädern gestaltet und im Hinblick auf ihre Materialbahn-Führungsfunktion optimiert werden. Gleichzeitig können auch Gelenkkette und Kettenräder im Hinblick auf Spielfreiheit und Führungsgenauigkeit optimiert und unabhängig von den Führungsrollen ausgebildet werden.

[0019] Vorzugsweise weisen die Halteglieder einen Lagerschenkel zur Lagerung der Führungsrollen auf, der als einseitig in die Führungsrollen eingreifender Kragarm ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine einfache Montage und erforderlichenfalls ein einfaches Austauschen der Führungsrollen.

[0020] Vorzugsweise ist die Gelenkkette als Rollenkette ausgebildet, die Außenlaschen, Innenlaschen, Kettenbolzen und Rollen aufweist, wobei die Halteglieder, an denen die Führungsrollen gelagert sind, einen Abschnitt aufweisen, der eine Außenlasche bildet. Auf diese Weise kann eine besonders präzise arbeitende, hochbelastbare Rollenkette geschaffen werden, wobei gleichzeitig die Halteglieder, an denen die Führungsrollen gelagert sind, auf besonders stabile, einfache und materialsparende Weise in die Rollenkette integriert werden.

[0021] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1:

eine räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Manipulationsvorrichtung und einiger schematisch dargestellter Komponenten einer Nähmaschine,

Figur 2:

eine Seitenansicht der Manipulationsvorrichtung von der Nähmaschinenseite her,

Figur 3:

eine Seitenansicht der Manipulationsvorrichtung von der der Nähmaschine abgewandten Seite her, wobei einige Bereiche freigeschnitten dargestellt sind,

Figur 4:

einen vergrößerten Teilabschnitt der Manipulationsvorrichtung, der die Rollenträgereinheiten zeigt,

Figur 5:

einen Vertikalschnitt durch die Manipulationsvorrichtung längs der Linie V-V von Figur 2,

Figur 6:

einen Abschnitt einer Gelenkkette mit daran befestigter Führungsrolle,

Figur 7:

eine teilweise schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Höhenverstelleinrichtung für die Rollenträgereinheiten, und

Figur 8:

eine teilweise schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Kettenantriebe der Rollenträgereinheiten.

[0022] Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Manipulationsvorrichtung 1 mit einer oberen Querfördereinrichtung 2 und einer unteren Querfördereinrichtung 3, mit denen eine obere Materialbahn 4 und eine untere Materialbahn 5 während des Nähens quer zur Nährichtung x, d.h. in y-Richtung, bewegt werden können. Die beiden Querfördereinrichtungen 2, 3 sind vom grundsätzlichen Aufbau her gleich.

[0023] Zwischen der oberen Querfördereinrichtung 2 und der unteren Querfördereinrichtung 3 befindet sich eine Trennplatte 6, die im gezeigten Ausführungsbeispiel horizontal angeordnet ist.

[0024] Die obere Materialbahn 4 wird mittels einer nicht dargestellten Zuführeinrichtung der Manipulationsvorrichtung 1 derart zugeführt, dass sie auf einer oberen Trennplattenfläche 6a aufliegt (s. Figuren 4 und 5). Die untere Materialbahn 5 wird unterhalb der Trennplatte 6 derart zugeführt, dass sie an einer unteren Trennplattenfläche 6b anliegt.

[0025] Die Querfördereinrichtungen 2, 3 weisen jeweils eine Rollenträgereinheit 7, 8 auf, die eine Mehrzahl von frei drehbaren, quer zur Nährichtung jedoch in exakt gesteuerter Weise verlagerbaren bzw. positionierbaren Führungsrollen 9 trägt.

[0026] Die Rollenträgereinheiten 7, 8 können mittels einer später noch näher beschriebenen Hubeinrichtung in vertikaler Richtung, d.h. zur Trennplatte 6 hin und von dieser weg, bewegt werden. Im Nähbetrieb, der in Figur 5 gezeigt ist, liegen vorzugsweise mehrere Führungsrollen 9 der oberen Rollenträgereinheit 7 auf der oberen Materialbahn 4 auf und drücken diese gegen die obere Trennplattenfläche 6a. Werden in diesem Zustand diese Führungsrollen 9 quer zur Nährichtung bewegt, wird die obere Materialbahn 4 entsprechend mitgenommen und in Querrichtung, d.h. in y-Richtung, bewegt.

[0027] In gleicher Weise liegen im Nähbetrieb eine oder vorzugsweise mehrere Führungsrollen 9 der unteren Rollenträgereinheit 8 an der unteren Materialbahn 5 an und drücken diese gegen die untere Trennplattenfläche 6b. Werden diese Führungsrollen 9 quer zur Nährichtung bewegt, wird die untere Materialbahn 5 in entsprechender Weise in Querrichtung, d.h. in y-Richtung, mitbewegt.

[0028] Die Querfördereinrichtungen 2, 3 dienen somit dazu, die Materialbahn 4, 5 quer zur Nährichtung exakt zueinander auszurichten bzw. in die gewünschte Relativposition zueinander zu bringen. Die Ausrichtung kann beispielsweise derart erfolgen, dass ein (beispielsweise gekrümmter) Rand der oberen Materialbahn 4 mit einem (beispielsweise gekrümmten) Rand der unteren Materialbahn 5 exakt zur Deckung oder in eine vorbestimmte Relativposition zueinander gebracht wird, oder dass Markierungen, die auf der oberen und unteren Materialbahn 4, 5 vorgesehen sind, zur Deckung oder in eine vorbestimmte Relativposition zueinander gebracht werden.

[0029] Die mittels der Querfördereinrichtungen 2, 3 exakt zueinander ausgerichteten Materialbahnen 4, 5 werden einer angrenzenden Nähmaschine 10 zugeführt, die lediglich partiell dargestellt ist. Die Nähmaschine 10 umfasst in bekannter Weise einen Nähtisch 11 mit einer Auflagefläche 12 für die zusammenzunähenden Materialbahnen 4, 5 sowie eine zumindest in vertikaler Richtung bewegbare Nähnadel 13. Eine obere Materialtransporteinrichtung 14 in der Form eines Antriebsrads und eine nicht näher dargestellte, im Nähtisch 11 integrierte untere Materialtransporteinrichtung sorgen für den Vorschub der Materialbahnen 4, 5 in Nährichtung, d.h. in x-Richtung. Die beiden Materialbahnen 4, 5 werden somit von der Nähmaschine 10 durch die Manipulationsvorrichtung 1 in x-Richtung hindurch gezogen.

[0030] Die beiden Rollenträgereinheiten 7, 8 umfassen jeweils eine umlaufende Gelenkkette 15, an der die Führungsrollen 9 befestigt sind. Die Gelenkketten 15 sind jeweils um zwei beabstandete Kettenräder 16, 17 (s. Figur 3) herumgeführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kettenräder 16, 17 in horizontaler Richtung beabstandet, wobei sie die gleiche Größe aufweisen. Unterschiedliche Größen der Kettenräder 16, 17 sind denkbar.

[0031] Die beiden Kettenräder 16, 17 sind in einem Zentralkörper 18 drehbar gelagert. Wie aus Figur 4 ersichtlich, kann der Zentralkörper 18 aus zwei Spannteilen 19a, 19b bestehen, in denen jeweils ein Kettenrad 16, 17 gelagert ist. Der horizontale Abstand der Spannteile 19a, 19b kann verändert werden, um die Spannung der Gelenkkette 15 einzustellen.

[0032] Der Zentralkörper 18 weist an seiner oberen und unteren Längsseite eine längliche, ebene Anlagefläche für die Gelenkkette 15 auf. Diese Anlagefläche kann, wie aus Figur 5 ersichtlich, aus einer separaten Materiallage 20 bestehen, die am Außenumfang eines Kerns 21 des Zentralkörpers 18 befestigt ist und aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten, insbesondere Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften, bestehen kann. Der Zentralkörper 18 dient auf diese Weise zum Abstützen des geradlinigen Abschnitts der Gelenkkette 15 zwischen den Kettenrädern 16, 17, so dass beim Andrücken der Führungsrollen 9 auf die Materialbahn 4, 5 die Führungsrollen 9 nicht ausweichen, sondern mit einem genau definierten Druck an die Materialbahn 4, 5 angedrückt werden können.

[0033] Jede Gelenkkette 15 weist somit einen geradlinigen Andrückabschnitt 15a auf, an dem eine Mehrzahl von Führungsrollen 9 fluchtend zueinander gelagert sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich im geradlinigen Andrückabschnitt 15a neun Führungsrollen 9. Diese Anzahl kann in weitem Umfang variieren.

[0034] Die Führungsrollen 9 der Gelenkketten 15 sind gleich ausgebildet und haben eine zylinderförmige Form bzw. Außenkontur. Der Kontaktbereich mit der Materialbahn 4, 5 erstreckt sich damit über den überwiegenden Teil der Länge der Führungsrollen 9, vorzugsweise über die gesamte Länge der Führungsrollen 9. Weiterhin sind die Führungsrollen 9 mit geringem gegenseitigem Abstand an der Gelenkkette 15 angeordnet, was ebenfalls den Kontaktbereich mit der Materialbahn 4, 5 maximiert.

[0035] Aus Figur 6 ist ersichtlich, dass die Führungsrollen 9 eine reibungserhöhende, dreidimensional strukturierte Oberfläche haben. Diese wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Vielzahl kleiner pyramidenförmiger Spitzen 22 gebildet. Diese können geringfügig in die Materialbahn 4, 5 eingedrückt werden, wodurch Schlupf zwischen den Führungsrollen 9 und der Materialbahn 4, 5 auf besonders wirkungsvolle Weise vermieden wird.

[0036] Aus den Figuren 4 und 6 ist ersichtlich, dass die Gelenkketten 15 als Rollenketten ausgebildet sind. Die Gelenkketten 15 weisen Außenlaschen 23, Innenlaschen 24, Rollen 25 und Kettenbolzen 26 auf, die durch die Außenlaschen 23, Innenlaschen 24 und Rollen 25 hindurchgeführt sind.

[0037] Wie aus Figur 6 ersichtlich, sind die Führungsrollen 9 an Haltegliedern 27 drehbar gelagert, die sich von der Gelenkkette 15 seitlich nach außen erstrecken, so dass die Führungsrollen 9 seitlich neben der Gelenkkette 15 angeordnet sind. Die Halteglieder 27 weisen dabei einen Abschnitt auf, der als ein Außenlaschenelement 28 der Gliederkette 15 ausgebildet ist. Weiterhin umfassen die Halteglieder 27 einen Abschnitt, der als ein Innenlaschenelement 29 der Gliederkette 15 ausgebildet, beabstandet zum Außenlaschenelement 28 angeordnet und über einen mittigen Steg 30 mit dem Außenlaschenelement 28 verbunden ist. Der Zwischenraum zwischen dem Außenlaschenelement 28 und Innenlaschenelement 29 dient zur schwenkbaren Aufnahme von Innenlaschen 24.

[0038] Die Halteglieder 27 weisen weiterhin einen Lagerschenkel zur Lagerung der Führungsrollen 9 auf, der als einseitig in die Führungsrollen 9 eingreifender Kragarm ausgebildet ist. Dieser Lagerschenkel bildet die Längsachse der Führungsrollen 9. Diese Längsachsen verlaufen in Längsrichtung der Gliederkette 15 und damit in einer Ebene, die quer zur Nährichtung, d.h. quer zur x-Richtung, verläuft.

[0039] Die Führungsrollen 9 sind auf den dazugehörigen Lagerschenkeln der Halteglieder 27 frei drehbar gelagert, so dass die Materialbahnen 4, 5 ohne großen Widerstand von der Nähmaschine 10 in Nährichtung, d.h. in x-Richtung, gezogen werden können. In ihrer Längsrichtung sind die Führungsrollen 9 dagegen möglichst spielfrei auf den dazugehörigen Lagerschenkeln gelagert, so dass sie eine Bewegung der Gelenkketten 15 quer zur Nährichtuung schlupffrei auf die Materialbahnen 4, 5 übertragen können.

[0040] Wie beispielsweise aus Figur 5 ersichtlich, bewegen sich die Führungsrollen 9 einer jeden Querfördereinrichtung 2, 3 in einer Arbeitsebene, die quer zur Nährichtung angeordnet, jedoch zur Hauptebene der Trennplatte 6 geneigt ist. Die beiden Arbeitsebenen der oberen Rollenträgereinheit 7 und unteren Rollenträgereinheit 8 sind dabei V-förmig angeordnet. Dies bietet den Vorteil, dass der vertikale Platzbedarf für die Rollenträgereinheiten 7, 8 in demjenigen Abschnitt, der hinter den Gelenkketten 15 liegt, reduziert wird. Ferner wird hierdurch ein optimales Sichtfeld für eine Kamera geschaffen.

[0041] Die Rollenträgereinheiten 7, 8 können vertikal (d. h. in z-Richtung) mittels einer Hubeinrichtung bewegt werden, die in Figur 7 schematisch dargestellt ist. Die Hubeinrichtung umfasst für jede Rollenträgereinheit 7, 8 einen Motor 31, insbesondere Schrittmotor, der über eine Antriebswelle zwei beabstandete Zahnstangenantriebe betätigt. Jeder Zahnstangenantrieb umfasst ein Antriebsritzel 32, das mit einer vertikal bewegbaren Zahnstange 33 in Eingriff ist. Die Zahnstangen 33 sind in einer Konsole 34 (Figur 1) der oberen bzw. unteren Querfördereinrichtung 2, 3 verschiebbar gelagert. An den Zahnstangen 33 sind weiterhin, wie aus den Figuren 5 und 7 ersichtlich, die Zentralkörper 18 der Rollenträgereinheiten 7, 8 befestigt. Werden die Zahnstangen 33 mittels der Motore 31 vertikal verfahren, werden somit die Rollenträgereinheiten 7, 8 und damit die Gelenkketten 15 entsprechend mitbewegt.

[0042] Figur 8 zeigt schematisch die Kettenantriebe für die Gelenkketten 15. Die beiden Gelenkketten 15 werden hierbei über getrennte Kettenantriebe bewegt, die individuell angesteuert werden, so dass die beiden Gelenkketten 15 die obere und untere Materialbahn 4, 5 individuell und unabhängig voneinander quer zur Nährichtung bewegen können.

[0043] Jeder Kettenantrieb umfasst einen Antriebsmotor 35, der über ein Getriebe 36 mit einer Kardanwelle 37 verbunden ist und diese in Umdrehung versetzen kann. Die Kardanwelle 37 ist mit einem der Kettenräder 16, 17 der zugeordneten Rollenträgereinheit 7, 8 drehfest verbunden. Wird dieses Kettenrad 16, 17 um ein bestimmtes Maß gedreht, wird die Gelenkkette 15 und damit die daran befestigten Führungsrollen 19 entsprechend mitbewegt.

[0044] Wie aus Figur 8 ersichtlich, sind die beiden Kardanwellen 37 längenveränderbar ausgebildet, um Abstandsunterschiede zwischen dem Getriebe 36 und dem angetriebenen Kettenrad 16 oder 17 bei einer Hubbewegung der Rollenträgereinheiten 7, 8 auszugleichen. Hierzu weist jede Kardanwelle 37 ein erstes Kardanwellenteil 38 und ein zweites Kardanwellenteil 39 auf, die längsverschiebbar ineinandergreifen, jedoch drehfest miteinander verbunden sind.

[0045] Die Antriebsmotore 35 der Kettenantriebe werden von einer elektronischen Steuerung auf der Grundlage von Signalen angesteuert, die mittels mindestens einer nicht dargestellten Kamera erzeugt werden. Hierbei kann die Kamera beispielsweise Lasermarkierungen, die in Abhängigkeit von Sollpositionsabweichungen auf die Materialbahnen 4, 5 projiziert werden, erfassen und entsprechende Abweichungssignale ausgeben. Die Antriebsmotore 35 werden dann derart angesteuert, dass die Sollpositionsabweichungen minimiert werden. Die laserunterstützte Positionserfassung bietet den Vorteil, dass die Erfassung der Positionen der Materialbahnen 4, 5 sehr genau und unabhängig vom Umgebungslicht ist. Alternativ zur laserunterstützten Positionserfassung sind auch andere Positionserfassungsverfahren möglich, insbesondere solche unter Einsatz einer automatischen Kontur- oder Mustererkennung.

[0046] Die erfindungsgemäße Manipulationsvorrichtung 1 ermöglicht nicht nur das besonders exakte Ausrichten und Vernähen deckungsgleicher Materialzuschnitte, sondern insbesondere auch das besonders exakte, schnelle und vollständig automatisierte Vernähen nicht deckungsgleicher Materialzuschnitte bei der Herstellung von dreidimensionalen Nähkleidern.

Ansprüche

1. Manipulationsvorrichtung für mittels einer Nähmaschine (10) zu vernähende Materialbahnen (4, 5), mit mindestens einer Querfördereinrichtung (2, 3) zum Bewegen der Materialbahn (4, 5) während des Nähens quer zur Nährichtung, wobei die Querfördereinrichtung (2, 3) eine Rollenträgereinheit (7, 8) mit frei drehbaren Führungsrollen (9) aufweist, die an die Materialbahn (4, 5) andrückbar und quer zur Nährichtung in gesteuerter Weise bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenträgereinheit (7, 8) der Querfördereinrichtung (2, 3) eine Gelenkkette (15) umfasst, an der die Führungsrollen (9) angeordnet sind, wobei die Gelenkkette (15) um mindestens zwei beabstandete Kettenräder (16, 17) herumgeführt ist und einen geradlinigen Andrückabschnitt (15a) aufweist, an dem eine Mehrzahl der Führungsrollen (9) gelagert sind.

2. Manipulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Manipulationsvorrichtung (1) zwei Querfördereinrichtungen (2, 3) und eine Trennplatte (6) für zwei beidseitig entlang der Trennplatte (6) bewegte Materialbahnen (4, 5) aufweist, wobei eine erste Rollenträgereinheit (7) oberhalb der Trennplatte (6) angeordnet ist und einen geradlinigen Andrückabschnitt (15a) zum Andrücken einer oberen Materialbahn (4) gegen eine obere Trennplattenfläche (6a) aufweist, und wobei eine zweite Rollenträgereinheit (8) unterhalb der Trennplatte (6) angeordnet ist und einen geradlinigen Andrückabschnitt (15a) zum Andrücken einer unteren Materialbahn (5) gegen eine untere Trennplattenfläche (6b) aufweist.

3. Manipulationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am geradlinigen Andrückabschnitt (15a) der Gelenkkette (15) 2 bis 25 Führungsrollen (9) gelagert sind.

4. Manipulationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Kettenräder (16, 17) der Gelenkkette (15) über eine Kardanwelle (37) mit einem Antriebsmotor (35) in Antriebsverbindung steht.

5. Manipulationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenträgereinheit (7, 8) an mindestens einer Zahnstange (33) befestigt ist, die vertikal verschiebbar in einer Führungskonsole (34) der Manipulationsvorrichtung (1) gelagert und Teil eines Zahnstangenantriebs zur Höhenverstellung der Rollenträgereinheit (7, 8) ist.

6. Manipulationsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenträgereinheit (7, 8) an zwei parallelen, zueinander beabstandeten Zahnstangen befestigt.

7. Manipulationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (9) eine zylinderförmige oder leicht ballige Form haben und derart angeordnet sind, dass sie längs eines Kontaktbereichs, der sich zumindest über den überwiegenden Teil der Länge der Führungsrollen (9) erstreckt, an die Materialbahn (4, 5) andrückbar sind.

8. Manipulationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (9) eine reibungserhöhende, dreidimensional strukturierte Oberfläche haben.

9. Manipulationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (9) an Haltegliedern (27) gelagert sind, die sich von der Gelenkkette (15) weg erstrecken, so dass die Führungsrollen (9) beabstandet zur Gelenkkette (15) angeordnet sind.

10. Manipulationsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteglieder (27) einen Lagerschenkel zur Lagerung der Führungsrollen (9) aufweisen, der als einseitig in die Führungsrollen (9) eingreifender Kragarm ausgebildet ist.

11. Manipulationsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkette (15) als Rollenkette ausgebildet ist, die Außenlaschen (28), Innenlaschen (29), Kettenbolzen (26) und Rollen (25) aufweist, wobei die Halteglieder (27), an denen die Führungsrollen (9) gelagert sind, einen Abschnitt aufweisen, der ein Außenlaschenelement (28) bildet.

Zeichnung