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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, um bei
einer Nähmaschine
einen aus Kunststoff bestehenden Spulenkorb vor Verschleiß zu schützen, der
von der Tatsache herrührt, dass
eine mit Faden bestückte
Nadel in einer Auf- und Abbewegung beim Nähen auf die Oberfläche des
Spulenkorbs auftrifft, wenn die Nadel, aus welchen Gründen auch
immer, schief steht. Im Einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung
einen verbesserten Greiferhaken einer Steppstichnähmaschine.
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BESCHREIBUNG DES STANDS DER
TECHNIK
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Beispiele
aus dem Stand der Technik, die sich auf Rotationsgreiferhaken in
Steppstichnähmaschinen
beziehen, können
in den Patentbeschreibungen
US
4 858 543 und
US 5 188
046 und andernorts gefunden werden. Diese Beschreibungen
erläutern die
Vorteile, Kunststoffspulenkörbe
zu verwenden, anstatt die Spulenkörbe aus Stahl herzustellen,
wie es früher
gängige
Praxis war.
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Aus
der Druckschrift
DE
69204337 T2 ist ein Greiferhaken einer Steppstichnähmaschine
bekannt, welcher einen Umlaufhaken mit einem Nabenabschnitt aufweist,
der an einer Welle derart befestigt ist, dass der Umlaufhaken mit
der Welle drehbar ist. Des Weiteren ist ein Spulengehäusehalter
vorgesehen, der relativ zu dem Umlaufhaken frei drehbar ist. Der
Spulengehäusehalter
weist eine allgemein zylindrische Form auf, wobei an dem oberen
Endabschnitt des Spulengehäusehalters
eine längliche Öffnung vorgesehen
ist, die es einem Endabschnitt der Nadel ermöglicht, dass sie sich zu einer
Bodenposition abwärts
bewegen kann. Diese Nadelöffnung
weist eine erste geneigte innere Oberfläche auf, die bewirken soll,
dass sich die Nadel verbiegen kann und somit der Abstand zwischen
der Nadel und der Hakenspitze konstant bleibt. Hiermit soll erreicht
werden, dass mit hoher Zuverlässigkeit
der Oberfaden durch die Hakenspitze gefangen werden kann.
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Um
die Terminologie zu erklären,
wird ein Beispiel des Stands der Technik mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben.
Diese Figuren zeigen einen Rotationsgreiferhaken, der zur Anbringung
an einer horizontalen Achse vorgesehen ist, die mit dem Antriebselement
einer Nähmaschine
gekoppelt ist. Der Rotationsgreiferhaken besteht aus einer kreisförmigen Bodenplatte 2 mit
einer zylindrischen Seitenwand 3, welche sich in einer
Richtung senkrecht aus dem Umfang der Bodenplatte heraus erstreckt.
Innerhalb einer zylindrischen Ausnehmung im Greiferhaken ist ein
Spulenkorb 4 konzentrisch zum Greiferhaken gehaltert. Der
Spulenkorb 4 beherbergt ein (nicht gezeigtes) Spulengehäuse, in
welchem eine Spule mit Unterfaden angebracht werden kann. Der Spulenkorb 4 ist
in dieser Ausnehmung angebracht, indem ein um den Spulenkorb 4 verlaufender
Flansch 6 in einen nach innen gewandten Schlitz 7 im äußersten
Teil der Greiferhakenseitenwand 3 eingepasst wird. Der
Spulenkorb 4 wird dann durch Befestigen eines ringförmigen Reifens
bzw. Ringes 8 an der kreisförmigen Rückseite der Seitenwand 3 an
Ort und Stelle gehalten, wobei eine Nut 9 im Greiferhaken ausgebildet
ist, die eine Gleit- und Drehbewegung des Greiferhakens in Bezug
auf den Spulenkorb 4 zulässt, welcher durch einen Anschlag
festgesetzt ist. Eine vertikal und angrenzend an den Greiferhaken angebrachte
Nadel 5, die einen durch ein Nadelöhr eingefädelten Oberfaden trägt, läuft mit
einer Auf- und Abwärtsbewegung.
Beim Nähen
von Stichen wird die Nadelspitze zunächst aus dem sich drehenden
Reifen heraus und durch eine kleine Öffnung in der Wand des Spulenkorbs
gebracht. Diese Öffnung erscheint
nur dann entlang der Umfangswand des Spulenkorbs, wenn die Nadelspitze
durch die Umfangswand in den Spulenkorb eindringt. Am Greiferhaken
befindet sich eine Greiferhakenspitze 10, welche eine Schlinge
erfasst, die im Oberfaden entsteht, wenn die Nadel umkehrt, der
Greiferhaken trägt durch
seine Rotation den Oberfaden um den Spulenkorb herum und bildet
dabei durch Wechselwirkung mit dem im Spulenkorb befindlichen Unterfaden
einen Stich, wenn die Nadel 5 zurück nach oben gebracht wird.
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Unter
bestimmten Bedingungen kann es vorkommen, dass die Nadel 5 aufgrund
von Seitenkräften
sich etwas schief stellt oder durch Seitenkräfte seitwärts gedrückt wird, beispielsweise wenn
ein Gewebe bestickt oder dickes Material genäht wird. In diesem Zusammenhang
besteht die Gefahr, dass die Nadelspitze auf den oberen, äußeren Teil
der Wand des Spulenkorbs auftrifft. Im Stand der Technik nach den
vorstehend genannten Beschreibungen wird dieses Problem dadurch
gelöst,
dass der äußere Teil
der Wand des Spulenkorbs auf der der Nadel zugewandten Oberseite
mit einer Nadelschutzvorrichtung 12 aus Stahl verstärkt wird.
Diese Nadelschutzvorrichtung 12 macht die Herstellung des
Spulenkorbs kompliziert, da dies, was die Produktion anbelangt,
bedeutet, dass der Kunststoffspulenkorb in einer Anzahl von Stufen
mit dem kleinen Stahlstück,
das die Nadelschutzvorrichtung 12 bildet, zusammengebaut werden
muss. Dies macht die Herstellungskosten für einen Spulenkorb unnötig hoch.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den beispielsweise
aus der Druckschrift
DE
69204337 T2 allgemein bekannten Greiferhaken derart weiterzubilden,
dass in einer leicht zu realisierenden Art und Weise wirksam verhindert
werden kann, dass die Nadel bei ihrer Bewegung auf den Spulenkorb
trifft und ihn dadurch möglicherweise
beschädigen
kann.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruches 1 gelöst. Die
abhängigen
Patentansprüche
betreffen jeweils vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Greiferhakens.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Nach
einem ersten Aspekt der Erfindung bringt dies das Vorsehen eines
Greiferhakens in einer Steppstichnähmaschine mit sich, wobei die
Nähmaschine
eine vertikal angebrachte Nadel für einen Oberfaden umfasst,
eine Nähplatte,
unter der Nähplatte
ein Gehäuse,
das den Greiferhaken aufnimmt, welcher im Wesentlichen zu einem
offenen Zylinder ausgebildet und drehbeweglich auf einer horizontalen
Achse gehaltert ist, einen Spulenkorb, welcher innerhalb des Greiferhakens
konzentrisch gehaltert und als offener Zylinder zur Aufnahme eines
Spulengehäuses
ausgebildet ist, wobei das Spulengehäuse eine Spule für einen
Unterfaden aufnimmt und die Nadel beim Ausführen eines Stichs senkrecht
zur Achse des Rotationsgreiferhakens nach unten vor den offenen
Teil des Greiferhakens durch eine Öffnung in der Wand des Spulenkorbs
gebracht wird, eine Greiferhakenspitze den Oberfaden erfasst, den Oberfaden
um den Spulenkorb herum führt
und dabei durch Wechselwirkung mit dem Unterfaden einen Stich bildet,
wenn die Nadel zurück
nach oben gebracht wird, und der Greiferhaken eine zylindrische Seitenwand aufweist,
welche zumindest breit genug ist, damit die Seitenwand den Spulenkorb
davor schützen
kann, in einer Situation von der Nadel getroffen zu werden, bei
der die Nadel nach unten gebracht wird, wenn eine Kraft die Spitze
der Nadel aus der Ausrichtung bringt, mit der die Nadel normalerweise
läuft.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist ein Greiferhakenreifen, welcher nach dem Stand der Technik auf
der Rückseite
der Seitenwand angebracht ist, etwas breiter ausgelegt, als dies üblicherweise
nach dem Stand der Technik der Fall war, wobei die Seitenwand insgesamt
breiter ausgelegt ist. In dieser Beschreibung bezieht sich der Begriff
breit auf die Erstreckung in der Axialrichtung des Greiferhakens.
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Ist
der Greiferhaken erfindungsgemäß breiter
ausgelegt, besteht die Gefahr, dass die Schlingenbildung, die entstehen
muss, wenn die Nadel umkehrt, aufgrund der Tatsache negativ beeinflusst wird,
dass der Raum zwischen dem Greiferhaken und der gegenüberliegenden
Wand auf der anderen Seite der Nadel, die dem Greiferhaken zugewandt
ist, zu sehr eingeschränkt
ist. Im Ergebnis kann es sein, dass der Rotationsgreiferhaken die
Schlinge verpasst, wodurch ein Stich verloren geht. Eine Ausführungsform
der Erfindung liefert hierzu eine Lösung, indem die Seitenwand
nur entlang desjenigen Teils des Umfangs der Greiferhakenseitenwand
in voller Breite ausgelegt ist, wo sich die Nadel während der Ausbildung
der Fadenschlinge oben am Rotationsgreiferhaken befindet.
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Den
Greiferhaken nach diesem Vorschlag zu konstruieren bedeutet, dass
der Spulenkorb vollständig
aus Kunststoff hergestellt werden kann, was die Produktion des Spulenkorbs
einfacher und billiger macht.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
einen axialen Querschnitt durch den Greiferhaken, den Spulenkorb,
das Spulengehäuse,
die Spule und die Nadel, woraus ersichtlich wird, wie die Greiferhakenspitze
eine Fadenschlinge hinter der Nadel nach dem Stand der Technik erfasst.
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2 zeigt
in schematischer Form die Querschnittskonturen in einem Axialschnitt
durch einen Greiferhaken mit Spulenkorb und Nadel nach dem Stand
der Technik.
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3 zeigt
in schematischer Form die Querschnittskonturen in einem entsprechenden
axialen Querschnitt durch einen Greiferhaken mit Spulenkorb und
Nadel nach einem Aspekt der Erfindung.
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4 stellt
die Querschnittskonturen in einer Konstruktionsvariante der Greiferhakenseitenwand nach
der Erfindung dar.
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5 stellt
die Entstehung einer Fadenschlinge dar, wenn die Nadel auf dem Weg
nach oben ist, und zeigt auch eine Ausführungsform, bei der die Greiferhakenseitenwand
auf der Seite des Umfangs schmäler
ist, auf der die Greiferhakenseitenwand während ihrer Rotation an der
Nadel vorbeiläuft
und dabei eine Fadenschlinge bildet.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Einige
Beispiele von Ausführungsformen
der Erfindung werden hier mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 zeigt
eine bekannte Ausführungsform eines
Rotationsgreiferhakens 1, welcher zur Anbringung an einer
horizontalen Achse vorgesehen ist, die mit dem Antriebselement einer
Nähmaschine
gekoppelt ist. Der Rotationsgreiferhaken besteht aus einer kreisförmigen Bodenplatte 2 mit
einer zylindrischen Seitenwand 3, welche sich in einer
Richtung senkrecht aus dem Umfang der Bodenplatte heraus erstreckt.
Innerhalb einer zylindrischen Ausnehmung im Greiferhaken ist ein
Spulenkorb 4 konzentrisch zum Greiferhaken gehaltert. Der
Spulenkorb 4 beherbergt ein (nicht gezeigtes) Spulengehäuse, in
welchem eine Spule mit Unterfaden angebracht werden kann. Der Spulenkorb 4 ist
in dieser Ausnehmung angebracht, indem ein den Spulenkorb 4 praktisch
vollständig
umlaufender Flansch 6 in einen nach innen gewandten Schlitz 7 im äußersten
Teil der Greiferhakenseitenwand 3 eingepasst ist. Die zylindrische
Seitenwand 3 des Greiferhakens 1 umfasst am offenen Ende
des Greiferhakens 1 einen ringförmigen Reifen, den Greiferhakenreifen 8.
Der Spulenkorb 4 wird mittels des Greiferhakenreifens 8 an
Ort und Stelle gehalten, welcher durch seine Befestigung in der
Seitenwand 3 des Greiferhakens 1 durch Wechselwirkung
mit dem Schlitz 7 eine Nut 9 bildet, die eine Gleit-
und Drehbewegung des Greiferhakens 1 in Bezug auf den Spulenkorb 4 zulässt, welcher
durch einen Anschlag festgesetzt ist. Die Greiferhakenreifen 8,
auf die hier Bezug genommen wird, sind keine vollständigen Kreise,
da dies verhindern würde,
dass der Faden um den Spulenkorb herum transportiert würde. Eine
vertikal und angrenzend an den Greiferhaken 1 angebrachte
Nadel 5, die einen durch ein Nadelöhr eingefädelten Oberfaden trägt, läuft mit
einer Auf- und Abwärtsbewegung.
Beim Nähen
von Stichen wird die Nadelspitze zunächst aus dem sich drehenden
Reifen heraus und durch eine kleine Öffnung 11 in der Wand
der Spulenkorbs 4 gebracht. Diese Öffnung 11 erscheint
nur dann entlang der Umfangswand des Spulenkorbs 4, wenn
die Nadelspitze radial durch die Umfangswand in den Spulenkorb eindringt.
Am Greiferhaken 1 befindet sich eine Greiferhakenspitze 10,
welche eine Schlinge erfasst, die im Oberfaden entsteht, wenn die
Nadel 5 nach oben umkehrt, der Greiferhaken 1 führt durch
seine Rotation den Oberfaden um den Spulenkorb 4 herum
und bildet dabei durch Wechselwirkung mit dem im Spulenkorb 4 befindlichen
Unterfaden einen Stich, wenn die Nadel 5 zurück nach
oben gebracht wird, wie in 1 gezeigt
ist. Am Innenrand der Öffnung 11 befindet
sich eine Nadelhalterung 12, um die Nadel 5 in einer
horizontalen Richtung zu haltern. Beim Spulenkorb 4 nach
der Erfindung kann diese Nadelhalterung 12 aus Kunststoff
hergestellt und mit dem Spulenkorb 4 einstückig geformt
sein.
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Nach
einer Variante der Erfindung ist die Greiferhakenseitenwand 3 so
breit ausgelegt, dass sie sich praktisch genau bis zur Öffnung 11 im
Spulenkorb 4 erstreckt, das heißt, praktisch genau bis zum
Außenrand
der Nadelhalterung 12 am Spulenkorb, was aus 3 ersichtlich
ist. In ihrer Abwärtsbewegung
wird die Nadel 5 dadurch richtig nach unten in die Öffnung 11 geführt und
an der Nadelhalterung 12 in einer horizontalen Richtung
abgestützt. Falls
die Nadel aus irgendeinem Grund durch Kräfte gekrümmt, schräggestellt oder seitwärts gedrückt wird,
prallt sie am oberen äußersten
Teil der Seitenwand 3 des Greiferhakens 1 auf
und schützt
dabei die darunter liegende Nadelhalterung 12, falls die
Nadelspitze eine solche Bewegungsrichtung hat, dass ansonsten die
Nadelhalterung 12 getroffen würde. Der äußerste Teil der Seitenwand 3 ist
darüber
hinaus in einem Winkel abgeschrägt,
so dass die Nadel 5 nach unten in die Öffnung 11 geführt wird,
und zwar auch dann, wenn die Linie, die die Nadel 5 in
diesem Moment verfolgt, etwas von der richtigen Ausrichtung der
Nadelbewegung abweicht. Um den Spulenkorb 4, wie vorher
festgestellt, an Ort und Stelle zu halten, ist ein Reifen 13 in
Gestalt eines unvollständigen Rings
angebracht, wobei dieser an der Innenseite der Seitenwand 3 an
ihrem äußersten
Teil oder als eine abnehmbare Erweiterung der Seitenwand 3 befestigt ist,
um gleichzeitig die Nut 9 be reitzustellen, mittels der
der Greiferhaken 1 bei seiner Rotation am Flansch 6 des
Spulenkorbs 4 laufen gelassen wird.
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Um
den Gegenstand der Erfindung noch weiter darzustellen zeigt 3 wie
die Greiferhakenbodenplatte 1 auf einer Basisebene C liegt.
Von der Bodenplatte 2 aus erstreckt sich die zylindrische
Seitenwand 3 senkrecht von der Basisebene C in einer Richtung
nach außen.
In der Figur ist die Breite der Greiferhakenseitenwand 3 (einschließlich des
Greiferhakenreifens 13), gemessen von der Basisebene C
zu deren der Nadel 5 zugewandten Rückseite, mit w gekennzeichnet.
Diese Breite der Greiferhakenseitenwand 3 (einschließlich des
Greiferhakenreifens 13) ist eine solche, dass sich die
Seitenwand 3 praktisch genau bis zum Außenrand der Nadelhalterung 12 erstreckt,
oder, um es anders auszudrücken,
praktisch genau bis zum Innenrand der Öffnung 11 im Spulenkorb 4.
Dieser Abstand, d. h. der Abstand von der Basisebene C zum Außenrand
der Nadelhalterung 12 ist in 3 als Abstand
s bezeichnet. Erfindungsgemäß ist die
Breite w der Seitenwand 3 des Greiferhakens 1 von
der Basisebene C dabei fast gleich dem Abstand s. Die Abweichung
s–w sollte
im Bereich von 0 mm < s–w < 0,3 mm liegen.
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Da
ein äußerer ringförmiger Teil
der Greiferhakenseitenwand 3 für gewöhnlich als abnehmbarer Greiferhakenreifen 13 konstruiert
wird, dessen Aufgabe auch darin besteht, den Spulenkorb an Ort und Stelle
zu halten, wobei der Greiferhaken 1 in einer Nut 9 gehaltert
wird, die dadurch entsteht, dass der Greiferhakenreifen 13 an
der übrigen
Seitenwand 3 angebracht wird, kann die Aufgabe der Erfindung
auf mehrere verschiedene Weisen erfüllt werden. Eine erste erfindungsgemäße Variante
ist wie in 3 gezeigt ausgelegt, bei der
der zylindrische Teil der Seitenwand 3 sich nur bis zum
Schlitz 7 erstreckt, wobei ein Greiferhakenreifen 13 mit
dem ringförmigen
Ende des zylindrischen Teils der Seitenwand 3 verbunden ist.
In diesem Fall hat der Greiferhakenreifen 13 eine solche
Breite, dass die Breite des Greiferhakenreifens 13 zusammen
mit dem zylindrischen Teil der Seitenwand 3 die Breite
w entsprechend dem vorher Erwähnten
vergrößern. Bei
einer anderen erfindungsgemäßen Variante
ist die zylindrische Seitenwand 3 so ausgelegt, dass die
Gesamtbreite entsprechend dem vorher Erwähnten aus der Breite w besteht,
wobei die Seitenwand 3 einen Schlitz 7 umfasst,
welcher, zusammen mit einem ringförmigen Greiferhakenreifen 13,
der in dieser Ausführungsform
an der Innenseite der Seitenwand 3 angebracht ist, eine
Nut 9 zum Festsetzen des Spulenkorbs 4 in der
Nut 9 bildet.
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Wie
vorstehend erwähnt,
kann die breite Auslegung der Greiferhakenseitenwand 3 die
Ausbildung einer Fadenschlinge, wenn sich die Nadel 5 aus ihrer
untersten Position nach oben zurückkehrt,
negativ beeinflussen. Um dieses Problem zu lösen, kann die Seitenwand schmäler als
die Breite w in dem Teil der Greiferhakenseitenwand ausgelegt werden,
der sich an der Nadelposition an der Spitze vorbei dreht, wenn die
Nadel nach oben zurückkehrt
und die Schlinge bildet. Solch eine Ausführungsform ist in 5 gezeigt,
bei der der Greiferhakenreifen 13 an dem Teil der Seitenwand 3 schmäler ausgelegt
ist, der an die Nadelposition angrenzt, wenn sie sich in die unterste
Position begibt, was im oberen Teil des Greiferhakenreifens 13 angezeigt
gesehen werden kann. Ist die Seitenwand entsprechend dem Beispiel von 4 mit
voller Breite ausgelegt, kann die Seitenwand genauso an der Stelle
schmäler
ausgelegt werden als die Breite w, an der die Greiferhakenseitenwand 3 der
Nadel in ihrer Wendeposition zugewandt ist.