DE3118964C2 - Nähautomat - Google Patents

Abstract

Es wird eine Steuervorrichtung einer Differentialtransport-Nähmaschine vorgeschlagen, bei der das Vorschubgrößenverhältnis der in Nährichtung vor und hinter der Nadel angeordneten Stoffschieber durch einen aus mehreren Einzelzylindern zusammengesetzten Pneumatikzylinder verändert werden kann. Ein den Pneumatikzylinder ansteuerndes Steuergerät gestattet, verschiedene Vorschubwerte der Stoffschieber per Knopfdruck abzurufen, um Werkstücke in gerafftem, gestrecktem oder neutralem Zustand miteinander zu vernähen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der US-PS 37 99 084 ist eine solche Steuervorrichtung bekannt, bei der der Verstellhebel eines Stichstellergetriebes mittels eines Gestänges verstellbar ist. Dieses Gestänge ist mittels vier parallel zueinander angeordneten pneumatisch beaufschlagbaren Einzelzylinder auf einer Nullage um eine der Zahl der Einzelzylinder entsprechende Zahl von Schritten verstellbar.

Diese bekannte Lösung ist sehr platzsparend, so daß unter den bedrängten Platzverhältnissen in einer solchen Nähmaschine kaum mehr als vier Einzelzylinder mit einer gleich großen Zahl von Versteil-Schritten in Betracht kommen. Wenn unter In-Kauf-Nahme eines entsprechend größeren Platzbedarfes noch mehr Einzelzylinder vorgesehen werden, dann wird eine solche Lösung entsprechend kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß bei einfacher und kostengünstiger Ausgestaltung eine platzsparende Bauweise unter Erreichung einer deutlich vergrößerten Zahl von Versteil-Schritten ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wurde eine besonders einfache, platzsparende und kostengünstige Bauweise erreicht, der auch eine einfache Steuerung zugeordnet ist. Den lediglich vier Einzelzylindern brauchen nur vier Steuerventile zugeordnet zu werden, die mit einer einfachen Steuerung ansteuerbar sind. Mit diesen vier Einzelzylindern können insgesamt 15 Verstell-Schritte des jeweiligen Stichstellergetriebes durchgeführt werden.

Aus dem Fachbuch von Ing. Günter Schlicker »Pneumatik im Maschinenbau«, Mechanisieren und Automatisieren mit Druckluft, VEB Verlag Technik Berlin, 1966, Seiten 45, 46 sind Arbeitszylinder für drei und mehr Stellungen bekannt Bei einera Vierstellungszylinder sind zwei zu einer Baueinheit zusammengeschlossene doppeltwirksame Arbeitszylinder vorgesehen. Diese beiden Arbeitszylinder müssen unterschiedliche Langen haben, damit vier Stellungen erreicht werden können.
Die beiden Arbeitszylinder sind mit ihren den KoI-benstangen austrittseitigen Enden entgegenliegenden Enden aneinandergefügt, so daß an beiden Enden des Vierstellungszylinders jeweils eine Kolbenstange austritt. Sollen bei diesem pneumatischen Antrieb die vier Stellungen in gleichen Abständen zueinander entfernt sein, so ist der Kolbenhub des einen Zylinders doppelt so groß auszulegen wie der Kolbenhub des anderen Zylinders.

Durch die Ausgescaltung nach Anspruch 2 wird ermöglicht, mehr Operationen auszuführen, in denen bestimmte Strecken eines Werkstückes in gerafftem und/ oder gestrecktem und/oder neutralem Zustand, das heißt bei gleichmäßig arbeitenden Stoffschiebern vernäht werden müssen.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 eins Gesamtansicht einer Nähmaschine mit einer Steuervorrichtung nach der Erfindung;
F i g. 2 eine perspektivische Ansicht der die Stoffschieber betätigenden Stichstellergetriebe mit der Steuervorrichtung;

Fig.3 den Pneumatikzylinder in vergrößerter, bereichsweise im Schnitt dargestellter Ansicht;
Fig.4 eine Seitenansicht des Zylinders in Richtung des Pfeiles IVder Fig. 3;

F i g. 5 eine vergrößerte Darstellung der Stichbildestelle mit beidseitig der Nadel angeordneten Stoffschiebern;
F i g. 6 eine schematische Darstellung der Sleuervorrichtung und

F i g. 7 eine Tabelle, in der die verschiedenen Schaltzuständc der Einzelzylinder mit dem jeweils erzielten Hub aufgeführt sind.
Eine Nähmaschine 1 ist mit ihrer Grundplatte 2 in einer Arbeitsplatte 3 gelagert, an deren Oberseite ein Steuergerät 4 und an deren Unterseite eine Druckluftwartungs-Einheit 5 und ein Antriebsmotor 6 angeordnet sind (Fig. 1). Die Nähmaschine 1 ist mit einem Arm 7 ausgebildet, in dem eine Armwelle 8 drehbar gelagert ist. Die Armwelle 8 ist mit dem Antriebsmotor 6 durch einen Riementrieb 9 und im Inneren der Nähmaschine 1 durch einen Zahnformriementrieb 10 mit einer in der Grundplatte 2 gelagerten Welle Il verbunden. Die Armwelle 8 ist mit einer Kurbel 12 ausgestattet, die über ein Gelenk 13 mit einer im Arm 7 verschiebbar gelagerten Nadelstange 14 gelenkig verbunden ist, in der eine Nadel 15 mit einer Schraube 16 befestigt ist (Fig. 2). Gemäß Fig. 1 ist ein Pedal 17 über eine Zugstange 18 mit dem Antriebsmotor 6 verbunden.

to Die Welle 11 ist in Lagern 19, 20 der Grundplatte 2 drehbar aufgenommen und weist an ihrem Ende /wci Exzenter 21, 22 auf, die von gabelförmigen Enden 23, 24 von zwei Transporteurbalken 25, 26 umfaßt werden. Der Transporteurbalken 25 ist mit einem Stichstellcrge-

bj triebe S und der Transporteurbalken 26 mit einem Stichstellergetriebe 5' antriebsmäßig verbunden. Die Welle 11 ist mit zwei Exzentern 27, 27' ausgebildet, auf denen jeweils eine Zugstange 28, 28' drehbar gelagert

ist. In die freien Enden der Zugstangen 28, 28' ist ein beidseitig überstehender Bolzen 29, 29' eingepreßt der in Gelenken 30,30' bzw. 31,31' drehbar gelagert ist Die Gelenke 30, 30' sind über Bolzen 32, 32' mit Abtriebskurbeln 33,33' gelenkig verbunden. Die Abtriebskurbel 5 33 ist auf einer Hohlwelle 34 befestigt, die in Lagern 35, 36 der Grundplatte 2 drehbar gelagert ist. Die Hohlwelle 34 ist mit einer Kurbel 37 ausgestattet die an ihrem gabelförmigen Ende 38 über einen Bolzen 39 mit dem Transporteurbalken 25 gelenkig verbunden ist Die Antriebskurbel 33' ist auf einer Vorschubwelle 40 befestigt die in einem Lager 41 der Grundplatte 2 und in der Hohlwelle 34 drehbar aufgenommen ist Die Vorschubwelle 40 weist eine Kurbel 42 auf, die an ihrem gabelförmigen Ende 43 über einen Bolzen 44 mit dem Transporteurbalken 26 gelenkig verbunden ist Die Gelenke 31, 3Γ sind über Bolzen 45,45' mit Lenkern 46,46' gelenkig verbunden, die Bestandteile von Stellwellen 47,47' sind. Die Stellwellen 47, 47' sind in einem gemeinsamen Lager 48 und in Lagern 49,50 der Grundplatte 2 drehbar aufgenommen.

Auf den Stellwellen 47,47' ist jeweils eine Kurbel 51, 51' befestigt, die über Bolzen 52,52' gelenkig in Gabeln 53, 53' aufgenommen sind. Die Gabeln 53, 53' sind mit Mutlern 54 (F i g. 3) an Kolbenstangen 55.55' von Zylindem 56,56' befestigt. Die Zylinder 56,56' weisen abgeflachte Enden 57, 57' auf, die gelenkig über Bolzen 58, 58' in gabelförmigen Lagern 59, SSr der Grundplatte 2 aufgenommen sind. Die Transporteurbalken 25,26 sind jeweils mit zwei nicht dargestellten Gewinden ausgebildet, in denen ein Transporteur 60 bzw. 61 mit nicht bezeichneten Schrauben befestigt ist.

Gemäß F i g. 5 sind die Transporteure 60, 61 beidseitig der Nadel 15 angeordnet und ragen durch öffnungen 62,63 einer auf der Grundplatte 2 angeordneten Stichplatte 64 hindurch. Ein an dem Arm 7 gelagerter Stoffdrückerfuß 65 erstreckt sich mit seiner gelenkig angeordneten Sohle 66 über beide Transporteure 60,61. Die Sohle 66 ist mit tiner Ausnehmung 67 für die Nadel 15 und einer in Nährichtung 129 vor der Nadel 15 angeordneten Öffnung 68 ausgebildet.

Anhand der F i g. 3 und 4 sei nachfolgend der Aufbau des Zylinders 56 beschrieben, der auch dem des Zylinders 56' entspricht.

Der Zylinder 56 weist als äußeren Mantel ein Tragrohr 69 auf, in dem εη der Kolbenstangenseite ein mit einem Lager 70 ausgebildetes Endstück 71 mit zwei quer zur Längsadise des Zylinders 56 und beidseitig der Kolbenstange 55 angeordneten Stiften 7i! befestigt ist. Eine Feder 73 stützt sich einerseits auf dem Endstück 71 und andererseits auf einer Scheibe 74 ab, die in dem Tragrohr 69 verschiebbar aufgenommen ist. Die Kolbenstange 55 ist mit einein Ansatz 75 ausgebildet, an dem die Scheibe 74 anliegt. Der Ansatz: 75 endet in einem Kolben 76, der eine Nut 77 für einen Dichtring 78 und eine Ausdrehung 79 aufweist. Der Kolben 76 ist verschiebbar in einer Bohrung 80 eines Zylinderstückes 81 aufgenommen, welches in dem Tragrohr 69 verschiebbar gelagert ist. Das Zylinderstück 81 ist mit einer Nut 82 für einen Sicherungsring 83 und einer konzentrisch zu der Bohrung 80 angeordneten Bohrung 84 ausgebildet, die in einem sich radial erstreckenden Sackloch 85 endet. Das Sackloch 85 ist mit einem nicht bezeichneten Gewinde zur Aulnahme einer Verschraubung 86 versehen. An der Ve^chraubung 86 ist mit einer Randclnuittcr 87 ein Schlauch SSd befestigt. Die Verschraubung 86 ist mit einem Sechikant 89 ausgebildet, von dem zwei sich parallel erstreckende Flächen 90, 91 in eine sich parallel zur Längsachse des Zylinders 56 erstreckenden Nut 92 hineinragen. Das freie Ende des Zylinderstückes 81 ist mit einer konzentrisch angeordneten Bohrung 93 versehen, in die eine Kolbenstange 94 hineinragt. Die Kolbenstange 94 endet in einem Kolben 95, dtr wie der Kolben 76 ausgebildet und in einem Zylinderstück % verschiebbar aufgenommen ist, welches wie das vorstehend beschriebene Zylinderstück 81 jedoch mit einem unterschiedlichen Hub ausgebildet ist. Das Zylinderstück 96 ist wiederum mil einer Bohrung 97 versehen, in die eine Kolbenstange 98 hineinragt. Die Kolbenstange 98 endet in einem, dem Aufbau des Kolbens 76 entsprechenden Kolben 99. der in einem weiteren Zylinderstück 100 verschiebbar gelagert ist, welches wiederum mit Ausnahme des Hubes einen dem vorbeschrisbenen Zylinderstück 81 entsprechenden Aufbau aufweist. Das Zylinderstück 100 ist mit einer Bohrung 101 versehen, in die eine Kolbenstange 102 ragt, die in einem, dem Aufbau des Kolbens 76 entsprechenden Kolben 103 endet Der Kolben 103 ist in einem Zylinderstück 104 verschiebbar aufgenommen, welches wie das vorbeschriebene Zylinderstück 81 jedoch wiederum mit einem unterschiedlichen Hub ausgebildet ist. Das Zylinderstück 104 bildet mi? dem genannten abgeflachten Ende 57 ein Teil und ist ähnlich wie das Endstück 71 im Tragrohr 69 mit Stiften 105 befestigt. Wie das Zylinderstück SI sind auch die Zylinderstücke 96, 100 und 104 jeweils mit einer Verschraubung 106,107 und 108 versehen, deren Sechskante 109,110 und 111 wiederum durch die Nut 92 des Tragrohres 69 hindurchragen (F i g. 4). In der weiteren Beschreibung sind die Kolben Zylinderstücke 103/104,99/100,95/96 und 76/81 als die Einzelzylinder A, B, Cund D bezeichnet.

Nach Fig.6 ist das Steuergerät 4 (Fig. 1) mit einer Versorgungsleitung 112, zwei Ausgangskabeln 113,114 und einem weiteren Kabel 115 ausgestattet, weiches mit einem an dem Arm 7 der Nähmaschine 1 (Fig. 1) befestigten Schalter 116 verbunden ist. Das Steuergerät 4 ist ferner an der Vorderseite mit einer Tastatur 117 ausgestattet, die zwei untereinander angeordnete Tasterreihen 118, 119 aufweist. Seitlich neben den Tasterreihen 118, 119 sind Anzeigen 120, 121 angeordnet. Unter der Tastatur 117 sind verschiedene, mit Leuchtanzeigen ausgestattete Druckknöpfe 112a. 1226 und 122c und eine weitere Anzeige 123 angebracht. Das Steuergerät 4 beinhaltet eine mit den Bedienelementen 117,122a, 122£> und 122c zugängliche, nicht weiter beschriebene programmierbare Steuerung, die mit Ventilen über die Ausgangskabel 113, 114 mit Ventilen verbunden ist, von denen in Fig.6 nur die mit dem Ausgangskabel 113 verbundenen Ventile 124, 125, 126 und 127 dargestellt sind. Die Ventile 127, 126, 125 und 124 sind an einer Versorgungsleitung 128 und jeweils durch die Schläuche 88a, 886, 88c und SSd mit den Einzelzylindern A, B, C und O verbunden, die die Hübe a, b, cundc/aufweisen.

Die Arbeitsweise der Steuervorrichtung kann wie folgt beschrieben werden:

Von den mit gleichen Elementen ausgestatteten Stichstellergetrieben 5 und 5'wird nachfolgend die Arbeitsweise von 5beschrieben.

Die über den Zahnformriementrieb 10 von der Armwelle 8 angetriebene Welle 11 versetzt die Exzenter 21 und 22 und die Exzenter 27 und 27' in Drehung, wobei der Exzenter 27 dem Stichstellergetriebe Seine Bewegung erteilt. Die Zugstange 28 erzeugt an dem Gelenk 31 durch die Mitnahme des Bolzens 29 eine Schwingbewegung, die sich um das Zentrum des Bolzens 45 erstreckt. Durch verschiedene Stellungen des Lenkers 46

kann diese Schwingbewegung um das Zentrum der Stellwelle 47 verlagert werden, so daß der Abtriebskurbel 33 über das Gelenk 30 Schubbewegungen erteilt werden, die die Hohlwelle 34 auf die Kurbel 37 und über den Bolzen 39 und den Transporteurbalken 25 auf den daran befestigten Transporteur 60 überträgt.

Wie aus Fig.2 hervorgeht, wird durch den Exzenter 27' eine Schwingbewegung in das Stichstellergetriebe 5' eingeleitet, die schließlich als Schubbewegung auf die Welle 40, die Kurbel 42 und den Transporteurbalken 26 dem zugehörigen Transporteur 61 übertragen wird. Durch die Überlagerung der von den Stichstellergetrieben 5 und 5'erzeugten Schubbewegungen mit Hubbewegungen, die durch das Zusammenwirken der Transporteurbaiken 25, 26 mil den Exzentern 21, 22 erzeugt werden, führen die Transporteure 60,61 eine abgeflachte, elliptische Vorschubbewegung aus.

Wie beschrieben, können die Vorschubbewegungen der Stichstellergetriebe S. 5'verändert werden, welches durch ein durch ein Verstellen der Stellwellen 47, 47' über die Kurbeln 51, 5Γ und die Zylinder 56,56' erfolgt. Die in dem Zylinder 56 angeordnete Feder 73 (Fig. 3) bewirkt, daß der Kolben 76 iiVi Boden des Zylinderstükkes 81 anliegt, welches wiederum den Kolben 95 in den Boden de:, Zylinderstückes 96 und dieses wiederum den Kolben 99 in den Boden des Zylinderstückes 100 und dieses wiederum den Kolben 103 in den Boden des sich am Lager 59 der Grundplatte 2 abstützenden Zylinderstückes 104 drückt. Der Kolben 76 ist mit seiner Kolbenstange 55 im Lager 70 des Endstückes 71 geführt, während die Kolbenstangen 94, 98 und 102 jeweils in den Bohrungen 93,97 und 101 der Zylinderstücke 81, % und 100 geführt werden.

Wie der symbolischen Darstellung des Zylinders 56 in F i g. 6 zu entnehmen ist, sind die verschiedenen Einzelzylinder A. B, C und D mit den Hüben a. b. c und d ausgebildet, die in einem Verhältnis von 1 : 2 :4 : 8 stehen. Gemäß F i g. 3 sind diese Hübe a. b. c und d jeweils durch die in den Zylinderstücken 81, 96, 100 und 104 angeordneten Sicherungsringen 83 begrenzt. Beim Beaufschlagen der Kolben 76, 95, 99, 103 mit Druckluft verschieben sich die Zylinderstücke 81, 96, 100 gegen die Kraft der Feder 73 entsprechend in dem Tragrohr 69, wobei die Flächen 90, 91 der Verschraubungen 86, 109, 110 in Verbindung mit der Nut 92 des Tragrohres 69 als Verdrehsicherung der Zylinderstücke 81, % und 100 dienen.

In F i g. 7 ist eine Tabelle abgebildet, in der verschiedene Schaltzustände in binärer Schreibweise der Einzelzylinder A. B, C und D aufgeführt sind, die in diesem Ausführungsbeispid niii den Hüben von a = 1,25 mm. b = 2,5 mm. c = 5 mm und d — 10 mm ausgebildet sind. Beispielsweise ergibt sich in dem durch die laufende No. 8 gekennzeichneten Schaltzustand des Zylinders 56, wobei die Einzelzylinder A. B und C eingeschaltet sind und der Einzelzylinder D nicht betätigt ist, ein Hub an der Kolbenstange 55 von H = 8,75 mm.

Gemäß F i g. 5 wird ein Werkstück W1 von dem Transporteur 61 erfaßt und durch den Gegendruck der Sohle 66 des Stoffdrückerfußes 65 zur Nadel 15 hin, d. h. bo in Nährichtung 129, transportiert. Der Transporteur 60 greift hinter der Nadel 15 an dem Werkstück Wl und , einem mit diesem durch eine Naht 130 verbundenen Werkstück IV 2 an. Die Stichlänge der erzeugten Naht 130 kann von der Bedienungsperson durch die Taster- hi reihe 119 vorgewählt werden, deren Tasten I bis 16 verschiedene Vorsehubgrößen (Slichlängen) des Transporteurs 60. beispielsweise in einem Bereich von 2—6 mm.

repräsentieren. Die vorgewählte Vorschubgröße wird in der Anzeige 121 sichtbar, wobei das Steuergerät 4 die entsprechenden Ventile ansteuert. Die entsprechende Verstellung des Zylinders 56 bewirkt, daß das Stichsteilergetriebe 5 an dem Transporteur 60 die gewünschte Vorschubgröße erzeugt. Auf gleiche Weise kann die Vorschubgrößc des Transporteurs 61 durch die Tasten 1 bis 16 der Tasterreihe 118 vorgewählt werden, wobei die gewählte Taste in der Anzeige 120 sichtbar erscheint.

Durch unterschiedliche Vorsehubgrößen der Transporteure 60, 61 kann das Werkstück IVl in gerafftem, gestrecktem oder neutralem Zustand, d. h. die Transporteure 60,61 arbeiten mit gleichgroßen Vorsehubgrößen, allein oder mit dem Werkstück W2, beispielsweise einem Band, vernäht werden.

Die an dem Steuergerät 4 vorgesehenen Druckknöpfe 122a. 122f> und 122c ermöglichen, ein Programm einzugeben, abzurufen oder dieses an seinen Programmanfangspunkt zurückzusetzen, wobei das Programm die vorgeschriebenen Nähoperationen beinhalten kann. Durch die Betätigung des Pedals 17 wird die Nähmaschine 1 von dem Antriebsmotor 6 angetrieben. In der Betriebsart »Programm abrufen« kann die Bedienungsperson die Nähmaschine 1 nach dem Erreichen von an dem Werkstück WI vorgesehenen Markierungen anhalten, um durch die Betätigung des Schalters 116 den folgenden Programmteil abzurufen, der in der Anzeige 123 angezeigt wird.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung kann auch an einer Differeniialtransport-Nähmaschine verwendet werden, die zusätzlich einen in Nährichtung 129 vor der Nadel 15 mit dem Transporteur 61 zusammenarbeitenden oberen Transporteur aufweist. Des weiteren kann eine Differentialtransport-Nähmaschine ausgeführt werden, bei der der in Nährichtung 129 hinter der Nadel 15 angeordnete, die Stichlänge bestimmende Transporteur 60 von einem Stichstellergetriebe betätigt wird, welches mit einer manuell verstellbaren Steuervorrichtung ausgestattet ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung einer Differentialtransport-Nähmaschine mit einem in Nährichtung vor der Nadel und einem in Nährichtung hinter der Nadel angeordneten Stoffschieber, wobei mindestens einem Stoffschieber ein Stichstellergetriebe zugeordnet ist, das zum Verändern des Vorschubgrößenverhältnisses der beiden Stoffschieber mittels eines durch mehrere pneumatisch beaufschlagbare Einzelzylinder gebildeten, von einer Steuerung ansiiuerbaren Stellmotors in mehreren Schritten verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelzylinder (A. B. C D) hintereinander angeordnet und zu einem Pneumatikzylinder (56) zusammengesetzt sind, der ein die Einzelzylinder (A, B, C. D) aufnehmendes Tragrohr (69) aufweist, wobei der der Kolbenstange (55) des Pneumatikzylinders (56) abgekehrte Einzelzylinder (A) ortsfest mit dem Tragrohr (69) verbunden ist, und daß die Einzelzylinder (A, B, C D) Hübe aufweisen, die sich zueinander wie 1 :2 :4 :8 verhalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der jedem Stoffschieber ein Stichstellergetriebe zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stichstellergetriebe (S,- S') ein mehrere Einzelzylinder (A, B, C, D) aufweisender Pneumatikzylinder (56, 56') zugeordnet ist.