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Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung für Nähmaschinen
zum intermittierenden Vorschub des Nähgutes, mit einem über Umlenkrollen geführten,
in Vorschubrichtung angetriebenen endlosen Riemen, der im Bereich des Stoffdrückerfußes,
in Vorschubrichtung hinter der Nadel, durch eine Andrückvorrichtung mit der oberen
Stofflage in Berührung gebracht wird.
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Diese StoffvorschubZusatzvorrichtung soll einerseits einen absolut
verschiebungsfreien Transport des Nähgutes bewirken und andererseits auch bei schwierigsten,
dünnen, weichen und vernähunfreundlichen Stoffen erreichen, daß im Vergleich zur
Nahtlänge genügend Nähfadenlänge in die Naht kommt.
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Aus dem Stand der Technik sind Stoffvorschub-Zusatzvorrichtungen bekannt,
welche sogenannte Puller einsetzen.
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Diese Puller werden entweder von einem intermittierenden Antriebsgetriebe,
welches das Pullerrad möglichst synchron mit dem Stoffvorschub der Nähmaschine bewegt,
oder von einem Untersetzungsgetriebe, welches einen Permanentantrieb des Pullerrades
bewirkt, angetrieben.
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Auch elektrische und elektronische Pullerantriebe sind bekannt.
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Es gibt auch den sogen. Bandtransport, bei dem ein im Nähfuß der Nähmaschine
eingearbeiteter Transportriemen, der durch ein intermittierendes Getriebe angetrieben
ist, das Nähgut mittransportiert.
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So ist in der DE-PS 27 18 607 eine Stoffvorschub-Einrichtung für Nähmaschinen
beschreiben, bei der eine im Nähfuß angeordnete Vorschubrolle über einen Riemen
in eine intermittierende Bewegung versetzt wird. Die intermittierende Bewegung kommt
dadurch zustande, daß über eine Exzenteranordnung eine Freilaufkupplung angetrieben
wird, welche den über zwei auf einer Wippe angeordnete Umlenkrollen geführten Riemen
antreibt.
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Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, daß mit zunehmender Drehzahl
eine Neigung zum "Durchlaufen" auftritt. Darüber hinaus ist dieser Lösungsvorschlag
nicht nur aufwendig, eine mit dieser Zusatztransporteinrichtung versehene Nähmaschine
wird zur Spezialmaschine, die nur noch für spezielle Arbeitsgänge geeignet ist.
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Im Stand der Technik sind auch zahlreiche andere Zusatztransporteinrichtungen
für intermittierenden oder kontinuierlichen Betrieb beschrieben. Die meisten dieser
Zusatztransporteinrichtungen sind insofern nachteilig, als sie relativ weit hinter
dem Nähfuß sitzen. Dadurch ist das Nähen einer Rundung nicht möglich. Außerdem kommt
die Wirkung des Pullers erst nach mehreren Zentimetern Naht zum Tragen. Teilweise
müssen Zusatzsteuerungen ein-
gesetzt werden, um die Pullerwalze
erst nach einer bestimmten Anzahl von Stichen abzusenken.
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Im Stand der Technik werden die Hauptprobleme, nämlich schwierige
Stoffe verschiebungsfrei und glatt, d.h.
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ohne Spannungskräuseln, zu nähen, nur teilweise gelöst.
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Der sogenannte Bandtransport im Nähfuß erfordert einen Nähfuß mit
relativ hohem Gewicht, was - bei hohen Drehzahlen - zu größerem Druck auf das Nähgut
zwingt, um das "Schwimmen" des Nähfußes zu verhindern. Auch wird dadurch das Spannungskräuseln
nicht verhindert.
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Die DE-PS 2 426 538 beschreibt eine Stoffvorschubvorrichtung für
Nähmaschinen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1. Dort wird der
Riemen im Nähfuß über einen Gleitstein geführt. Nachteilig an der Vorrichtung ist,
daß durch die Führung des Riemens im Nähfuß ein komplizierter Spezialfuß erforderlich
ist, der teuer und aufwendig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zu schaffen, die bei wenig aufwendiger
Konstruktion nachträglich an jede Nähmaschine angebracht werden kann. Es soll auch
bei hohen Drehzahlen ein intermittierender Betrieb möglich sein.
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Diese Aufgabe wird bei einer Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung der zuvor
genannten Art dadurch gelöst, daß der Riemen über eine permanent angetriebene Antriebsrolle,eine
unmittelbar hinter dem Stoffdrückerfuß angeordnete Walze der Andrück-
vorrichtung
und mindestens eine in der Zugstrecke des Riemens an einer Verstellvorrichtung befestigte
Spannrolle geführt ist, die bei Stehen des Nähgutes so verstellt wird, daß der Riemen
am Ort der Walze zum Stehen kommen kann.
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Die erfindungsgemäße Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung läßt sich nachträglich
an jede Nähmaschine anbringen.
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Sie stört nicht beim.Nähen und macht aus der Nähmaschine keine Einzweckmaschine.
Das Vernähen von dünnsten Stoffen ohne Eigenstabilität, insbesondere von schwierigen
Popelinematerialien ist ohne Spannungskräuseln und ohne Transportkräuseln möglich.
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Außerdem ist bei Verwendung der erfindungsgemäßen Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung
auch der Einsatz von Spezialausgleichfüßen, so wie sie beispielsweise in der DE-OS
29 21 839 beschrieben sind, möglich.
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Hierdurch lassen sich optimale Arbeitsplätze gestalten.
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Die erfindungsgemäße Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung erlaubt die drehzahlunabhängige
Umsetzung eines Permanentantriebes in einen intermittierenden Antrieb.
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Die Vorrichtung läßt sich bei jeder Nähmaschine - ohne Zangen- oder
Hüpfertransport - in Verbindung mit den in der Nähtechnik allgemein als vorteilhaft
geltenden Hebelfüßen einsetzen. Man kann die Vorrichtung aber auch bei Nähmaschinen
mit Zangentransport oder alternierenden Nähfüßen einsetzen.
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Dadurch, daß die Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung unmittelbar hinter
der Nähfußkante wirksam ist, lassen sich auch Rundungen im Nähgut nähen.
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Mit der erfindungsgemäßen Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung ist die
Streckung des Nähgutes kraftabhängig möglich, und kann so auf die Eigenschaften
des zu vernähenden Stoffes eingestellt werden.
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Der Transport des Nähgutes erfolgt durch den Riemen. Der Spannhebel
kann vorteilhaft federangetrieben sein, ein Zwangsantrieb, der über die Nähmaschine
erfolgt, ist jedoch ebenfalls möglich. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
ist zur besseren Dehnung des Stoffes auf der Stichplatte der Nähmaschine eine Verzahnung
angebracht, deren Zahnspitzen gegen die Nährichtung zeigen. Diese "Gegenverzahnung"
erlaubt bei gleichem Druck des Nähfußes eine wirksamere Dehnung des Nähguts.
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Es können vorteilhaft Mittel vorgesehen sein, welche während der Phase
des "Sticheinzuges" der Nähmaschine bzw. in der Zeit zwischen den Transportzyklen
eine je nach Stoffart einstellbare Zugkraft auf den Stoff zum Wirken bringen.
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Vorteilhaft kann die am Nähfuß angeordnete Umlenkrolle oder Andruckwalze
auf einem Hebelschenkel eines Ausgleichsfußes angebracht sein und dadurch beim "Lüften"
des Fußes mit vom Stoff abheben. Der Hebelschenkel ist zweckmäßig am Nähfuß angelenkt
und wird durch im Nähfuß angeordnete Federmittel mit Druck nach unten beauf schlagt.
Zweckmäßig ist die Umlenkrolle bzw. Andruckwalze am einen Ende des Hebelschenkels
angeordnet, und das andere Ende ist so ausgebildet, daß es durch eine geeignete
Vorrichtung, beispielsweise einen Arbeitszapfen eines Pneumatikzylinders um die
mittige, schwenkbare Lagerung im Nähfuß geschwenkt werden kann.
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Hierdurch läßt sich bei abgesenktem Nähfuß die Zusatztransporteinrichtung
im Bedarfsfall abschalten und stört so nicht den weiteren Betrieb der Nähmaschine.
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Die erfindungsgemäße Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung ermöglicht es,
empfindliche Stoffe im Bereich der Nadel der Nähmaschine mit wenig Pressenfußdruck
zu beaufschlagen und dadurch den Stoff auch bei hohen Drehzahlen nicht zu verformen.
Gleichzeitig wird durch den unmittelbar hinter der Nähfußsohle angebrachten Bandtransport
aufgrund des speziellen Antriebsmechanismus eine Zugspannung in Nährichtung auf
das Nähgut gebracht. Diese einstellbare Zugkraft während der Vorschubphase des Nähguttransports
bewirkt eine Gegenspannung zur Nähfadenspannung, die bei dünnen und weichen Stoffen
sonst den Stoff zusammenzieht, einen absolut verschiebungsfreien Transport des Nähgutes
und erlaubt in Verbindung mit der Gegenverzahnung auf der Stichplattenoberfläche,die
obere Stoff lage auch mit etwas mehr Weite zu transportieren.
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Figur 1 bedeutet eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch den
am Nähfuß befindlichen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung
und eine teilweise Seitenansicht des oberen Teils einer erfindungsgemäßen Stoffvorschub-Zusatzvorrichtung.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei
der die Zugstreckenverkürzung und -verlängerung vorzugsweise zwangsgesteuert erfolgt
(eine selbsttätige Feder-Steuerung weist jedoch ihre Vorteile durch einfachere Gestaltung
auf), wird über eine symmetrische Anordnung der Spannrollen auf einem Hebel eine
in der Summe im wesentlichen konstant bleibende Zugstrecke des Riemens beibehalten,
so daß dieser auch bei hohen Bandgeschwindigkeiten nicht flattert.
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Stehen linear arbeitende Antriebsmittel zur Verfügung, so eignet sich
eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung noch besser als die vorhergenannte,
bei welcher der Hebel durch eine Schubstange ersetzt ist, wobei dann vorzugsweise
zur Konstanthaltung der Zugstrecke insgesamt vier Umlenkrollen vorgesehen werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird
eine einzige Andrückrolle angeordnet, um deren Drehachse der Spannhebel mit zwei
Spannrollen schwenkt und so die Verkürzung und Verlängerung der Zugstrecke bewirkt.
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Schließlich wird bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ähnlich
der vorhergehenden die Umlenkrolle durch die Antriebsrolle ersetzt, wodurch eine
Minimalzahl an Teilen benötigt wird.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen, sowie aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen. Zur Verdeutlichung
werden im folgenden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Abbildungen
näher erläutert.
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Hierbei zeigt Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch
den am Nähfuß befindlichen Abschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
sowie eine teilweise Seitenansicht des oberen Teils dieser Vorrichtung, Figur 2
eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Spannvorrichtung ähnlich Figur 1, jedoch
in symmetrischer Anordnung, Figur 3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der
Vorrichtung ähnlich der nach Figur 2, jedoch mit linear angetriebener Verstellvorrichtung,
Figur 4 eine weitere bevorzugte Ausführungsform mit einer einzigen Spannrolle, und
Figur 5 eine weitere bevorzugte Ausführungsform ohne Umlenkrolle.
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Im folgenden wird die erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
anhand von Figur 1 näher beschrieben.
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Ein Riemen 1 ist teilweise geschnitten dargestellt. Er läuft über
Umlenkrollen 2 und eine Umlenkrolle oder Andruckwalze 2a, welche auf einem Lagerschenkel
3 drehbar befestigt ist. Der Lagerschenkel 3 ist am Nähmaschinenfuß 5 angelenkt.
Er weist eine angenähert dreieckige Form auf, an dessen unterem Eck die Umlenkrolle
oder Andruckwalze 2a befestigt ist. An dem vom Nähfuß weggerichteten Ende weist
der Lagerschenkel 3 eine leicht nach oben geknickte Verlängerung auf, welche mit
einem Druckzapfen (schematisch als Pfeil dargestellt) zusammenwirkt, der in einem
Pneumatikzylinder 7 gelagert ist. Der Pneumatikzylinder 7 wirkt als Lüfterzylinder
für den Transportriemen 1.
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Im Nähmaschinenfuß 5 ist eine Druckfeder 4 für die Umlenkrolle bzw.
Andruckwalze 2a angebracht. Sie beaufschlagt die nach vorne gerichtete Ecke des
Lagerschenkels 3 mit Druck nach unten und bewirkt so den Andruck der Umlenkrolle
bzw. Andruckwalze 2a auf dem Nähgut. Die Druckfeder 4 ist auswechselbar, und je
nach gewünschtem Nähgut lassen sich Federn unterschiedlicher Federstärke einsetzen.
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Der Nähmaschinenfuß 5 ist an der Pressenstange 6 befestigt.
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Der Nadeleinstich ist in Fig. 1 schematisch mit dem Bezugszeichen
8 versehen. Auf der Stichplatte 11 liegen eine obere Stofflage 9 und eine untere
Stofflage 10 auf. Die Stichplatte 11 kann mit einer Gegenverzahnung (nicht dargestellt)
versehen sein. Die Zahnspitzen der Gegenverzahnung zeigen gegen die Nährichtung.
Die Ausgleichssohle 8a kann, wie in der DE-OS 29 21 839 beschrieben, federnd gelagert
sein. Es können mehrere Ausgleichssohlen 8a nebeneinander angeordnet sein, die alle
federnd im Nähmaschinenfuß 5 gelagert sind.
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Beim oberen Teil der in der Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen
Vorrichtung läuft der Riemen 1 (nur teilweise dargestellt) an seinem zugseitigen
Ende über eine Spannrolle 16, welche drehbar auf einem Riemenspannhebel 12 angeordnet
ist. Der Riemenspannhebel 12 ist auf einem Lagerbock 20 schwenkbar befestigt. Der
Riemen 1 läuft dann über eine Umlenkrolle 2 und über eine Antriebsrolle 23, welche
mit Freilauf lager versehen ist und sich nur in Vorwärtsrichtung drehen kann. Die
Umlenkrolle 2 und die Antriebsrolle 23 sind ebenfalls drehbar am Lagerbock 20 angeordnet.
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Zwischen der Spannrolle 16 und dem Federspannhebel 14 ist eine Spannfeder
13 angeordnet, welche in Fig. 2 schematisch durch eine gestrichelte Linie angedeutet
ist. Der Federspannhebel 14 ist am Lagerbock 20 befestigt. Zweckmäßig ist der Federspannhebel
14 einstellbar am Lagerbock 20 angeschraubt. Hierdurch ist eine Einstellung der
Dehnung der Spannfeder 13 möglich.
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Ein Führungsband 15 verläuft über zwei Rollen 18 und 24, von denen
die eine Rolle 18 drehbar auf dem Spannhebel 17 gelagert ist. Gewünschtenfalls ist
der Spannhebel 17 auf dem Lagerbock 20 einstellbar verschraubt. Zwischen dem Spannhebel
17 und dem Lagerbock 20 ist eine Spannfeder 19 für das Führungsband angeordnet,
die in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist.
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Das Führungsband 15 liegt im Bereich der Antriebsrolle 23 auf dem
Riemen 1 auf und bewirkt eine Reibungsverbindung zwischen dem Riemen 1 und der Antriebsrolle
23.
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Der Lagerbock 20 ist auf einer Trageplatte 21 befestigt, welche ihrerseits
auf einem Befestigungswinkel 22 angeordnet ist. Der Befestigungswinkel 22 kann mit
nicht dargestellten Befestigungsmitteln zur Befestigung an
einer
Nähmaschine versehen sein.
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Im Betrieb wird der Riemen 1 über die Antriebsrolle 23 in Bewegung
versetzt. Die Spannrolle 16 bewirkt mit Hilfe der Spannfeder 13 am zugendigen Seite
des Riemens 1 einen intermittierenden Betrieb. Ein Rutschen des Riemens 1 wird dadurch
verhindert, daß das Führungsband 15 den Riemen 1 auf die Antriebsrolle 23 drückt.
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Im folgenden wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
anhand von Figur 2 beschrieben. Bei der Vorrichtung nach dieser Ausführungsform
ist der Hebel 12a als zweiseitiger Hebel ausgebildet, der im gleichen Abstand von
seinem Drehpunkt zwei Spannrollen 16a, 16b trägt.
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Bei Verschwenken des Hebels 12a verändern diese Spannrollen 16a, 16b
ihren Abstand gegenüber zwei symmetrisch zum Hebeldrehpunkt angeordneten Umlenkrollen
2a, 2b. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß die Zugstrecke des Riemens
1 im wesentlichen (bei kleinen Auslenkungswinkeln) in der Summe konstant bleibt.
Bei dieser Vorrichtung kann ebenso wie in der Vorrichtung nach Figur 1 eine Feder
12 (hier nicht gezeigt) zur selbsttätigen Steuerung angebracht werden, vorzugsweise
wird diese Vorrichtung jedoch mit einer Zwangssteuerung versehen. Hierbei sind Antriebsmittel
(nicht gezeigt) fest mit dem Hebel 12a verbunden und verschwenken diesen im-Rhythmus
des Nähvorganges.
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Durch diese Anordnung lassen sich besonder hohe Nähgeschwindigkeiten
erreichen, ohne daß deshalb der Aufwand wesentlich vergrößert wird.
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Steht als Antriebsquelle ein linear arbeitender Antrieb zur Verfügung,
so ist die in Figur 3 schematisch angedeutete Vorrichtung vorteilhaft. Bei dieser
Vorrichtung ist der in Figur 2 gezeigte Hebel durch eine Schubstange 12b ersetzt,
die ebenfalls zwei Spannrollen 16a, 16b trägt. Diese Spannrollen 16a, 16b verändern
bei Bewegung der Schubstange 12b ihren Abstand zu insgesamt vier Umlenkrollen 2a
bis 2d, die in der Horizontal- und in der Vertikalachse symmetrisch zu den Spannrollen
16a, 16b (in deren Null-Stellung) angeordnet sind. Mit dieser Vorrichtung wird eine
in der Summe exakt konstant bleibende Zugstrecke des Riemens 1 sichergestellt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die in Figur 4 gezeigt
ist, muß lediglich eine einzige Umlenkrolle 2 angeordnet werden. Um den Drehpunkt
der Umlenkrolle 2 dreht ein Hebel 12a, der (in seiner Null-Stellung) symmetrisch
zur Vertikalachse durch die Umlenkrolle 2 angeordnete Spannrollen 16a, 16b trägt.
Diese Vorrichtung erspart gegenüber der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung eine Spannrolle,
sowie ein gesondertes Kipplager für den Hebel 12a, so daß die Vorrichtung noch kompakter
wird.
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Bei der letzten hier näher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung
wird die in Figur 4 gezeigte Umlenkrolle 2 durch die Antriebsrolle 23 ersetzt, die
mittels der zuvor, insbesondere in der Figur 1 näher beschriebenen Klemmvorrichtung
24, 15, 18, 17, 19 beaufschlagt wird.
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Ansonsten ist die Vorrichtung ähnlich der nach dem in Figur 4 gezeigten
Ausführungsbeispiel konstruiert. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sind gegenüber der nach Figur 2 beide Spannrollen (und deren Lager) eingespart,
so daß die Vorrichtung nach kompakter und störunanfälliger wird.
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An dieser Stelle sei noch erwähnt1 daß der Pullerriemen 1 nicht nur
dierekt den Stofftransport bewirken kann, sondern daß es auch möglich ist, die Rolle
2a mit einer Riemenscheibe auszurüsten, sowie mit einem im Durchmesser größeren
Abschnitt, der auf dem zu transportierenden Stoff aufsitzt.
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Der Stoff wird bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung
also von der Walze direkt gezogen, während der Riemen lediglich zu deren Antrieb
dient.
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