DE3632757A1 - Naehmaschine mit einer vorschubvorrichtung - Google Patents
Naehmaschine mit einer vorschubvorrichtungInfo
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- D05B27/00—Work-feeding means
- D05B27/02—Work-feeding means with feed dogs having horizontal and vertical movements
- D05B27/06—Work-feeding means with feed dogs having horizontal and vertical movements arranged above and below the workpieces
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Description
Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der deutschen Patentschrift 21 61 295 ist eine
Nähmaschine mit einem Stoffschieber und einem
Obertransportfuß bekannt, die eine Transportbewegung in
Vorschubrichtung ausführen. Die Transportbewegung ist
für Stoffschieber und Obertransportfuß getrennt
einstellbar. Durch die Kombination eines Stoffschiebers
mit einem Obertransportfuß ist ein mehrlagiges
Werkstück bewegbar, ohne die einzelnen Stofflagen in
unerwünschter Weise gegeneinander zu verschieben. Eine
erwünschte Relativbewegung kann dagegen ausgeführt
werden.
Wenn mit der bekannten Nähmaschine bogenförmige oder
eckenförmige Nähte gebildet werden sollen, so muß das
Werkstück wegen der winkelmäßig unveränderlichen
Vorschubrichtung von Stoffschieber und Obertransportfuß
entsprechend gedreht werden. Dazu ist es notwendig, die
Nähgeschwindigkeit zu verringern oder den Nähvorgang zu
unterbrechen, wodurch sich die Herstellungszeiten und
damit die Kosten pro Werkstück erhöhen. Dies trifft
insbesondere für großflächige Werkstücke zu, da diese
besonders umständlich zu handhaben sind.
Aus der US-Patentschrift 30 55 325 ist dagegen eine
Nähmaschine bekannt, die einen in normaler
Vorschubrichtung sowie in Querschubrichtung wirkenden
unteren Stoffschieber aufweist. Zum Einleiten der
Bewegung in Querschubrichtung wird die von einer
unteren Maschinenwelle abgenommene Bewegung über einen
Exzentertrieb an eine Schwingwelle und von dieser aus
über eine Getriebeanordnung an einen
Stoffschieberträger übertragen, an dem der
Stoffschieber aufgenommen ist. Die Schwingweite der
Schwingwelle ist entweder durch einen Stichsteller oder
zur Erzielung eines vorgegebenen Nahtbildes durch eine
Kurvenscheibe veränderbar.
Mit der Einrichtung nach dieser Schrift ist es demnach
möglich, einen gegenüber der seitlichen
Nadelschwingbewegung vergrößerten Überstich zu erzielen.
Ferner ist es möglich, das Nähgut entweder
ausschließlich in Vorschubrichtung oder ausschließlich
in Querschubrichtung zu bewegen, wobei jeweils der
entsprechende Stichsteller in die Nullstellung zu
bringen ist. Nehmen beide durch eine gemeinsame
Handhabe einstellbare Stichsteller eine von ihrer
Nullstellung abweichende Stellung ein, so läßt sich das
Nähgut in jeder beliebigen Richtung transportieren.
Bei Nähmaschinen in der vorgehend beschriebenen Art mit
einem unteren Stoffschieber tritt der Nachteil auf, daß
längengleich zu vernähende Stofflagen eines Werkstückes
eine unerwünschte Relativbewegung zueinander ausführen
infolge der Differenz der Geschwindigkeiten zwischen
der unteren, durch den Stoffschieber bewegten und der
oberen, reibschlüssig von dieser mitbewegten, aber
durch die Bremswirkung eines Stoffdrückerfußes
verzögerten Stofflage. Dieser in der Nähtechnik
bekannte Nachteil wird bei einer in beliebigen
Richtungen transportierenden Nähmaschine verstärkt
wahrgenommen, da der hierdurch entstehende Fehler nicht
mehr nur auf einer Linie auftritt, sondern sich auf der
gesamten Fläche dieser Stofflage entsprechend dem
Nahtverlauf bemerkbar macht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Nähmaschine zu schaffen, mit der ein aus mehreren
Stofflagen bestehendes Werkstück beim Herstellen
bogenförmiger und/oder eckenförmiger Nähte ohne
gegenseitige Verschiebung der Stofflagen in stets
gleichbleibender Ausrichtlage transportiert werden kann.
Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1
gelöst.
Durch die Maßnahmen nach Anspruch 1 ist ein Werkstück in
beliebiger Richtung bewegbar, ohne es dabei zu
verschwenken. Diese Art des Transportes ist besonders
bei großflächigen Werkstücken vorteilhaft, bei deren
Führung Probleme auftreten können, wenn zum Bilden von
bogen- oder eckenförmigen Nähten eine kombinierte
Schiebe- und Schwenkbewegung des Werkstückes
erforderlich ist. Da sowohl die untere als auch die
obere Vorschubvorrichtung in der vorteilhaften Weise
bewegbar ist, sind die einzelnen Stofflagen eines
mehrlagigen Werkstückes in beliebigen Richtungen so
bewegbar, daß die obere und die untere Stofflage je
nach Einstellung der unterschiedlichen Stichsteller
synchron miteinander verschoben werden oder eine
erwünschte einstellbare Relativbewegung zueinander
ausführen, so daß zum Beispiel Mehrweite in eine der
Stofflagen eingearbeitet werden kann.
Bei der vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gemäß
Anspruch 2 ist die Richtung sowie die Größe der
auszuführenden Querschubbewegung durch eine
Stellvorrichtung einstellbar. Die Richtung wird dabei
von der Position von Stoffschieber und Obertransportfuß
bezüglich der Nullstellung in Querschubrichtung
bestimmt, die Größe durch deren Ausschwingweite
bezüglich der Nullstellung.
Die Ansprüche 3 und 4 sind auf vorteilhafte
Weiterbildungen der Vorschubvorrichtungen gemäß dem
kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gerichtet.
Greifen nach Anspruch 5 mehrere Stellvorrichtungen an
dem Querschubmechanismus an, so kann eine mechanische
Getriebeverbindung zwischen einem Stoffschieber und
einem den Obertransportfuß bewegenden Teil des
Querschubmechanismus eingespart werden, wodurch dieser
kompakter auszubilden und somit günstiger im Gehäuse
der Nähmaschine unterzubringen ist. Auch das Ansteuern
der Stellvorrichtungen mit unterschiedlichen
Anweisungen zum Erzeugen einer
Differential-Querschubbewegung wird durch eine solche
Anordnung erleichtert.
Die Stellvorrichtung ist gemäß Anspruch 6 durch
wenigstens ein Stellmittel in die jeweils erforderliche
Position bewegbar. Das Stellmittel kann dazu als
elektrischer Motor, als pneumatischer oder
hydraulischer Zylinder oder als Lenkergetriebe
ausgebildet sein. Die Steuersignale an die Stellmittel
stammen von einer elektronischen, hydraulischen oder
pneumatischen Schalteinrichtung oder von einer
mechanischen Steuerkurve, die über eine
Steuereinrichtung oder durch die Näherin betätigt wird.
Durch die unabhängige Ansteuerbarkeit der einzelnen
Stellmittel wird die Maßnahme erleichtert, die einzelnen
Teile der Vorschubeinrichtung synchron oder asynchron
zueinander zu bewegen.
Durch die Maßnahme nach Anspruch 7 ist die
Stellvorrichtung relativ kompakt und massearm
ausgebildet, so daß diese auch in Nähmaschinen
eingebaut werden kann, bei denen der Raum zur Aufnahme
zusätzlicher Teile im Gehäuse sehr begrenzt ist. Da die
Zylinder aufgrund ihrer kleinen bewegbaren Massen
trägheitsarm ausgebildet sind, wird nur kurze Zeit
benötigt, um die Einstellung der Stellvorrichtung zu
verändern.
Ein weiterer Vorteil dieser Stellmittel geht aus dem
Anspruch 8 hervor. Der Kolben eines jeden Zylinders
kann zwei eindeutig definierte Grenzlagen einnehmen,
indem er in den inneren Raum des Zylinders eingefahren
bzw. nahezu aus diesem ausgefahren ist. Wenn die
Grenzlagen der Kolben markanten Positionen des
Stoffschiebers, bzw. des Obertransportfußes zugeordnet
werden, wie beispielsweise deren linkem und rechtem
Umkehrpunkt sowie deren Nullstellung, so sind diese
unter Verwendung einfachster technischer Mittel dort
stets mit großer Genauigkeit positionierbar. Nach
entsprechender Ansteuerung der Zylinder können der
Stoffschieber und der Obertransportfuß den eingegebenen
Anweisungen entsprechend auch zwischen den
obengenannten markanten Positionen angehalten werden,
da die Kolben stufenlos aus- bzw. eingefahren und an
jeder Stelle ihres Hubes durch die Steuereinrichtung
abgestoppt werden können.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung der Verstell- und
Antriebsteile für den Stoffschieber und den
Obertransportfuß einer Nähmaschine in Vor- und
Querschubrichtung für das erste
Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Abbildung nach der Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 eine Abbildung nach der Linie III-III der Fig.
1;
Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung des
Obertransportfußes für das erste
Ausführungsbeispiel, teilweise in
Schnittdarstellung;
Fig. 5 einen vereinfachten Schaltplan zum Ansteuern von
in Fig. 1, 2, 3 gezeigten Stellmitteln des
Querschubmechanismus;
Fig. 6 eine Seitenansicht der unteren
Vorschubvorrichtung eines zweiten
Ausführungsbeispieles, teilweise in
Schnittdarstellung;
Fig. 7 eine Vorderansicht der oberen Vorschubvorrichtung
für das zweite Ausführungsbeispiel, teilweise in
Schnittdarstellung;
Fig. 8 eine Seitenansicht der in Fig. 7 gezeigten
Vorschubvorrichtung, teilweise in
Schnittdarstellung.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel ist im Kopf eines
in Fig. 1 angedeuteten Gehäuses (1) einer Nähmaschine
eine den Stoffdrückerfuß (2) (Fig. 4) tragende
Stoffdrückerstange (3) und die Nadelstange (4) (Fig. 1)
aufgenommen, die eine fadenführende Nadel (5) trägt.
Zum Bewegen der miteinander zu verbindenden Stofflagen
eines Werkstückes weist die Nähmaschine einen unteren
Stoffschieber (6) und einen Obertransportfuß (7) auf.
Der Stoffschieber (6) ist von einem unterhalb der
Grundplatte des Gehäuses (1) angeordneten
Stoffschieberträger (8) aufgenommen, dessen gabelförmig
ausgebildetes Ende einen Kulissenstein (9) umgreift.
Dieser ist einstückig mit einem Zapfen (10) ausgebildet
und in einer auf einer Welle (11) befestigten Schwinge
(12) schwenkbar gelagert. Die unterhalb der Grundplatte
gelagerte Welle (11) erteilt dem Stoffschieber (6) pro
Stichbildevorgang eine Hubbewegung. Das noch freie Ende
des Stoffschieberträgers (8) umgreift einen Zapfen
(13), der Teil einer Schwinge (14) ist, die gabelförmig
ausgebildet ist und Arme (14 a) aufweist. Die Schwinge
(14) ist auf einer ebenfalls unterhalb der Grundplatte
gelagerten Welle (15) befestigt. Die Welle (15) erteilt
dem Stoffschieber (6) pro Stichbildevorgang eine
Vorschubbewegung.
An dem Stoffschieber (6) und an dem Obertransportfuß
(7) greift ein Querschubmechanismus (16) an. Die von
diesem ausgelöste Querschubbewegung ist für den
Stoffschieber (6) und den Obertransportfuß (7) getrennt
einstellbar, indem der Stoffschieber (6) durch eine
Stellvorrichtung (17) und der Obertransportfuß (7)
durch eine Stellvorrichtung (18) mit dem
Querschubmechanismus (16) verbunden ist.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Stellvorrichtung (17)
wird von einem Exzenter (19) angetrieben, der auf einer
vertikal im Gehäuse (1) gelagerten Welle (20)
verdrehfest angeordnet ist. Zum Antrieb der Welle (20)
ist an dieser ein Kegelrad (21) befestigt, das mit
einem Kegelrad (22) in Eingriff steht. Das Kegelrad
(22) ist auf einer parallel zu den Wellen (11) und (15)
im Gehäuse (1) gelagerten umlaufenden Welle (23)
befestigt. An dem Exzenter (19) greift eine
Exzentergabel (24) an, die einstückig mit einer Kulisse
(25) ausgebildet ist. Die Exzentergabel (24) und die
Kulisse (25) sind um einen in einem Lagerblock (26) des
Gehäuses (1) aufgenommenen Zapfen (27) schwenkbar
gelagert. An einer Koppel (28) ist ein Kulissenstein
(29) gelenkig aufgenommen, der in der Kulisse (25)
geführt ist. Das andere Ende der Koppel (28) ist mit
einer Schubstange (30) gelenkig verbunden, die in einer
Geradführung (31) verschiebbar aufgenommen ist. Die
Schubstange (30) weist ein abgewinkeltes gabelförmig
ausgebildetes Ende auf und umgreift ein Gelenk (32) des
Stoffschieberträgers (8).
Die Koppel (28) ist mit einem Ende einer Zugfeder (33)
verbunden, deren anderes Ende an dem Lagerblock (26)
eingehängt ist. Ebenfalls an dem Lagerblock (26) sind
zwei druckmittelbetätigte Zylinder (34) und (35)
befestigt, die an der Koppel (28) angreifen.
Die in Fig. 1 und 3 dargestellte Stellvorrichtung (18)
wird ebenso angetrieben und verstellt wie die
Stellvorrichtung (17). Der Antrieb wird über Kegelräder
(36), (37) von der Welle (23) abgenommen und auf eine
vertikale Welle (38) übertragen, auf der ein Exzenter
(39) befestigt ist. An diesem greift eine Exzentergabel
(40) an, die einstückig mit einer Kulisse (41)
ausgebildet und schwenkbar um einen von einem
Lagerblock (42) des Gehäuses (1) aufgenommenen Zapfen
(43) angeordnet ist. In der Kulisse (41) ist ein
Kulissenstein (44) geführt, der an einer Koppel (45)
aufgenommen ist, an der auch eine Zugfeder (46) sowie
zwei Zylinder (47) und (48) als Stellelemente angreifen.
Mit dem noch freien Ende der Koppel (45) ist eine
Schwinge (49 a) gelenkig verbunden, die - bezogen auf
Fig. 1 - an dem unteren Ende einer vertikalen
Schwingwelle (50) befestigt ist . Die Schwingwelle (50)
ist im Lagerblock (42) drehbar gelagert. An dem oberen
Ende der Schwingwelle (50) ist eine Schwinge (49 b)
befestigt. Die Schwinge (49 b) ist ebenso lang wie die
Schwinge (49 a) ausgeführt und gegenüber dieser um 180
Grad gedreht angeordnet. Die Schwinge (49 b) greift
gelenkig an einer Koppel (51) an, deren
entgegengesetztes Ende über ein Gelenk (52) mit einer
winkligen Schubstange (53) verbunden ist. Diese ist an
ihrem anderen Ende mit dem Obertransportfuß (7)
verbunden, der querbeweglich gelagert ist. Der
Obertransportfuß (7) ist in einer Ausnehmung des
Stoffdrückerfußes (2) aufgenommen. Die Breite dieser
Ausnehmung richtet sich nach der maximal möglichen
Querschubbewegung des Obertransportfußes (7).
Die Zylinder (34), (35) sowie die Zylinder (47), (48)
sind als Zweiwegezylinder ausgebildet und über eine
gemeinsame Steuereinrichtung (54) zu betätigen (Fig.
5). Dazu sind die Zylinder (34, 35, 47, 48) über je
zwei Zuleitungen mit jeweils einem 4/3-Wegeventil (55
bis 58) verbunden. Die 4/3-Wegenventile (55 bis 58) sind
über eine gemeinsame Druckmittelleitung (59) an eine
Druckquelle (60) angeschlossen.
Die 4/3-Wegeventile (55 bis 58) werden durch
Elektromagnete (61 a bis 61 h) betätigt, die durch
elektrische, von der Steuereinrichtung (54) abgegebene
Impulse angesteuert werden. Die Impulse werden von
elektrischen Leitungen übertragen.
Der Längsvorschubmechanismus des ersten
Ausführungsbeispieles ist folgendermaßen
ausgebildet: Auf der Welle (23) (Fig. 1) sind zwei
Exzenter (62, 63) verdrehfest angeordnet. Eine den
Exzenter (62) umgreifende Exzenterstange (64) ist an
ihrem entgegengesetzten Ende gelenkig mit einer auf der
Welle (11) befestigten Schwinge (65) verbunden. Eine
zweite, den Exzenter (63) umgreifende Exzenterstange
(66) ist an einem Zapfen (67) angelenkt, auf dem ein
Lenker (68) gelagert ist, der mit Hilfe eines Zapfens
(69) mit einer auf der Welle (15) befestigten Kurbel
(70) verbunden ist. Seitlich der Exzenterstange (66)ist
auf dem Zapfen (67) ein Lenker (71) befestigt, der
einen von einer Kurbel (72) getragenen Zapfen (73)
umgreift. Die wirksame Länge des Lenkers (68) ist
gleich der wirksamen Länge des Lenkers (71), so daß
dann, wenn die beiden Zapfen (69 und 73) miteinander
fluchten, die Welle (15) trotz sich bewegender
Exzenterstange (66) in Ruhe verbleibt.
Zum Variieren der auf die Welle (15) einwirkenden
Bewegung der Exzenterstange (66) ist die Kurbel (72) auf
einer Stellwelle (74) festgeklemmt. Die Stellwelle (74)
trägt eine Kurbel (75), die über eine Zugstange (76) mit
einem Ende eines Schwinghebels (77) verbunden ist. Der
Schwinghebel (77) ist auf einer im Gehäuse (1)
gelagerten Welle (78) befestigt. Das noch freie Ende des
Schwinghebels (77) weist einen kugelförmigen Ansatz
(79) auf, der zwischen Seitenwandungen einer Stellnut
(80) eines Einstellrades (81) ragt, das auf einer
gehäusefesten Achse (82) drehbar angeordnet ist. Durch
Verdrehen des Einstellrades (81) wird die Vorschubgröße
des Stoffschiebers (6) und damit die Größe der
Stichlänge in bekannter Weise eingestellt.
An der Kurbel (75) greift eine mit ihrem anderen Ende am
Gehäuse (1) eingehängte Zugfeder (83) an, die bewirkt,
daß der in die Stellnut (80) ragende Ansatz (79) des
Schwinghebels (77) in ständiger Anlage an der äußeren
der Seitenwandungen der Stellnut (80) anliegt und der
Stoffschieber (6) eine Vorschubbewegung in
Vorwärtsrichtung ausführt. Zur Umkehrung der
Vorschubrichtung ist auf dem aus dem Gehäuse (1)
herausragenden Ende der Welle (78) ein Schalthebel (84)
befestigt, durch den der Schwinghebel (77) zur Anlage an
die innere Seitenwand der Stellnut (80) verschwenkt
werden kann.
Auf die vorgehend beschriebene Weise ist gleichzeitig
auch die Größe und Richtung der Längsvorschubbewegung
des Obertransportfußes (7) einstellbar. Dazu greift ein
Lenker (85) an der Kurbel (75) an, dessen
entgegengesetztes Ende mit einer Schwinge (86)
verbunden ist. Die Schwinge (86) ist auf einer im
Gehäuse (1) gelagerten Stellwelle (87) befestigt. Die
Stellwelle (87) trägt einen Bügel (88), zwischen dessen
Armen (88 a) ein weiterer Bügel (89) um Zapfen (90)
schwenkbar gelagert ist. Die Arme (89 a) des Bügels (89)
sind durch einen Zapfen (91) miteinander verbunden.
In dem Kopf des Gehäuses (1) ist eine umlaufend
angetriebene Armwelle (92) und eine parallel dazu
angeordnete Schwingwelle (93) gelagert. Auf der Armwelle
(92) ist ein Exzenter (94) drehfest aufgenommen, dessen
Exzenterstange (95) den Zapfen (91) umgreift und dem
Bügel (89) Schwingbewegungen um die Zapfen (90) erteilt.
Auf dem Zapfen (91) ist ferner ein Lenker (96)
angeordnet, der mittels eines Zapfens (97) an einer
Schwinge (98) angelenkt ist, welche an einem Ende der
Schwingwelle (93) befestigt ist. An dem anderen Ende der
Armwelle (92) bzw. der Schwingwelle (93) greift ein im
folgenden näher beschriebener Hebelmechanismus (99)
an, durch den der Obertransportfuß (7) und der
Stoffdrückerfuß (2) betätigt werden.
Eine mit der Armwelle (92) einstückig ausgebildete
Armwellenkurbel (100) ist mit einem Zapfen (101)
versehen, auf dem ein Zwischenstück (102) schwenkbar
aufgenommen ist. Das Zwischenstück (102) treibt einen
auf einem Zapfen im Kopf des Gehäuses (1) befestigten
Exzenter (103) an, den ein Ende einer Exzenterstange
(104) umgreift. Das andere Ende der Exzenterstange
(104) ist an einem Winkelhebel (105) angelenkt, der auf
einem gehäusefesten Zapfen (106) schwenkbar gelagert
ist. Das andere Ende des Winkelhebels (105) ist über
ein Zwischenglied (107) mit einem Hebel (108) (Fig. 4)
verbunden, dessen freies Ende eine von zwei seitlichen
Lagerstegen des Obertransportfußes (7) aufgenommene
Rolle (109) untergreift. Die nicht dargestellte Achse
der Rolle ist drehbar in den Lagerstegen gelagert. Der
Hebel (108) erteilt dem Obertransportfuß (7) die
erforderliche Hubbewegung.
An dem in Fig. 1 linken Ende der Schwingwelle (93)
greift eine Schwinge (110) an, deren anderes Ende über
ein Zwischenstück (111) mit einer Schwinge (112)
gelenkig verbunden ist. Die Schwinge (112) ist auf
einer Schwingwelle (113) befestigt. An dem
entgegengesetzten Ende der Schwingwelle (113) ist eine
Gabel (114) angelenkt, deren gabelförmige Enden (114 a)
einen an einem Schaft (115) aufgenommenen Zapfen (116)
schwenkbar umgreifen. Der Schaft (115) wird durch eine
Kugel (117), welche zwischen diesem und der
Stoffdrückerstange (3) vorgesehen und über die
Stoffdrückerstange (3) federbelastet ist, ständig nach
abwärts gedrückt. An dem unteren Ende der
Stoffdrückerstange (3) ist ein Träger (118) angeordnet,
an dem ein Zapfen (119) aufgenommen ist. An diesem
Zapfen (119) greift zu beiden Seiten des Trägers (118)
je ein Lenker (120) gelenkig an. Die anderen Enden der
Lenker (120) umgreifen einen Zapfen (121), der auf dem
Schaft (115) angeordnet ist. Die Elemente (110 bis 121)
dienen zum Antrieb und zur Führung des
Obertransportfußes (7) in Längsvorschubrichtung.
Zum Antrieb des Obertransportfußes (7) in
Querschubrichtung ist die Schubstange (53) mit dem
Schaft (115) verbunden. Um den Schaft (115)
querbeweglich zu lagern, ist der Abstand zwischen den
Enden (114 a) der Gabel (114) bzw. zwischen den beiden
Lenkern (120) größer als die Breite des Schaftes (115),
so daß dieser in Querschubrichtung auf den Zapfen (116)
und (121) verschiebbar ist.
Die Wirkungsweise der Nähmaschine des ersten
Ausführungsbeispieles ist wie folgt:
Die angetriebene Armwelle (92) und die Welle (23) sind
miteinander gekoppelt und laufen im Verhältnis 1:1 um.
Die Bewegung der Welle (23) wird von den Kegelrädern
(22) und (36) an die Kegelräder (21) und (37)
übertragen. Da alle Kegelräder gleiche Abmessungen
aufweisen, rotieren die Wellen (20) und (38) und die
daran aufgenommenen Exzenter (19) und (39) synchron zu
der Welle (23). Dadurch wird der Querschubmechanismus
(16) in zeitlicher Relation zu dem Stichbildevorgang
der Nähmaschine angetrieben.
Durch die Rotation des Exzenters (19) wird die
Exzentergabel (24) der Stellvorrichtung (17) zusammen
mit der Kulisse (25) um den Zapfen (27) geschwenkt,
wodurch der Kulissenstein (29) der Koppel (28) eine
kombinierte Schiebe- und Schwenkbewegung erteilt. Die
mit der Koppel (28) verbundene Schubstange (30) kann
von den auf sie übertragenen Bewegungen infolge ihrer
Lagerung in der Geradführung (31) lediglich eine
Bewegung quer zur Längsvorschubrichtung des
Stoffschiebers (6) ausführen.
Der Kulissenstein (9) und der von den Armen (14 a) der
Schwinge (14) aufgenommene Zapfen (13) sind breiter als
die Enden des Stoffschieberträgers (8) ausgebildet, so
daß dieser in Querschubrichtung bewegbar gelagert ist.
Die über das Gelenk (32) mit dem Stoffschieberträger (8)
verbundene Schubstange (30) überträgt an diesen die
Querschubbewegung, deren Betrag und Richtung von der
Einstellung der schon beschriebenen Stellvorrichtung
(17) bestimmt wird.
Die Einstellung erfolgt durch die Zylinder (34), (35).
Die Koppel (28) wird durch die Zugfeder (33) ständig
zur Anlage an die Kolbenstangen der Zylinder (34), (35)
gebracht. Wenn beide Kolben in die Zylinder (34), (35)
eingefahren sind, befindet sich der Kulissenstein (29)
in einer seiner beiden Extremlagen mit maximalem
Abstand zum Zapfen (27). Der Stoffschieber (6) führt
daraufhin von seiner Nullstellung in Querschubrichtung
ausgehend eine vom Betrag her maximale
Querschubbewegung nach links gemäß Fig. 1 und 2 aus.
Ist der Kolben des Zylinders (34) vollständig aus- und
der des Zylinders (35) noch eingefahren, so ist der
Kulissenstein (29) in der Drehachse der Exzentergabel
(24) angeordnet. Die Bewegungen des Stoffschiebers (6)
in Querschubrichtung sind dann vernachlässigbar klein.
Wenn auch der Kolben des Zylinders (35) ausgefahren
ist, wird der Kulissenstein (29) in seine andere
Extremlage mit maximaler Entfernung von der Drehachse
der Exzentergabel (24) geschoben, so daß der
Stoffschieber (6) von der Nullstellung ausgehend
maximale Querschubbewegungen gemäß Fig. 1 u. 2 nach
rechts ausführt.
Bei Verwendung von hydraulischen Zylindern können deren
Kolben in beliebig vielen Positionen zwischen den
vorgehend genannten Extremlagen arretiert werden,
wodurch der Betrag der von dem Stoffschieber (6)
ausgeführten Querschubbewegungen stufenlos einstellbar
ist.
Die Stellvorrichtung (18) ist in der gleichen Weise wie
die Stellvorrichtung (17) angetrieben und einstellbar.
Die von dem rotierenden Exzenter (39) bewegte
Exzentergabel (40) sowie die Kulisse (41) werden um den
Zapfen (43) geschwenkt, wodurch der Kulissenstein (44)
mitbewegt wird. Die Bewegungen des Kulissensteins (44)
werden über die Koppel (45) weitergegeben und an die
Schwinge (49 a) übertragen. Aufgrund der gleichen
Abmessungen und der gemeinsamen Drehachse sind die
Bewegungen der beiden um 180 Grad versetzten Schwingen
(49 a) und (49 b) für kleine Schwenkbewegungen in
Querschubrichtung vom Betrag her gleich, von der
Richtung her entgegengesetzt, so daß die Richtung der
von der Koppel (45) auf die Koppel (51) übertragenen
Bewegung umgekehrt ist. Die Koppel (51) überträgt diese
Querschubbewegung an die mit dem Schaft (115) des
Obertransportfußes (7) verbundene Schubstange (53).
Da der Schaft (115) querbeweglich gelagert ist, wird er
von dem Querschubmechanismus (16) relativ zu dem
Hebelmechanismus (99) in Querschubrichtung bewegt. Der
Betrag und die Richtung der auszuführenden
Querschubbewegung ist durch die Zylinder (47), (48)
einstellbar, indem diese die Koppel (45) verschieben
und dadurch die Lage des Kulissensteins (44) in der
Kulisse (41) relativ zu der Drehachse der Exzentergabel
(40) verändern.
Die Zylinder (34, 35 und 47, 48) werden durch die
Steuereinrichtung (54) betätigt. Diese ist
beispielsweise durch die Näherin über Schalter oder
durch eine den Werkstückrand abtastende
Sensoreinrichtung ansteuerbar.
Die Steuereinrichtung (54) kann jeden der Zylinder (34,
35, 47, 48) einzeln betätigen, indem sie einen
elektrischen Impuls an einen der Elektromagnete (61 a)
bis (61 h), zum Beispiel an den Elektromagnet (61 a)
abgibt. Daraufhin drückt dieser das 4/3-Wegeventil (55)
aus seiner in Fig. 5 gezeigten Arretierstellung nach
rechts, so daß das von der Druckquelle (60) über
die Druckmittelleitung (59) geförderte Druckmittel,
beispielsweise Öl, über die linke Zuleitung in den
Zylinder (34) gelangt. Dadurch wird der Kolben des
Zylinders (34) ausgefahren. Bei Öl als Druckmittel kann
der Kolben in jeder Position zwischen seinen beiden
Extremlagen (aus- bzw. eingefahren) angehalten werden,
wenn der Elektromagnet (61 b) so angesteuert wird, daß er
das 4/3-Wegeventil wieder in seine Arretierstellung
drückt. Wird der Elektromagnet dagegen so angesteuert,
daß er das 4/3-Wegeventil ganz nach links schiebt, so
gelangt das Öl in die rechte Zuleitung und der Kolben
fährt in den Zylinder (34) ein.
In der beschriebenen Weise werden auch die weiteren
Zylinder (35), (47) und (48) angesteuert und betätigt.
Dadurch kann die Stellung der ein- bzw. ausgefahrenen
Kolben der Zylinder (34), (35) der von den Kolben der
Zylinder (47), (48) entsprechen, so daß Betrag und
Richtung der Querschubbewegung von Stoffschieber (6) und
Obertransportfuß (7) gleich ist und die einzelnen
Stofflagen eines Werkstückes synchron zueinander in
Querschubrichtung bewegt werden. Bei unterschiedlicher
Kolbenstellung der Zylinder (34), (35) zu denen der
Zylinder (47), (48) werden die Stofflagen dagegen mit
einer erwünschten Relativbewegung zueinander verschoben.
Da die von dem Querschubmechanismus (16) erzeugte
Querschubbewegung durch geometrische Addition beliebig
mit der Längsvorschubbewegung überlagert werden kann,
ergeben sich beliebig viele Transportrichtungen für das
zu bewegende Werkstück.
Bei dem in den Fig. 6 bis 8 dargestellten zweiten
Ausführungsbeispiel weist die untere Vorschubvorrichtung
ein Schiebrad (124) und die obere Vorschubvorrichtung
einen Rollfuß (125) auf. Unterhalb der Grundplatte der
Nähmaschine ist ein Träger (126) schwenkbar gelagert,
dessen Schwenkachse mit der Achse der Nadelstange (4)
zusammenfällt (Fig. 6). Die Schwenkbewegung wird von
einem Antriebsmotor (127) erzeugt und von einem mit
dessen Welle fest verbundenen Stirnrad (128) auf ein
Stirnrad (129) übertragen, das auf einer verdrehfest im
Träger (126) aufgenommenen Welle (130) befestigt ist. Die
Bauteile (127) und (128) bilden einen Schwenkmechanismus
(131) für das Schiebrad (124).
An dem Träger (126) ist ein Antriebsmotor (132)
befestigt, mit dessen Welle ein Riemenrad (133) fest
verbunden ist. Auf einer in dem Träger (126) gelagerten
Welle (134) ist an einem Ende ein Umlenkrad (135) und am
anderen Ende das Schiebrad (124) befestigt. Über das
Riemenrad (133) und über das Umlenkrad (135) ist ein
Riemen (136) geführt. Das Schiebrad (124) ist geneigt zu
einem im Gehäuse (1) gelagerten Greifer (137) angeordnet,
als Ring ausgebildet und ragt über eine mit dem Träger
(126) verbundene Stichplatte (138) hinaus.
In dem Kopf des Gehäuses (1) ist ein Träger (139)
schwenkbar gelagert, dessen Schwenkachse mit der Achse
der Nadelstange (4) zusammenfällt (Fig. 7, 8). Die
Schwenkbewegung wird von einem ebenfalls am Gehäuse (1)
angeordneten Antriebsmotor (140) über ein daran
befestigtes Stirnrad (141) an ein mit dem Träger (139)
verdrehfest verbundenes Stirnrad (142) übertragen. Die
Bauteile (140) und (141) bilden einen Schwenkmechanismus
(143).
An dem Träger (139) ist ein Antriebsmotor (144)
angebracht. Eine aus dem Gehäuse dieses Antriebsmotors
ragende Welle dient zur Aufnahme eines Riemenrades
(145), das fest mit der Welle verbunden ist. In dem
Träger (139) ist ein Zapfen (146) aufgenommen, auf dem
ein Umlenkrad (147) und ein Hebel (148) schwenkbar
gelagert sind. An dem entgegengesetzten Ende des Hebels
(148) ist ein weiteres Umlenkrad (149) auf einer Welle
(150) aufgenommen und drehfest mit dieser verbunden.
Auf der Welle (150) ist außerdem eine
Obertransportrolle (151) befestigt. Diese bildet
zusammen mit dem daran angreifenden Hebel (148) den
Rollfuß (125).
Sowohl über das Riemenrad (145), als auch über die
Umlenkräder (147) und (149) ist ein Riemen (152)
geführt. Dieser wird von einer Rolle (153) gespannt, an
der eine federbelastete in einem mit dem Träger (139)
verbundenen Lagerbügel (154) verschiebbar gelagerte
Stange (155) angreift. An dem Träger (139) ist außerdem
ein druckmittelbetätigter Zylinder (156) schwenkbar
befestigt, dessen Kolbenstange mit dem Hebel (148)
verbunden ist.
Die Nähmaschine des zweiten Ausführungsbeispieles
arbeitet wie folgt:
Die Antriebsmotoren (127), (132), (140) und (144) sind
in zwei Drehrichtungen zu betreiben und mit einer
gemeinsamen, nicht dargestellten Steuereinrichtung über
elektrische Leitungen verbunden. Sie können einzeln
oder kombiniert von dieser angesteuert werden. Sobald
beispielsweise der Antriebsmotor (127) betätigt wird,
treibt er über die Stirnräder (128), (129) den Träger
(126) an, so daß dieser zusammen mit dem darin gelagerten
Schiebrad (124) um seine Drehachse geschwenkt wird. Um
den Schlitz in der Stichplatte zum Durchtritt des
Schiebrades (124) möglichst klein ausbilden zu können,
ist diese mit dem Träger (126) verbunden und wird bei
dessen Bewegung mitgeschwenkt. Aus diesem Grund ist die
in der Grundplatte der Nähmaschine eingebettete
Stichplatte (138) kreisförmig ausgebildet.
Das Schiebrad (124) ist durch den Antriebsmotor (132)
über den Riemen (136) antreibbar. Da das Schiebrad (124)
ebenso wie der Träger (126) in zwei Drehrichtungen
antreibbar ist, genügt ein Schwenkbereich des Trägers
(126) von 90 Grad, um ein auf der Stichplatte (138)
angeordnetes Werkstück in allen Vorschubrichtungen
bewegen zu können.
Aufgrund der Ausbildung des Schiebrades (124) sowie
dessen Anordnung bezüglich des Greifers (137) ist dieses
in einem Winkel von 90 Grad um den Greifer (137)
schwenkbar und ausreichend dicht an der Stichbildestelle
angeordnet, ohne durch den Greifer (137) behindert
zu werden.
Der Antriebsmotor (140) treibt den Träger (139) über die
Stirnräder (141), (142) an. Außerdem wird die
Obertransportrolle (151) des Rollfußes (125) über den
Riemen (152) von dem Antriebsmotor (144) angetrieben.
Auch für den Rollfuß (125) gilt, daß dieser in einem
Bereich von nur 90 Grad schwenkbar sein muß, weil die
Antriebsmotoren (140), (144) in beiden Drehrichtungen zu
betreiben sind.
Der Zylinder (156) dient dazu, den Rollfuß (125) durch
eine Schwenkbewegung um den Zapfen (146) von einem auf
der Stichplatte (138) angeordneten Werkstück abzuheben.
Dadurch wird die Pressung des Werkstückes, gebildet
durch den zangenartigen Zugriff von Schiebrad (124) und
Rollfuß (125) aufgehoben, woraufhin das Schiebrad (124)
und der Rollfuß (125) geschwenkt werden können, ohne das
Werkstück mitzubewegen.
Wenn das Werkstück mehrere Stofflagen aufweist, sind
diese ohne eine Relativbewegung zueinander verschiebbar,
wenn das Schiebrad (124) und die Obertransportrolle
(151) mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben
werden. Die Stofflagen sind jedoch auch relativ
zueinander bewegbar, wenn sich die
Umfangsgeschwindigkeit des Schiebrades (124) und der
Obertransportrolle (151) unterscheiden.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist die
Nähmaschine mit dem bereits beschriebenen Stoffschieber
(6) als untere und dem ebenfalls beschriebenen Rollfuß
(125) als obere Vorschubvorrichtung ausgebildet. Bei
dieser Anordnung führt der Stoffschieber (6) eine
kombinierte Vorschub- und Querschubbewegung zum
Transport eines Werkstückes aus, während der Rollfuß
(125) in die erforderliche Vorschubrichtung gedreht wird
und das Werkstück in dieser Vorschubrichtung verschiebt.
Claims (8)
1. Nähmaschine mit einer oberen und einer unteren
Vorschubvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorschubrichtung beider Vorschubvorrichtungen (6, 7;
124, 125; 6, 125) entweder durch Verändern der
Wirkrichtung oder durch geometrische Addition
mindestens zweier Bewegungskomponenten beliebig
veränderbar ist.
2. Nähmaschine nach Anspruch 1, bei der die untere
Vorschubvorrichtung einen Stoffschieber und die
obere Vorschubvorrichtung einen Obertransportfuß
aufweist und beide mit je einem Längsvorschubantrieb
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stoffschieber (6) und der Obertransportfuß (7) zur
Durchführung einer Querschubbewegung zusätzlich mit
einem Querschubmechanismus (16) verbunden sind, der
wenigstens eine die Vorschubgröße bestimmende
Stellvorrichtung (17, 18) aufweist.
3. Nähmaschine nach Anspruch 1, bei der die untere
Vorschubvorrichtung ein angetriebenes Schiebrad und
die obere Vorschubvorrichtung einen angetriebenen
Rollfuß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schiebrad (124) und der Rollfuß (125) um eine
gemeinsame vertikale Achse schwenkbar gelagert und
mit je einem Schwenkmechanismus (131, 143) verbunden
sind.
4. Nähmaschine nach Anspruch 1, bei der die untere
Vorschubvorrichtung einen mit einem
Längsvorschubantrieb verbundenen Stoffschieber und
die obere Vorschubvorrichtung einen angetriebenen
Rollfuß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stoffschieber (6) zur Durchführung einer
Querschubbewegung mit einer Stellvorrichtung (17)
verbunden ist, der Rollfuß (125) um eine vertikale
Achse schwenkbar gelagert und mit einem
Schwenkmechanismus (143) gekoppelt ist.
5. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschubmechanismus (16) für den
Stoffschieber (6) und den Obertransportfuß (7) je
eine eigene Stellvorrichtung (17, 18) aufweist.
6. Nähmaschine nach Anspruch 2 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Stellvorrichtung (17, 18)
wenigstens ein Stellmittel (34, 35, 47, 48)
zugeordnet ist und die Stellmittel unabhängig
voneinander betätigbar sind.
7. Nähmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche
2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Stellvorrichtung (17, 18) Zylinder als Stellmittel
(34, 35, 47, 48) aufweist.
8. Nähmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stoffschieber (6) sowie der Obertransportfuß
(7) durch eines der Stellmittel (34, 47) von einer
Grenzlage bis zur Nullage und durch das andere
Stellmittel (35, 48) von der Nullage bis zur
entgegengesetzten Grenzlage in Querschubrichtung
bewegbar sind.
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DUERKOPP ADLER AG, 4800 BIELEFELD, DE G.M. PFAFF A |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |