DE3632757A1 - Naehmaschine mit einer vorschubvorrichtung - Google Patents

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.