CN110387643B - 缝纫机 - Google Patents
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Abstract
公开了缝纫机和在缝纫机中使用的改装装配组件。缝纫机具有至少一个缝纫脚以在缝制期间压紧织物片。调压装置用于设定在压紧织物片时由缝纫脚施加的压紧压力。提供提升装置以提升缝纫脚。缝纫机具有用于调压装置和提升装置的共用驱动装置(12)。凸轮盘(13)非旋转地布置在共用驱动装置(12)的驱动轴上，凸轮盘(13)与凸轮杆(14)相互作用以提升缝纫脚和驱动调压装置。凸轮杆(14)沿总枢转路径与凸轮盘(13)相互作用。凸轮杆(14)具有两个隔开布置的凸轮从动件(22，24)，均在凸轮盘(13)的总枢转路径的至少一段中与凸轮盘(13)相互作用。这提高了用于调压装置和提升装置的共用驱动装置的操作安全性。
Description
相关申请的交叉引用
德国专利申请No.DE 10 2018 206 088.6的内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及一种缝纫机。
背景技术
从EP 2 975 169 B1和EP 2 105 526 B1中已知这种类型的缝纫机。文献CN202658372 U公开了一种缝纫脚提升装置，包括步进电机，所述步进电机经由凸轮盘与提升装置的其它构件相互作用。文献JP 07-231 991 A公开了一种带有压脚驱动装置的缝纫机。文献EP 2 351 881 A1公开了一种多头刺绣机，其带有用于织物压脚单元的织物压脚的传动装置。文献US 2018/0016722 A1公开了一种缝纫机。从DE-PS 292 059已知一种用于缝纫机的压脚提升装置。
发明内容
本发明的目的是提高一方面用于调压装置和另一方面用于提升装置的共用驱动装置的操作安全性。
根据本发明，该目的通过一种缝纫机来实现，所述缝纫机带有至少一个用于在缝制期间压紧织物片的缝纫脚；带有用于设定当压紧织物片时由缝纫脚施加的压紧压力的调压装置；带有用于提升缝纫脚的提升装置；带有用于调压装置和用于提升装置的共用驱动装置，其中，凸轮盘一方面与凸轮杆相互作用以提升缝纫脚，另一方面，为了驱动调压装置不可旋转地布置在共用驱动装置的驱动轴上，其中，凸轮杆以这样的方式被配置成沿着凸轮盘的总枢转路径与凸轮盘相互作用，其中，凸轮杆具有两个彼此分离开布置的凸轮从动件，所述凸轮从动件被布置成在每种情况下至少在凸轮盘的总枢转路径的一段中与凸轮盘相互作用。
一方面用于调压装置和另一方面用于提升装置的共用驱动装置，其基本配置从EP2 975 169 B1中已知，这使得缝纫机设计显著简化。一个驱动装置可以省略。还可以省略相关联的控制构件。共用驱动装置可以被配置成使得这不会损害“脚提升”和“调压”的基本上独立的功能。通过省略驱动装置，整个设计变得更经济和更紧凑。以这样的方式设计的凸轮杆带有两个彼此分离开布置的凸轮从动件，以便在每种情况下至少在凸轮盘的总枢转路径的一段中与凸轮盘相互作用，可以确保凸轮盘与凸轮杆之间的运动的传递安全地执行。当在凸轮盘与凸轮杆的相应的凸轮从动件之间传递力时，可以避免不利的力传递方向。因此，可以防止凸轮杆与凸轮盘的未限定的分离。凸轮从动件可以是与剩余的凸轮杆分离开但刚性地附连到其上的构件。替代性地，凸轮从动件可以是凸轮杆本身的部分。凸轮盘可以具有恰好一个凸轮，用于与两个凸轮从动件相互作用。在这种情况下，两个凸轮从动件可以与凸轮盘的同一个凸轮的不同凸轮段相互作用。
凸轮杆的凸轮从动件与凸轮盘至少在凸轮盘的总枢转路径的一段中的同时相互作用可以确保凸轮杆与凸轮盘之间的特别安全的摩擦连接。在凸轮盘的总枢转路径的一段中，两个凸轮从动件与凸轮盘同时相互作用，可以在驱动区域中执行“脚提升”功能。在那里，可以防止凸轮杆不期望地失去其与凸轮盘的摩擦连接，例如当缝制厚的织物片时，从而允许避免共用驱动装置的未限定状态。
凸轮盘的凸轮的一个实施例，例如具有凸形凸轮段，所述凸形凸轮段在凸形凸轮段的两侧上与相应的凹形凸轮段相邻，其中，凸形凸轮段是两个凸轮从动件同时与凸轮盘发生相互作用的凸轮段，从而在凸轮盘的总枢转路径的一段中在凸轮杆与凸轮盘之间产生特别安全的摩擦连接。在这种类型的一个实施例中，两个凸轮从动件可以包围凸形凸轮段的区域，从而允许获得在凸轮杆与凸轮盘之间的力传递连接的正锁定贡献。所述两个凸轮从动件可以以两个相互啮合的齿轮段的方式与凸形凸轮段相互作用。
凸轮从动件、例如与凸轮杆刚性连接的凸轮从动件的一个实施例，是经济且操作安全的。
凸轮盘和凸轮杆以这样的方式的相互作用，使得缝纫脚的提升发生在凸轮的旋转的一个旋转方向上，而调压装置的驱动发生在与其相反的旋转方向上，从而使得一方面用于脚提升和另一方面用于压力调节的机械传动元件的有利解耦。
借助于形成在凸轮中的凸轮凹槽设定称为“最小压紧压力”的凸轮杆位置允许最小压紧压力的限定设定。
用于将切换操作力从凸轮杆传递到缝纫脚的提升轴允许驱动装置布置在距缝纫脚一定距离处。在垂直于提升轴的平面中看，凸轮从动件可以布置在提升轴与共用驱动装置的驱动轴之间。这种布置可以简化凸轮盘的凸轮设计。
配置为步进电机的驱动装置允许特别是待设定的压紧压力的逐渐设定。这可以用于适应相应的缝纫环境。提升器高度的微调也是有利的。当缝制厚的织物片时，可以设定较高的提升器高度。当缝制较薄的织物片时，可以设定较低的提升器高度。
驱动装置的布置可以使得驱动装置的驱动轴、特别是步进电机的驱动轴朝向缝纫机的缝纫脚定向或者，替代性地，所述布置可以使得驱动轴在远离缝纫脚的方向上定向。例如，根据缝纫机臂的横向或纵向方向上的驱动装置的空间要求，这允许设计出在决定性尺寸上紧凑的驱动装置。
共用驱动装置的驱动轴在“最小压紧压力”凸轮杆位置与“最大压紧压力”凸轮杆位置之间的调节范围超过180°允许微调压紧压力，而不会对驱动装置的定位精度或增量提出过多要求。通过这样宽的调节范围，可以同时实现凸轮盘的低扭矩驱动和小间距凸轮。
此外，已经认识到，带有两个彼此分离开布置的凸轮从动件的凸轮杆和具有相应形状的凸轮盘也可以用作装配组件，以用于改装。这允许包括带有恰好一个凸轮从动件的凸轮杆的现有驱动装置由根据本发明的驱动装置代替，所述驱动装置包括两个凸轮从动件，从而在凸轮杆与凸轮盘之间产生相应安全的力传递。
附图说明
下面将结合附图更详细地解释本发明的示例性实施例，其中
图1示出了缝纫机的透视前视图；
图2示出了如图1所示的缝纫机的装配组件的另一个透视图，该装配组件带有调压装置，用于设定当压紧织物片时由缝纫脚施加的压紧压力，带有用于提升缝纫脚的提升装置以及带有用于这些装置的共用驱动装置；
图3示出了如图2所示的从观察方向III看到的在“最小压紧压力”位置的装配组件的平面图；
图4示出了如图3所示的视图，其中省略了驱动装置的凸轮杆的底板的一段；
图5示出了在“最大脚提升”位置的装配组件的类似于图3的视图；
图6示出了如图5所示的装配组件，其中凸轮杆的底板的一段再次被省略；
图7示出了在“中间脚提升高度”位置的装配组件的类似于图3的视图；
图8示出了如图7所示的装配组件，其中凸轮杆的底板的一段再次被省略；
图9示出了在“最大压紧压力”位置的装配组件的类似于图3的视图；
图10示出了如图9所示的装配组件，其中凸轮杆的底板的一段再次被省略；
图11示出了类似于图2的装配组件的另一个实施例的视图，该装配组件带有调压装置，用于设定在压紧织物片时由缝纫脚施加的压紧压力，带有用于提升缝纫脚的提升装置以及带有用于这些装置的共用驱动装置，如图11所示的装配组件能够代替如图2所示的装配组件使用；
图12示出了从观察方向XII看到的如图11中所示的在“最小压紧压力”位置的装配组件的平面图，其中与图4类似，省略了凸轮杆的底板的一段；
图13示出了在“最大脚提升”位置的装配组件的类似于图12的视图；
图14示出了在“中间脚提升高度”位置的装配组件的类似于图12的视图；
图15示出了在“最小压紧压力”位置的装配组件的类似于图12的视图；
图16示出了如图11所示的装配组件的凸轮盘的透视图；以及
图17示出了如图11所示的装配组件的凸轮杆的透视图。
具体实施方式
缝纫机1具有支架2、臂3和头部4，因此，与底板5一起，获得缝纫机1的整体C形结构。由主驱动装置驱动的臂轴(未详细示出)以往复的上下运动驱动带有紧固到其上的缝纫针7的针杆6。在该运动期间，针7穿过针板中的针孔，所述针板形成支撑板8的一部分，所述支撑板又是缝纫机1的壳体底板5的上部。
缝纫机1具有缝纫脚9，用于在缝制期间压紧织物片，所述缝纫脚也被称为压脚。缝纫脚9安装到压脚杆10上。
在图2中整体用附图标记11表示的组件用于设定在压紧织物片时由缝纫脚9施加的压紧压力，并用于提升缝纫脚。
组件11包括用于设定压紧压力的调压装置、用于提升缝纫脚的提升装置和用于这两种装置的共用驱动装置。下面将详细描述调压装置和提升装置。共用驱动装置被配置为步进电机12。步进电机12的驱动轴12a(例如参见图3)远离压脚杆10定向，因此，驱动轴12a的自由端在与视图的观察方向III相反的方向上指向观察者，如图3所示。
步进电机12的驱动轴不可旋转地连接到凸轮盘13。凸轮盘13与凸轮杆14相互作用，一方面提升缝纫脚9，另一方面驱动调压装置。凸轮杆14沿着凸轮盘13的总枢转路径与凸轮盘13相互作用。凸轮杆14又不可旋转地连接到提升轴15，所述提升轴平行于缝纫机1的臂3中的臂轴运行，并且可旋转地安装到缝纫机1的框架上。不可旋转地连接到提升轴15的是提升杆16，其与压脚驱动器17相互作用，所述压脚驱动器与压脚杆刚性连接。提升轴15用于将切换操作力从凸轮杆14传递到缝纫脚9。
在与凸轮杆14相反的端部处，提升轴15相对于提升轴纵向轴线以偏心方式铰接到张紧杆18，所述张紧杆18借助于套筒19从上方压靠压缩弹簧21，以按下缝纫脚9，所述缝纫脚未在图2中示出。
布置在另一个套筒20与压脚驱动器17之间的是压缩弹簧21，所述套筒固定到框架上并且压脚杆10穿过所述套筒，所述压缩弹簧螺旋地包围压脚杆10的一段。
图2和4示出了在驱动位置“最小压紧压力”的组件11。与图3相比，图4中省略了凸轮杆14的底板的一段，以更详细地示出其与凸轮杆14的相互作用。
形成凸轮杆14的第一凸轮从动件的凸轮杆14的第一从动件螺栓22啮合凸轮盘13的凸轮凹槽23，所述凸轮凹槽限定了“最小压紧压力”凸轮杆位置。在提升轴15的相关联的枢转位置中，张紧杆18在套筒19上施加最小压缩力。压缩弹簧21最小地偏置。压缩弹簧21的力通过压脚驱动器17传递到压脚杆10，从而在缝纫机1的操作期间产生缝纫脚9的相应的最小压紧压力。在该“最小压紧压力”驱动位置，提升杆16已脱离压脚驱动器17。
图5和6示出了“最大脚提升”驱动位置。为了到达该位置，步进电机12从图2至4中所示的“最小压紧压力”位置开始操作，以这种方式使得其驱动轴从图3至6的视图沿逆时针方向旋转约80°。结果，形成凸轮杆14的第二凸轮从动件的凸轮杆14的第二从动件螺栓24沿顺时针方向在凸轮盘13上运行直到凸轮区域24，在所述凸轮区域中，凸轮盘13又充当第二从动件螺栓24上的杠杆。在该位置，提升杆16沿固定到框架上的套筒20的方向逆着压缩弹簧21的压缩力向上按压压脚驱动器17，并沿着压脚杆10移动以提升缝纫脚9。
凸轮杆14的两个从动件螺栓22、24彼此分离开布置。两个从动件螺栓22、24与凸轮杆14刚性连接。
两个从动件螺栓22、24分别以这样的方式布置成至少在凸轮盘13的总枢转路径的一段中与凸轮盘13相互作用。在“最小压紧压力”凸轮杆位置(参见图3和4)的枢转路径段中，第一从动件螺栓22在凸轮凹槽23的区域中与凸轮盘13相互作用。在下面的“最大脚提升”凸轮杆位置(参见图5和6)，第二从动件螺栓24与凸轮区域25相互作用。一方面凸轮凹槽23和另一方面凸轮区域25是凸轮盘13的两个凹形凸轮段。在这两个凹形凸轮段23、25之间，凸轮盘13具有凸形凸轮段26，所述凸形凸轮段以凸轮盘13的曲线的凸角的方式配置。
图7和8示出了上述两个驱动位置“最小压紧压力”与“最大脚提升”之间的“中间脚提升高度”驱动位置。在该“中间脚提升高度”驱动位置，凸形凸轮段26啮合两个从动件螺栓22、24之间的空间，从而提供正锁定力贡献，以确保凸轮杆14与凸轮盘13的安全接触。例如，无论经由织物片、压脚9和压脚杆10传递到凸轮杆14的力如何，都能保证所述凸轮杆与凸轮盘13的安全接触。
在“最小压紧压力”驱动位置(例如参见图3和4)与“最大脚提升”驱动位置(参见图5和6)之间的区域的一段中，两个从动件螺栓22、24同时与凸轮盘13相互作用，换句话说，它们同时与凸轮盘13接触。
图9和10示出了“最大压紧压力”驱动位置。与图3相比，步进电机12已经以这样的方式转换，使得与图3所示的位置相比，其驱动轴已使凸轮盘13沿顺时针方向枢转约320°。然后，凸轮杆14的第一从动件螺栓22沿着凸轮盘13运行直到“最大压紧压力”凸轮区域27。在该“最大压紧压力”位置，第二从动件螺栓24已脱离凸轮盘13。
在该位置，张紧杆18由于其与提升轴15的偏心连接而向下移动，并因此在套筒19上施加张紧力，因此所述套筒被张紧杆18最大程度地按下。结果，压缩弹簧21最大地偏置。结果是在缝纫机1的操作期间，压脚杆10以及因此缝纫脚9施加在织物片上的最大压紧压力。在“最大压紧压力”位置，提升杆16再次脱离了压脚驱动器17。这使得凸轮杆14在图9和10中所示的“最大压紧压力”驱动位置，与图3中所示的“最小压紧压力”驱动位置相比，图9和10所示的驱动位置在逆时针方向上枢转大约60°。
因此，凸轮盘13和凸轮杆14以这样的方式相互作用，使得缝纫脚9的提升发生在凸轮的旋转的一个旋转方向上，而调压装置的驱动发生在与其相反的旋转方向上。
步进电机12的驱动轴在“最小压紧压力”凸轮杆位置(参见图3)与“最大压紧压力”凸轮杆位置之间的调节范围(参见图5)超过180°。
步进电机12例如可以由操作者借助于缝纫机1的踏板致动以用于脚提升。
为了设定压紧压力，可以借助于在图1中示意性地示出的控制装置26进行设定。控制装置26以未更详细示出的方式与步进电机12具有信号连接。
下面将参考图11和15说明替代上文说明的装配组件11的、可以用于缝纫机1中的、用于设定压紧压力和用于提升缝纫脚的装配组件28的另一个实施例。与上面参考装配组件11已经说明的那些相对应的部件和功能由相同的附图标记表示，并且不再详细讨论。
在装配组件28中，步进电机12以这样的方式布置，使得其驱动轴朝向压脚杆10的方向，换句话说朝向图12的观察者，再次沿与观察方向XII相反的方向定向。因此，在装配组件28中，步进电机12的驱动轴相对于压脚杆10的定向与装配组件11的相反。
图11和12示出了“最小压紧压力”驱动位置。在该位置，凸轮杆14的第一从动件螺栓22再次停留在凸轮盘13的凸轮凹槽23中。
图13示出了“最大脚提升”驱动位置。在该位置，装配组件28的步进电机12以这样的方式操作，使得从图12中所示的“最小压紧压力”驱动位置开始，与所述步进电机的驱动轴刚性连接的凸轮盘13沿逆时针方向旋转了大约180°，如从图12和13中看到的。在该“最大脚提升”驱动位置中，第二从动件螺栓24啮合凸轮盘13的另一个凹形凸轮区域25，所述凹形凸轮区域对应于装配组件11的凸轮区域25。从“最小脚压力”驱动位置开始，凸轮盘13的这种枢转运动使凸轮杆14沿逆时针方向枢转大约45°。在该位置，提升器杆16在与压缩弹簧21的压缩力相反的方向上并且在固定到框架上的套筒20的方向上再次向上按压压脚驱动器17，如上面参考图5和6的装配组件11已经说明的那样。
图14示出了“中脚提升”驱动位置，换句话说，图12中所示的“最小脚压力”位置与图13中所示的“最大脚提升”位置之间的中间驱动位置。在该“中间脚提升高度”驱动位置，两个驱动螺栓22、24同时与凸轮盘13的凸形凸轮段26相互作用。
在装配组件28的凸轮盘13的两个凹形凸轮区域23与25之间，存在另一个凸形凸轮段26，所述凸形凸轮段在装配组件28的凸轮盘13中比在装配组件11的凸轮盘13中具有更大的形状。
图15又示出了“最大压紧压力”驱动位置。与图12中所示的驱动位置相比，装配组件28的凸轮盘13再次借助于步进电机12沿顺时针方向枢转大约210°。然后，第一从动件螺栓22沿着装配组件28的凸轮盘13运行直到“最大压紧压力”凸轮段27。在该“最大压紧压力”驱动位置，与图12和15中所示的“最小脚压力”驱动位置相比，凸轮杆14沿顺时针方向枢转了大约90°。
在该位置，张紧杆18由于其与提升轴15的偏心连接已向下移动，在所述提升轴处，张紧杆18向套筒19施加相应的张紧力，因此，所述套筒被张紧杆18最大程度地按下。这使得压缩弹簧21最大地偏置。结果是在缝纫机1的操作期间，由压脚杆10以及因此缝纫脚9施加在织物片上的最大压紧压力。在“最大压紧压力”位置，提升杆16再次脱离了压脚驱动器17。在该“最大压紧压力”位置，第二从动件螺栓24已脱离凸轮盘13。
在“最大压紧压力”位置，凸轮区域27也用作步进电机12的供参考止动件。为此，步进电机12移动到“最大压紧压力”驱动位置直到第一从动件螺栓22靠在由凸轮区域27形成的止动件上。配置为止动件的凸轮区域27不需要使用另外的参考传感器，否则其可以由光栅或感应开关形成。
在“最小压紧压力”驱动位置(参见图3至4)，例如，装配组件11的两个从动件22和24在如图3和4所示的平面图中布置在提升轴15与步进电机12的驱动轴12a之间。例如，在“最大脚提升”驱动位置(参见图13)，装配组件28的两个从动件螺栓22、24在如图13所示的平面图中大致与步进电机12的驱动轴12a在同一水平面上。
图16和17分别示出了装配组件28的凸轮盘13(图16)和凸轮杆(图17)的透视图。
装配组件28的凸轮盘13和凸轮杆14可以用作改装装配组件，用于改装现有的驱动器装配组件，该现有的驱动器装配组件的提升杆最初设有恰好一个从动件。
Claims (10)
1.一种缝纫机(1)，其具有：
-至少一个缝纫脚(9)，用于在缝制期间压紧织物片，
-调压装置，用于设定在压紧织物片时由缝纫脚(9)施加的压紧压力，
-用于提升缝纫脚的提升装置，
-用于调压装置和用于提升装置的共用驱动装置(12)，
-其中，与凸轮杆(14)相互作用一方面以提升缝纫脚(9)且另一方面以驱动调压装置的凸轮盘(13)不可旋转地布置在共用驱动装置(12)的驱动轴上，其中，凸轮杆(14)被配置成沿着凸轮盘(13)的总枢转路径与凸轮盘(13)相互作用，
-其中，凸轮杆(14)具有彼此分离开布置的两个凸轮从动件(22，24)，凸轮从动件(22，24)被布置成在每种情况下在凸轮盘(13)的总枢转路径的至少一段中与凸轮盘(13)相互作用。
2.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，所述两个凸轮从动件(22，24)被布置成在凸轮盘(13)的总枢转路径的至少一段中同时与凸轮盘(13)相互作用。
3.根据权利要求2所述的缝纫机，其特征在于，凸轮盘(13)的凸轮具有凸形凸轮段(26)，所述凸形凸轮段与凸形凸轮段(26)的两侧上的相应的凹形凸轮段(23，25)相邻，其中，正是经由所述凸形凸轮段(26)，所述两个凸轮从动件(22，24)同时与凸轮盘(13)发生相互作用。
4.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，所述两个凸轮从动件(22，24)被配置为与凸轮杆(14)刚性连接的从动件。
5.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，凸轮盘(13)和凸轮杆(14)以这样的方式相互作用，使得缝纫脚(9)的提升发生在凸轮旋转的一个旋转方向上，而调压装置的驱动发生在与所述一个旋转方向相反的旋转方向上。
6.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，凸轮盘(13)具有凸轮凹槽(23)，用于设定“最小压紧压力”凸轮杆位置。
7.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，包括提升轴(15)，用于将切换操作力从凸轮杆(14)传递到缝纫脚(9)。
8.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，驱动装置(12)被配置为步进电机(12)。
9.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于，包括共用驱动装置(12)的驱动轴在“最小压紧压力”凸轮杆位置与“最大压紧压力”凸轮杆位置之间的调节范围，所述调节范围大于180°。
10.一种在根据权利要求1所述的缝纫机中使用的改装装配组件(13，14)，其具有：
-凸轮盘(13)，其能够布置在共用驱动装置(12)的驱动轴(12a)上，
-凸轮杆(14)，其与凸轮盘(13)相互作用，一方面用于提升缝纫脚(9)，另一方面用于驱动调压装置，
-其中，凸轮杆(14)被配置成沿着凸轮盘(13)的总枢转路径与凸轮盘(13)相互作用，
-其中，凸轮杆(14)具有彼此分离开布置的两个凸轮从动件(22，24)，凸轮从动件(22，24)被布置成在每种情况下在凸轮盘(13)的总枢转路径的至少一段中与凸轮盘(13)相互作用。
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