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Die
Erfindung betrifft ein Fadenwickelgehäuse nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Greifer mit einem
derartigen Fadenwickelgehäuse
und eine Nähmaschine
mit einem derartigen Greifer.
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Ein
Fadenwickelgehäuse
der eingangs genannten Art ist bekannt aus der
DE 10 2006 009 966 A1 .
Dieses Fadenwickelgehäuse
hat sich im Einsatz bewährt.
Dennoch besteht ständig
das Bedürfnis nach
einer weiteren Verbesserung des Einlegeverhaltens eines derartigen
Fadenwickelgehäuses.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fadenwickelgehäuse der
eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sich der Fadenwickel
bei guter Betriebssicherheit und Verfügbarkeit der Nähmaschine
einfach einlegen lässt.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
ein Fadenwickelgehäuse
mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass eine Verstellbarkeit des Innendurchmessers des Fadenwickel-Aufnahmeraums
des Gehäusetopfes
zur Möglichkeit
führt,
dass sich das Fadenwickelgehäuse
an den Außenumfang
des Fadenwickels anpasst. Dies verringert die Toleranzanforderungen
bei der Abstimmung des Innendurchmessers des Fadenwickelgehäuses auf
den Außendurchmesser
des Fadenwickels, was sowohl bei der Produktion des Fadenwickelgehäuses als
auch bei der Produktion der Fadenwickel von Vorteil ist. Es lässt sich
aufgrund der Verstellbarkeit des Innendurchmes sers mit verringertem Aufwand
eine Situation herbeiführen,
bei der der Fadenwickel satt vom Fadenwickelaufnahmeraum aufgenommen
ist und daher reibschlüssig
mit dem Gehäusetopf
verbunden ist. Dies stellt ein problemloses Betriebsverhalten der
Nähmaschine
sicher. Wenn, was in der Regel der Fall ist, der Fadenwickel von
innen nach außen
verbraucht wird, bleibt der Reibschluss bis nahezu beim vollständigen Verbrauch des
Fadenwickels erhalten.
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Ein
Vorspannmittel nach Anspruch 2 verbessert den reibschlüssigen Kontakt
zwischen dem Gehäusetopf
und dem Fadenwickel. Der Fadenwickel wird dann mit einer Vorspannung
vom Gehäusetopf umfasst.
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Ein
Schlitz nach Anspruch 3 kann eine besonders kostengünstig ausführbare Variante
eines solchen Vorspannmittels darstellen. Es können dabei elastische Materialeigenschaften
des Materials genutzt werden, aus dem der Gehäusetopf gefertigt ist. Der
Gehäusetopf
kann insbesondere aus Metall gefertigt sein.
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Ein
Schlitz nach Anspruch 4 führt
zu einem besonders reproduzierbar gestaltbaren elastischen Verhalten
bei der Innendurchmesserverstellung des Fadenwickel-Aufnahmeraums.
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Ein
Schlitz nach Anspruch 5 führt
zur Möglichkeit,
auch bei Gehäusetopfmaterialien
mit hohem Elastizitätsmodul
eine ausreichende Innendurchmesserverstellung zu gewährleisten.
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Ein
Ausmünde-Umfangsbereich
nach Anspruch 6 führt
zu einer Verringerung des Herstellungsaufwandes bei der Ausführung des
Schlitzes, da in diesem Umfangsbereich der Gehäusetopfmantel in der Regel
mit relativ geringer Stärke
ausgeführt ist.
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Schlitzbreiten
nach Anspruch 7 lassen sich mit gängigen Herstellungsverfahren
erzeugen. Da der Schlitz die beiden an ihn angrenzenden Bodenwandabschnitte
lediglich voneinander trennen muss, ist die Schlitzbreite nach unten
an sich nicht beschränkt.
Der Schlitz kann daher beispielsweise durch Laser-Materialbearbeitung
oder durch Drahterodieren erzeugt werden. Im Rahmen einer Laser-Materialbearbeitung
kann z. B. eine Schlitzweite von 50 μm oder 100 μm erzielt werden.
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Eine
konische Erweiterung nach Anspruch 8 erleichtert das Einsetzen des
Fadenwickels.
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Die
Vorteile eines Greifers nach Anspruch 9 sowie einer Nähmaschine
nach Anspruch 10 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf
das erfindungsgemäße Fadenwickelgehäuse bereits
diskutiert wurden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:
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1 eine
teilweise innere Details freigebende Vorderansicht einer Nähmaschine;
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2 perspektivisch
und in lagerichtiger Darstellung eine Nähnadel, eine Stichplatte sowie
einen Greifer der Nähmaschine
mit eingelegtem Fadenwickelgehäuse;
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3 eine
weitere perspektivische Ansicht des Greifers;
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4 bis 6 Ansichten
eines Fadenwickelgehäuses
des Greifers; und
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7 bis 10 Momentaufnahmen
beim Einsetzen eines Fadenwickels in das Fadenwickelgehäuse.
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Eine
Nähmaschine 1 weist
eine Grundplatte 2 mit einem sich davon aufwärts erstreckenden
Ständer 3 und
einem abgewinkelten Arm 4 auf (1). Letzterer
endet in einem Kopf 5. In dem Arm 4 ist drehbar
eine Armwelle 6 gelagert, die in dem Kopf 5 einen
Kurbeltrieb 7 mit einem Fadenhebel 8 antreibt. Der
Kurbeltrieb 7 steht antriebsmäßig mit einer in dem Kopf 5 verschiebbar
gelagerten Nadelstange 9 in Verbindung. Letztere hat an
ihrem unteren Ende eine Nähnadel 10.
Die Nähnadel 10 ist
vom Kurbeltrieb 7 auf und ab bewegbar. Hierbei durchläuft die Nähnadel 10 einen
Bewegungsraum. Die Nähnadel 10 führt in einem Öhr einen
von einer Spule 12 über eine
Fadenspannvorrichtung und den Fadenhebel 8 zugeführten Nadelfaden 13.
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Auf
der Grundplatte 2 ist eine mit Schrauben, die durch Schraublöcher 14, 15 geführt sind,
eine Auflageplatte 16 montiert (2), auf
der ein Nähgutteil 17 aufliegt
(1). Die Auflageplatte 16 hat eine Stoffschieber-Öffnung 18,
die für
den Durchtritt eines Stoffschiebers 19 ausgebildet ist.
Der Stoffschieber 19 hat ein in der 1 dargestelltes
Stichloch 20 für
den Durchtritt der Nähnadel 10.
Der Stoffschieber 19 ist über ein unterhalb der Grundplatte 2 angeordnetes
Schub- und Hubgetriebe angetrieben.
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Unterhalb
der Auflageplatte 16 ist ein Greifer 21 angeordnet,
der einen Greiferkörper 22 mit
einer Greiferspitze 23 aufweist (2). In einer
topfförmigen
Gehäuseaufnahme 24 des
Greiferkörpers 22 ist ein
Fadenwickelgehäuse 25 drehbar
gelagert, in dem ein Fadenvorrat in Form eines Fadenwickels 26 (vergleiche 7 bis 10)
aufgenommen ist. Zur lagernden Aufnahme des Fadenwickelgehäuses 25 hat
der Greiferkörper 22 (2)
eine Umfangsnut, in der mit Lagerspiel eine Lagerrippe 24a (4)
des Fadenwickelgehäuses 25 aufgenommen
ist. Der Fadenwickel 26 wird auch als Bobbine bezeichnet.
Der Fadenwickel 26 stellt einen Unterfaden 27 bereit. Dieser
verläuft
vom Fadenwickel 26 bis hin zu einer Austrittsöffnung 28 (2)
auf einem Fadenweg, der nachfolgend noch im Detail beschrieben ist.
Von der Austrittsöffnung 28 erstreckt
sich der Unter- bzw. Greiferfaden 27 durch das Stichloch 20 und
die Öffnung 18 hindurch.
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Der
Greiferkörper 22 ist
fest mit einer Welle verbunden, die eine sich parallel zu der Nadelstange 9 erstreckende,
vertikale Achse 29 (vergleiche 1) aufweist.
Gelagert ist diese Welle drehbar in einem mit der Grundplatte 2 verschraubten
Lagerbock 30. In diesem ist zudem eine Antriebswelle 31 gelagert,
die mit einem im Inneren des Lagerbocks 30 angeordneten
Zahnradgetriebe verbunden ist. Die Antriebswelle 31 ist über einen
Riementrieb 32 antriebsmäßig mit der Armwelle 6 verbunden.
Der Greifer 21 ist daher um eine vertikale Achse angetrieben drehbar.
Es handelt sich also um einen Vertikalgreifer.
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Das
Fadenwickelgehäuse 25 hat
einen Gehäusetopf 33 zur
Aufnahme des Fadenwickels 26, der in verschiedenen Ansichten
in den 4 bis 6 dargestellt ist. Ferner hat
das Fadenwickelgehäuse 25 zur
Abdeckung des Fadenwickels 26 einen Gehäusedeckel 34 (3). Über eine
Gelenkverbindung, welche ein Schwenklager mit horizontaler Schwenkachse
vorgibt, ist der Gehäusedeckel 34 schwenkbar
am Gehäusetopf 33 zwischen
einer Schließ- bzw. Arbeitsstellung,
die in der 10 dargestellt ist und einer
Fadenwickel-Einlegeeinstellung, die in der 7 bis 9 dargestellt
ist, schwenkbar.
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Ein
Innendurchmesser (vergleiche 4) eines
Fadenwickel-Aufnahmeraums 35 des
Gehäusetopfes 33 ist
in einem Bereich zwischen einem in den 4 bis 6 dargestellten
minimalen Innendurchmesser ID und einem demgegenüber vergrößerten Innendurchmesser verstellbar.
Hierzu hat der Gehäusetopf 33 einen
Schlitz 36, der sich von einem Gehäusetopfmantel 37 in
eine Bodenwand 38 des Gehäusetopfes 33 hinein
erstreckt. Der Gehäusetopf 33 und
damit auch die Bodenwand 38 ist rund. In Bezug auf ein
Zentrum 39 der Bodenwand 38 erstreckt sich der
Schlitz 36 radial, wobei er sich von einem in der 4 links
unten dargestellten Bereich der Bodenwand 38, der vom Schlitz 36 vollständig geteilt
wird, über
das Zentrum 39 der Bodenwand 38 hinaus erstreckt.
Der sich über
das Zentrum 39 hinaus erstreckende Teil des Schlitzes 36 durchdringt
dabei nochmals etwa zwei Drittel des Radius der Bodenwand 38 zwischen
dem Zentrum 39 und dem Gehäusetopfmantel 37.
An diesem bodenwandseitigen Ende schließt der Schlitz 36 mit
einer Verrundung 40 ab. Im Bereich des Zentrums 39 durchdringt
der Schlitz 36 eine runde Durchtrittsöffnung 41, die eine
Fertigungshilfsbohrung darstellt.
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Der
Schlitz 36 mündet
im Gehäusetopfmantel 37 in
einem Umfangsbereich zwischen einem Gehäuseanschlag 42 und
einem diesem Gehäuseanschlag 42 zugewandten
Endabschnitt 43 der Lagerrippe 24a aus.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
hat der Schlitz 36 eine Schlitzbreite senkrecht zu seiner
radialen Erstreckung von 0,25 mm. Auch andere Schlitzbreiten sind
möglich.
Bei einer alternativen Ausführung
des Schlitzes hat dieser eine praktische Schlitzbreite von 0, das
heißt
nach Einbringung des Schlitzes liegen die beiden den Schlitz begrenzenden Wandab schnitte
der Bodenwand 38 aneinander an. Auch andere Schlitzbreiten
im Bereich zwischen 0 und beispielsweise 0,5 mm sind möglich.
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Nach
oben hin, also auf seiner der Bodenwand 38 abgewandten
Seite, mündet
der Fadenwickel-Aufnahmeraum 35 über eine konische Erweiterung 44 aus.
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Der
Fadenwickel 26 wird folgendermaßen in das Fadenwickelgehäuse 25 eingesetzt
(7): Zunächst
wird der Fadenwickel 26 bei geöffnetem, also aufgeklapptem
Gehäusedeckel 34 auf
die konische Erweiterung 44 des Gehäusetopfes 33 aufgesetzt und
positioniert. Nun wird von oben her (vergleiche Richtungspfeil 55)
Druck auf den Fadenwickel 26 in Richtung auf die Bodenwand 38 des
Fadenwickelgehäuses 25 ausgeübt. Dieser
Druck führt
dazu, dass der Fadenwickel 26 den Gehäusetopfmantel 37 und damit
den Gehäusetopf 33 in
seinem Innendurchmesser etwas vergrößert, wobei sich der Schlitz 36 in seiner
Erstreckung zum Gehäusetopfmantel 37 hin entsprechend
erweitert. Der resultierende Innendurchmesser des Fadenwickel-Aufnahmeraumes 35 ist
dann gegenüber
dem minimalen Innendurchmesser ID leicht vergrößert und entspricht dem Außendurchmesser
des Fadenwickels 26. Nun wird der Fadenwickel 26 ganz
in den Gehäusetopf 33 von
oben her eingeschoben, bis er mit der Bodenwand 38 in Kontakt
kommt (vergleiche 8 und 9). Nun kann
der Deckel 34 geschlossen, also zugeklappt werden (vergleiche 10).
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Der
Gehäusetopf 33 ist
aus einem elastischen Material und im vorliegenden Ausführungsbeispiel
aus Metall. Dies stellt sicher, dass der Gehäusetopf 33 nach der
Erweiterung des Innendurchmessers des Fadenwickel-Aufnahmeraums 35 auf
die äußere Umfangswand
des Fadenwickels 26 eine Vorspannkraft ausübt. Diese
Vorspannkraft hängt
ab von der Größe der Innendurchmessererweiterung durch
das Einbringen des Fadenwickels 26, von der Länge des
Schlitzes 36 sowie von der Stärke des Gehäusetopfes und den Materialparametern
des Gehäusetopfmaterials.
Die über
den in seinem Innendurchmesser erweiterten Gehäusetopf auf den Fadenwickel 26 ausgeübte Vorspannkraft
führt zu
einem sicheren Reibschluss zwischen dem Fadenwickel 26 und
dem Gehäusetopf 33.
Eine Relativverdrehung des Fadenwickels 26 zum Gehäusetopf 33 ist
damit verhindert.
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Der
Fadenwickel 26 wird von innen nach außen verbraucht, sodass der
Reibschluss zwischen dem äußeren Umfang
des Fadenwickels 26 und der Innenwand des Fadenwickel-Aufnahmeraums 35 praktisch
bis zum vollständigen
Verbrauchen des Fadenwickels 26 aufrecht erhalten bleibt.