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Die
Erfindung betrifft eine Zwei-Nadel-Nähmaschine nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
derartige Nähmaschine
ist bekannt aus der
DE
955 023 B .
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine
der eingangs genannten Art anwendungsflexibel zu gestalten.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
eine Nähmaschine
mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde
erkannt, dass es möglich
ist, die Schaltbarkeit der Nadelstangen mit einer Schalteinrichtung
entsprechend derjenigen nach der
DE 955 023 B beizubehalten und zusätzlich einen
Nadeltransport vorzusehen, wenn ein entsprechender Ausgleich im
Bereich des Zusammenwirkens des Schaltnockens mit den Schaltstiften
der Nadelstangen gewährleistet
ist. Dadurch, dass der Schaltnocken der Pendelbewegung der Schaltenden der
Nadelstangen folgt, ist dieser Ausgleich gegeben. Die erfindungsgemäße Zwei-Nadel-Nähmaschine
hat somit wahlweise zu- und abschaltbare Nadelstangen und hat gleichzeitig
die Möglichkeit
eines Nadeltrans Ports. Das erfindungsgemäße Prinzip ist nicht auf Zwei-Nadel-Nähmaschinen beschränkt, sondern
auch bei entsprechend ausgeführten
Mehrnadel-Nähmaschinen
einsetzbar. Die Schwenkachse, um die der Nadelstangeträger durch
die Nadeltransporteinrichtung verschwenkt wird, ist vom Schaltnocken
derart weit beabstandet, dass die Schaltenden der Nadelstangen bei
der Schwenkbewegung von diesen relativ zum Schaltnocken eine ausgeprägte Lateralbewegung
durchführen.
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Ein
schwenkbarer Schaltnocken nach Anspruch 2 stellt eine in der Herstellung
kostengünstige Ausführung eines
Schaltnockens dar, der der Nadeltransport-Pendelbewegung der Schaltenden
der Nadelstangen folgt.
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Eine
mechanische Wirkverbindung nach Anspruch 3 ist betriebssicher.
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Eine
Rückstellfeder
nach Anspruch 4 stellt im Vergleich zur Ausgestaltung nach
DE 955 023 B die zwei
Rückstellfedern
für die
gleiche Funktion benötigt,
eine einfachere Ausgestaltung dar.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In
dieser zeigen:
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1 eine
bedienerseitige Ansicht einer Zwei-Nadel-Nähmaschine, wobei ein Maschinentisch zur
Sichtbarmachung von in der Grundplatte untergebrachten Details weggelassen
ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht der Zwei-Nadel-Nähmaschine nach 1;
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3 aus
der Blickrichtung nach 1 und vergrößert eine Nadelstangen-Schaltbaugruppe
der Nähmaschine,
wobei beide Nadelstangen im oberen Totpunkt und in einem eingeschalteten
Nähbetriebs-Zustand
vorliegen;
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4 eine
Ansicht der Nadelstangen-Schaltbaugruppe aus Blickrichtung IV in 3;
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5 eine
Ansicht der Nadelstangen-Schaltbaugruppe aus Blickrichtung V in 4;
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6 in
einer zu 3 ähnlichen Darstellung die Baugruppe
mit eingeschalteter linker Nadelstange im Bereich eines unteren
Totpunktes und ausgeschalteter rechter Nadelstange;
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7 in
einer zu 4 ähnlichen Darstellung die Baugruppe
im Schaltzustand nach 6;
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8 in
einer zu 6 ähnlichen Darstellung die Baugruppe,
bei der die Nadelstangen in einer Stellung nach Durchführung einer
Nadeltransport-Schwenkbewegung dargestellt sind und wobei im Vergleich
zu 6 einige Komponenten der Baugruppe weggelassen
sind;
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9 in
einer zu 7 ähnlichen Darstellung die Baugruppe
in der Nadeltransportstellung nach 8;
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10 eine
Ausschnittsvergrößerung im
Bereich X. in 9;
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11 in
einer zu 8 ähnlichen Darstellung die Baugruppe
nach Durchführung
der Nadeltransport-Schwenkbewegung;
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12 in
einer zu 7 ähnlichen Darstellung die Baugruppe
in der Nadeltransportstellung nach 11;
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13 eine
Ausschnittsvergrößerung im
Bereich XIII. in 12;
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14 in
einer zu 4 ähnlichen Darstellung, allerdings
unter Weglassung einiger Komponenten und im Bereich einer Schubwelle
gebrochen und teilweise im Schnitt die Nadelstangen-Schaltbaugruppe;
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15 vergrößert den
Ausschnitt XV. in 14; und
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16 eine
Ansicht der Baugruppe gemäß Blickrichtung
XVI. in 14.
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Eine
mit ihren Hauptkomponenten in den 1 und 2 dargestellte
Zwei-Nadel-Nähmaschine 1 hat
einen oberen Arm 2, einen vertikalen Ständer 3 und ein unteres
Gehäuse
in Form einer Grundplatte 4. Im Arm 2 ist eine
Armwelle drehbar gelagert, deren Armwellenachse 5 in den 14 und 16 eingezeichnet
ist. In der 14 ergibt sich die Armwellenachse 5 als
Schnittpunkt zweier Hilfslinien 5a und 5b.
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Ein
Gehäuse 7 der
Nähmaschine 1 und
die Grundplatte 4 sind Teil eines Rahmens der Nähmaschine 1.
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Ein
Antrieb der Armwelle und damit der wesentlichen Nähkomponenten
der Nähmaschine 1 erfolgt über einen
im Arm 2 montierten Antriebsmotor. Weitere Nähkomponenten
werden über
einen in der Zeichnung nicht näher
dargestellten Riemenantrieb angetrieben. Über die Armwelle und eine in
den 3 bis 6 noch näher dargestellte Antriebseinrichtung
in Form eines Kurbelantriebs 8 sind zwei Nadelstangen 9, 10 vertikal
auf- und abgehend antreibbar. Die in der 1 links
dargestellte Nadelstange wird nachfolgend mit der Bezugsziffer 9 und
die in der 1 rechts dargestell te Nadelstange
wird nachfolgend mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Die
Nadelstangen 9, 10 tragen jeweils eine Nadel 11, 12.
Die Nadelstangen 9, 10 bilden eine Nadel-Aufnahmeeinheit
für die
beiden Nadeln 11, 12. Anstelle zweier Nadelstangen 9, 10 kann
bei einer nicht dargestellten Ausführung der Nähmaschine 1 auch eine
einzige Nadel-Aufnahmeeinheit vorgesehen sein, die beide Nadeln 11, 12 aufnimmt.
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Unterhalb
der Nadelstangen 9, 10 ist in einer oberen Auflageplatte 13 der
Grundplatte 4 eine Stichplatte 14 angeordnet und
mit der Auflageplatte 13 verschraubt. Die Stichplatte 14 hat
zwei längs
einer Nährichtung 15 (vergleiche 2)
länglich
verlaufende Stoffschieber-Öffnungen 16, 17,
die für
den Durchtritt eines dem Untertransport von Nähgut dienenden Stoffschiebers
mit zwei Stoffschieberabschnitten 18, 19 dienen.
Die Stoffschieberabschnitte 18, 19 haben jeweils
ein Stichloch 20, 21 zum Durchtritt der jeweils
zugeordneten Nadel 11, 12.
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Von
oben her wird das Nähgut
mit Hilfe eines Drückerfußes 22 während des
Nähvorgangs
gehalten. Über
einen Magnetantrieb 23 (vergleiche 1) ist eine
magnetische Lüftung
des Druckerfußes 22 möglich.
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Zum
Vorschieben des Nähguts
zwischen der Stichplatte 14 und dem Drückerfuß 22 während des Nähvorgangs
dienen wahlweise die Stoffschieberabschnitte 18, 19 oder
die in das Nähgut
einstechenden Nadeln 11, 12 selbst. Die Nähmaschine 1 kann
also wahlweise mit einem Untertransport oder mit einem Nadeltransport
betrieben werden.
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Unterhalb
der Stichplatte 14 ist in der Grundplatte 4 eine
Greifer-Baugruppe 24 angeordnet. Eine Abstandsvariation
zwischen den Greifern 25, 26 und damit zwischen
den mit den Nadeln 11, 12 und den zugeordneten
Greifern 25, 26 genähten Nähten ist bei der Nähmaschine 1 im
Bereich zwischen einigen und einigen zehn Millimetern möglich.
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Die
Greiferspitzen 27 der Greifer 25, 26 wirken
zur Stichbildung synchron mit der Bewegung der Nadeln 11, 12 zusammen,
wobei über
die Nadelbewegung eine Schleife eines nicht dargestellten Oberfadens
gebildet wird, in die die Greiferspitzen 27 eingreifen.
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Die
Greifer 25, 26 sind als sich um vertikale und
zueinander parallele Achsen drehende Greifer ausgebildet und weisen
jeweils ein Nadelvorratsgehäuse 28 für einen
Vorrat eines Unterfadens auf, der in Form einer Bobbine bereitgestellt
ist. Bei der Stichbildung wird jeweils einer der beiden von den
Greifern 25, 26 zur Verfügung gestellten Unterfäden mit einem
der von den beiden Nadeln 11, 12 bereitgestellten
Oberfäden
verknotet.
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Die
beiden Oberfäden
werden von nicht dargestellten Spulen bereitgestellt und über eine
Oberfaden-Spanneinrichtung 29 (vergleiche 1 und 2),
die auf einer Montageplatte des Arms 2 montiert ist, definiert
und einstellbar gespannt.
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Zum
Antrieb des Stoffschiebers mit den Stoffschieberabschnitten 18, 19 dient
ein Stichstellergetriebe 30, das in der 1 im
Bereich der Grundplatte 4 sichtbar ist. Ein Drehantrieb
der Greifer 25, 26 erfolgt über eine Unterwelle 31 sowie über Umlenkgetriebe,
die jeweils in einem den Greifern 25, 26 zugeordneten
Greiferantriebsgehäuse 32, 33 untergebracht
sind.
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Zum
Abschneiden der Ober- und Unterfäden dienen
zwei Fadenabschneider-Baugruppen, von denen in den 1 und 2 ein
Schneidkurvenkörper 35 sichtbar
ist, die über
einen Hubmagneten 36 zur Betätigung eines Fadenziehmessers 37 zuschaltbar ist.
Der Schneidkurvenkörper 35 ist
drehfest mit der Unterwelle 31 verbunden.
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Jeweils
eine der beiden Fadenabschneider-Baugruppen 34 ist zum
Abschneiden eines einander zugeordneten Paares aus einem Oberfaden und
einem Unterfaden zuständig.
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Zum
wahlweisen Abschalten des Nähbetriebs
einer der beiden Nadelstangen 9, 10 dient eine Schalteinrichtung 38 einer
Nadelstangen-Schaltbaugruppe 39,
die insgesamt in den 3 bis 7 und in
Details zudem in den 8 bis 16 dargestellt ist.
Mit der Schalteinrichtung 38 kann zwischen drei Betriebszuständen der
Nähmaschine 1 gewechselt werden.
In einer Stellung der Schalteinrichtung 38, die in den 3 bis 5 dargestellt
ist, sind beide Nadelstangen 9, 10 eingeschaltet,
nehmen also am Nähbetrieb
teil. In der Stellung der Schalteinrichtung 38, die in
den 6 bis 12 dargestellt ist, ist die linke
Nadelstange 9 eingeschaltet, nimmt also am Nähbetrieb
teil, und die rechte Nadelstange 10 ist ausgeschaltet,
verbleibt also in einer Ruhestellung im Bereich eines oberen Totpunktes.
Entsprechend kann über
die Schalteinrichtung 38 auch eine dritte Betriebsstellung
herbeigeführt
werden, bei der die rechte Nadelstange 10 eingeschaltet
und die linke Nadelstange 9 ausgeschaltet vorliegt.
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In
ihrer grundsätzlichen
Funktionsweise ist eine derartige Schalteinrichtung bekannt aus
der
DE 955 023 B .
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Zum
Umschalten der Schalteinrichtung 38 zwischen diesen drei
Betriebsstellungen dient ein Schaltnocken 40. In der Betriebsposition,
in der beide Nadelstangen 9, 10 eingeschaltet
sind, liegt der Schaltnocken 40 zwischen zwei Schaltstiften 41,
die jeweils am oberen Ende der beiden Nadelstangen 9, 10 angeordnet
sind. In der jeweiligen Ausschaltstellung der Schalteinrichtung 38,
bei der jeweils eine der beiden Nadelstangen 9, 10 ausgeschaltet
ist, wirkt der Schaltnocken 40 über eine untere Schalt-Wirkfläche 42 (vergleiche 10 und 13)
mit dem Schaltstift 41 an einem Schaltende 43 der
jeweiligen Nadelstange zusammen. Zum Verlagern des Schaltnockens 40 zwischen
seinen verschiedenen Schaltstellungen dient ein manuell betätigbares
Betätigungselement 45 (vergleiche 3),
das einen Schalthebel 46 und einen Rückstellhebel 47 aufweist.
Das Betätigungselement 45 ist
mechanisch mit dem Schaltnocken 40 verbunden über eine
Horizontalwelle 48, ein Schaltgestänge 49 und einen Einrückhebel 50 (vergleiche 10).
Im Bereich einer Anlenkung des Schaltgestänges 49 an der Horizontalwelle 48 ist
eine Rückstellfeder 51 (vergleiche 4)
angeordnet, die mit einer Anschlageinheit 52, an der Federenden 53 der
Rückstellfeder 51 anschlagen,
zusammenwirkt. Zur Anschlageinheit 52 gehört ein Anschlagstift 54 für die Mittelstellung
des Schaltnockens 40 zwischen den beiden Schaltstiften 41.
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Zur
Verlagerung der Nadelstangen 9, 10 während eines
Stichs längs
der Nährichtung
bzw. Transportrichtung 15, also zum Nadeltransport, dient eine
Nadeltransporteinrichtung 55, deren nadelstangenseitige
Komponenten beispielsweise in den 3 und 5 dargestellt
sind. Der Nadeltransport erfolgt durch Verschwenken eines Nadelstangenträgers 56 in
Form einer die beiden Nadelstangen 9, 10 außen führenden
Kulisse um eine Schwenkachse 57. Die Schwenkachse 57 verläuft parallel
zur Auflageplatte 13. Die Schwenkachse 57 ist
vom Schaltnocken 40 um mehr als 10 mm, im dargestellten
Ausführungsbeispiel
um mehrere cm, beabstandet. Das Verschwenken um die Schwenkachse 57 wird
angetrieben über
eine längs
dieser Schwenkachse 57 verlaufende Schubwelle 58.
Ein nadelstangenseitiges Ende der Schubwelle 58 ist drehfest
mit der Führungskulisse 56 verbunden.
Letztere hat einen oberen Führungsabschnitt 59,
der mit einem unteren Führungsabschnitt 60 verbunden
ist. Letzterer ist wiederum über
einen Betätigungsarm 61 drehfest
mit der Schubwelle 58 verbunden.
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Der
Schaltnocken 40 ist (vergleiche 10 und 13)
so ausgestaltet, dass die Schalt-Wirkfläche 42 einer aufgrund
des Nadeltransports erfolgenden Pendelbewegung der Schaltenden 43 der
Nadelstangen folgt. 10 zeigt dabei den Schaltnocken 40 in
der Nadeltransportstellung der Schaltenden 43 gegen Ende
des Nadeltransportvorgangs, also in einer Stellung, bei der die
nadelseitigen Enden 44 der Nadelstangen 9, 10 maximal
in der Nährichtung 15 ausgelenkt
sind. 13 zeigt die Stellung der Schaltenden 43,
die einer maximalen Auslenkung der Nadelstangen entgegen der Nährichtung 15 entspricht.
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Der
Schaltnocken 40 ist um eine zur Schwenkachse 57 parallele
Schaltnocken-Schwenkachse 62 schwenkbar an einem gehäusefesten Schaltnockenträger 63 gelagert.
Zur Schaltbetätigung
des Schaltnockens 40 wirkt der Einrückhebel 50 mit dem
Schaltnocken 40 über
einen Mitnehmer 64, der fest mit dem Einrückhebel 50 verbunden
ist, und eine im Schaltnocken 40 ausgeführte Betätigungsnut 65 zusammen.
Auf diese Weise ist ein sicherer Betätigungs-Kraftschluss zwischen
dem Einrückhebel 50 und
dem Schaltnocken 40 unabhängig von der Schwenkstellung
des Schaltnockens 40 um die Schaltnocken-Schwenkachse 62 gewährleistet.
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Der
Einrückhebel 50 ist
mit dem Schaltgestänge 49 über eine
Rückstellfeder 66 verbunden (vergleiche
beispielsweise 7). Die Rückstellfeder 66 gewährleistet,
dass der Schaltnocken 40 bei einem seitlichen Auftreffen
von diesem auf einen der Schaltstifte 41 der jeweils zu
schaltenden Nadelstange 9, 10 einer Betätigungsbewegung
in Richtung auf diesen Schaltstift 41 zu solange entgegen
der Vorspannung der Rückstellfeder 66 ausweichen
kann, bis dieser Schaltstift 41 durch eine Nähbewegung
der jeweiligen Nadelstange 9, 10 sich zur Verlagerung des
Schaltnockens 40 in die Schaltstellung über dem Schaltstift 41 weit
genug nach unten bewegt hat.
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Anhand
der 3 bis 16 wird der nähere Aufbau
des Kurbelantriebs 8 zur auf- und abgehenden Nähbetätigung der
Nadelstangen 9, 10 deutlich. Zu diesem Kurbelantrieb 8 gehört ein auf-
und abgehend antreibbarer Mitnehmer 67 in Form eines Kreuzkopfes,
der in einem Nähzustand
der jeweiligen Nadelstange 9, 10, der beispielsweise
in der 5 dargestellt ist, zwischen einem oberen Betriebsanschlag,
der für
jede der beiden Nadelstangen 9, 10 durch einen
Anschlagsring 68 ausgebildet ist, und einem über die
Schalteinrichtung 38 schaltbaren unteren Betriebsanschlag 69 an
der Nadelstange 9, 10 axial festgelegt ist. Der
untere Betriebsanschlag 69 ist durch jeweils drei Anschlagskugeln 70 gebildet, die
bei freigegebenen Schaltstiften 41 in eine Anschlagstellung
ausgerückt
sind. In dieser Anschlagstellung stehen die Anschlagskugeln 70 nach
außen über eine
Mantelwand der zugehörigen
Nadelstangen 9, 10 über, so dass ein hierdurch
erzeugter Effektiv-Außendurchmesser
der Nadelstange 9, 10 größer ist als ein Innendurchmesser
der jeweiligen Nadelstangenführung
des Kreuzkopfes 67.
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Jeder
der beiden Anschlagsringe 68 ist mit einer Klemmschraube
axial an der zugehörigen
Nadelstange 9, 10 festgelegt. Der Anschlagsring 68 stellt
also einen oberen Betriebs-Anschlag für den Kreuzkopf 67 dar.
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Über eine
Kurbel 71 steht der Kreuzkopf 67 mit der Armwelle
(vergleiche Armwellenachse 5 beispielsweise in der 5)
in Antriebsverbindung.
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Der
obere Führungsabschnitt 59 der
Führungskulisse 56 hat
eine untere Führungskante 72 (vergleiche
beispielsweise 5). Der untere Führungsabschnitt 60 der
Führungskulisse 56 hat
eine obere Führungskante 73.
Letztere ist beabstandet unterhalb der unteren Führungskante 72 angeordnet.
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Die
Schalteinrichtung 38 hat einen schaltbaren unteren Ruhe-Anschlag 74 für jede der
beiden Nadelstangen 9, 10, der durch Betätigung des
jeweiligen Schaltstiftes 41 in eine Anschlagsposition gestellt
werden kann (vergleiche 16). Jeder
der beiden unteren Ruhe-Anschläge 74 umfasst
drei Anschlagskugeln 70 nach Art der Anschlagskugeln des unteren
Betriebsanschlages 69. Die Anschlagskugeln 70 des
unteren Ruhe-Anschlags 74 wirken in der Anschlagsposition,
in der sie wiederum nach außen über die äußere Mantelwand
der jeweiligen Nadelstange 9, 10 überstehen,
mit einer innere Fase der oberen Führungskante 73 des
unteren Führungsabschnitts 60 zusammen.
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Im
Ruhezustand, also im ausgeschalteten Zustand mit betätigtem Schaltstift 41,
ist die ausgeschaltete Nadelstange 9, 10 zwischen
einem oberen Ruhe-Anschlag 75 und
dem schaltbaren unteren Ruhe-Anschlag 74 axial an der Führungskulisse 56 festgelegt
(vergleiche 16). Der obere Ruhe- Anschlag 75 ist
durch den oberen Rand des jeweiligen Anschlagsrings 68 vorgegeben.
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Durch
Betätigung
des jeweiligen Schaltstifts 41 sind die Anschlagskugeln 70 schaltbar
zwischen einer versenkten Neutralposition, in der sie keine Anschlagswirkung
haben und einer über
die Mantelwand der jeweiligen Nadelstange 9, 10 überstehenden
Anschlagsposition, in der die Anschlagskugeln 70 eine Anschlagswirkung
haben. In Bezug auf den unteren Ruhe-Anschlag 74 bedeutet diese
Anschlagswirkung eine Anlage der Anschlagskugeln 70 an
der oberen Führungskante 73 des
unteren Führungsabschnitts 60 der
Führungskulisse 56.
In Bezug auf den unteren Betriebsanschlag 69 bedeutet diese Anschlagswirkung
eine Anlage der Anschlagskugeln 70 an einer unteren Anlagekante
des Kreuzkopfes 67.
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In
der nach außen über die
Mantelwand der jeweiligen Nadelstange 9, 10 überstehenden
Anschlagstellung des unteren Betriebsanschlags 69 bzw.
des unteren Ruhe-Anschlags 74 sind die Anschlagskugeln 70 federnd
in Richtung der Anschlagstellung vorgespannt. Entsprechend ist der
untere Ruhe-Anschlag 74 also
so ausgeführt,
dass er die jeweils ausgeschaltete Nadelstange 9, 10 federnd
in Richtung auf den oberen Ruhe-Anschlag 75 zu vorspannt.
Im Betrieb der Nadelstangen 9 und/oder 10 muss
zudem gewährleistet
sein, dass der obere Rand der Anschlagsringe 68 nicht an
der unteren Führungskante 72 anschlägt. Damit
dies gewährleistet
ist, muss der Abstand der unteren Führungskante 72 des
oberen Führungsabschnitts 59 der
Führungskulisse 56 zum
oberen Rand der Anschlagsringe 68 im oberen Totpunkt des
diese mitnehmenden Kreuzkopfes 67 exakt vorgegeben sein.
Es ist dann auch gewährleistet,
dass der Kreuzkopf 67 bei ausgeschalteter Nadelstange 9, 10 nicht
gegen den zwischen dem oberen Ruhe-Anschlag 75 und dem
unteren Ruhe-Anschlag 74 verspannten Anschlagsring 68 anschlägt.
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Zu
dieser Abstandseinstellung dient eine Abstands-Einstelleinrichtung 76,
die als Exzenter-Einstelleinrichtung ausgeführt ist, was im Detail in der 15 dargestellt
ist. Die Schwenkachse 57 der Schubwelle 58, die
sich in der 15 als Schnittpunkt zweier Hilfslinien 57a, 57b ergibt,
ist um ein Exzentrizitätsmaß E horizontal
von einer Horizontalposition der Armwellenachse 5 (vergleiche
Hilfslinie 5a in der 15) beabstandet. Über eine
Einstellverdrehung der Schubwelle 58 lässt sich die Position der Führungskulisse 56 in
vertikaler Richtung relativ zur Position der Nadelstangen 9, 10 und
damit der Abstand der unteren Führungskante 72 des
oberen Führungsabschnittes 59 der
Führungskulisse 56 zur dieser
zugewandten oberen Führungskante
des Kreuzkopfes 67 einstellen. Dieser Abstand ist minimal
größer als
die Stärke
der Anschlagsringe 68 in axialer Richtung längs der
Nadelstange 9, 10. Bei der dargestellten Ausführung beträgt das Exzentrizitätsmaß E 0,2
mm, ist also kleiner als 1 mm.