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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Stickmaschinen, die dazu
fähig sind, ein strangförmiges Stickmaterial,
wie zum Beispiel ein Band oder eine Kordel, auf einen Stoff oder
ein anderes Stickwerkstück aufzunähen, und insbesondere
auf eine Stickmaterial-Führungsvorrichtung zum Zuführen
eines Stickmaterials zu einer Nadeleinstichposition, während
das Stickmaterial zick-zack-förmig oder pendelnd (oder
zick-zack-pendelnd) geführt wird.
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Bisher
sind Stickmaschinen bekannt, die mit einem Nähkopf ausgerüstet
sind, der zu einem sogenannten Zick-Zack-Nähen fähig
ist, bei dem ein strangförmiges Stickmaterial, wie zum
Beispiel ein Band oder eine Kordel zu einer Nadeleinstichposition (oder
Nähposition) zugeführt wird, während
es zick-zack-pendelnd bewegt wird, und dann auf einen Stoff oder
ein anderes Nähwerkstück an der Nadeleinstichposition
aufgenäht wird. Der Nähkopf, der bei der herkömmlicherweise
bekannten Stickmaschine verwendet wird, der zu einem Zick-Zack-Nähen fähig
ist, weist auf: eine Nadelstange, an deren unterem Ende eine Nähnadel
befestigt ist und senkrecht antreibbar ist; ein Druckfußelement,
das zu einem vorbestimmten Zeitpunkt in formschlüssiger
Beziehung zur senkrechten Bewegung der Nadelstange zum nach unten
Drücken eines Nähwerkstücks senkrecht
beweglich (anhebbar und absenkbar) ist; ein Drehelement, das um
die Nadelstange herum angeordnet und mit dieser konzentrisch ist,
zur Drehung um die Achse der Nadelstange; und einen Führungshebel
(einen Führungsabschnitt), der über einen Hebelstift
schwenkbar an dem Drehelement angebracht ist, um ein Stickmaterial
zur Nadeleinstichposition der Nähnadel zuzuführen.
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Bei
der mit einem solchen Nähkopf ausgerüsteten Stickmaschine
wird das Stickmaterial auf das Nähwerkstück aufgenäht,
während eine Nähfortschrittsrichtung relativ zum
Stoff (Nähwerkstück) auf der Grundlage vorbestimmter
Nähdaten berechnet wird und eine Drehrichtung des Drehelements
so gesteuert wird, dass der Hebelstift immer in der Nähfortschrittsrichtung
relativ zum Stoff (Nähwerkstück) voraus angeordnet
ist, indem das Stickmaterial zur Nadeleinstichposition zugeführt
wird, während eine Zick-Zack-Pendelbewegung nach links
und nach rechts von der Nähfortschrittsrichtung in einem
vorbestimmten Muster durch eine Hin- und Her-Pendelbewegung des
Führungshebels um den Hebelstift durchgeführt
wird. Ein Beispiel für solche Stickmaschinen ist in der
japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift
Nr. 2008-302070 (die hiernach als „die relevante
Patentliteratur” bezeichnet wird) offenbart. Die in der
oben genannten relevanten Patentliteratur offenbarte Stickmaschine
weist ein Paar Nähköpfe auf, von denen einer zum
Zick-Zack-Nähen fähig ist und der andere zum Mehrfarbensticken
fähig ist, so dass die offenbarte Stickmaschine ein kombiniertes
Sticken durchführen kann.
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Der
Führungshebel (Führungsabschnitt) des Nähkopfs,
der zum Zick-Zack-Nähen fähig ist, der in der
relevanten Patentliteratur offenbart ist, weist ein Trägerelement
auf, das über den Hebelstift schwenkbar am Drehelement
befestigt ist, ein Führungselement, an dessen distalem
Ende eine Stickmaterialführung befestigt ist, sowie ein
Verbindungselement, welches das Trägerelement und das Führungselement
miteinander verbindet. Ein Führungsstift ist am Trägerelement
befestigt, und das Verbindungselement ist im Führungsstift
vorgesehen, um eine Schwenkbewegung um die axiale Mitte des Führungsstiftes
durchzuführen. Das Verbindungselement hat ein längliches
Loch, das in einem unteren Teil davon ausgebildet ist, und eine
Befestigungsschraube zur Befestigung des Führungselements
sowie ein vorstehender Stift, der auf dem Führungselement
ausgebildet ist, sind in das längliche Loch eingepasst.
Das Führungselement ist in seiner Position relativ zum
Verbindungselement entlang des länglichen Lochs einstellbar.
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Der
oben genannte Führungshebel ist über eine manuelle
Betätigung einer menschlichen Bedienperson zwischen einer „Nähposition”,
in der er ein Zick-Zack-Nähen durch Führen des
Stickmaterials zur Nadeleinstichposition der Nähnadel möglich
ist, und einer „Sicherheitsposition”, in der der
Führungshebel, insbesondere ein unterer Endteil davon,
oberhalb der Nähposition und in einer genügenden
Entfernung von dieser angeordnet ist, schaltbar, indem der Führungshebel
um die Achse des Führungsstifts nach links und nach oben
geschwenkt wird. Wenn daher ein Umschalten zwischen einem Zick-Zack-Nähkopf
zum Durchführen eines Zick-Zack-Nähvorgangs und
einem gewöhnlichen Stickkopf zum Durchführen eines
gewöhnlichen Nähvorgangs (d. h. eines Nähvorgangs,
der kein Zick-Zack-Nähvorgang ist) erfolgen soll, wenn
der Stoff, auf dem ein erforderlicher Stickvorgang abgeschlossen
wurde, zu einem anderen Stoff zu wechseln ist oder dergleichen,
kann der Führungshebel vorübergehend von der „Nähposition” in
die „Sicherheitsposition” zurückgezogen
werden.
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Ferner
kann zu der Zeit eines Steppstichvorgangs eine Höhe, mit
der das strangförmige Stickmaterial zur Nähposition
hin auszugeben ist, d. h. eine „Führungshöhe”-Position,
in der in der relevanten Patentliteratur offenbarten Stickmaschine
eingestellt oder geändert werden. Die „Führungshöhe”-Position kann
nämlich dadurch eingestellt werden, dass zuerst die Befestigungsschraube
gelöst, das Führungselement fixiert wird, um das
Führungselement relativ zum Verbindungselement entlang
dem länglichen Loch senkrecht zu bewegen, und dann die
Befestigungsschraube wieder angezogen wird, indem nämlich
nur die Befestigungsposition des Führungselements geändert
wird, um die Gesamtlänge des Führungshebels (des
Führungsabschnitts) zu ändern und dadurch eine
Position eines unteren Endteils des Führungshebels einzustellen.
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Ferner
weist der zum Zick-Zack-Nähen fähige Nähkopf,
der in der relevanten Patentliteratur offenbart ist, einen Motor
(eine Antriebsquelle) zum senkrechten Bewegen des Druckfußelements
auf. Mit diesem Motor kann der Druckfuß während
eines Nähvorgangs senkrecht bewegt werden und um einen
ausreichende Entfernung über einen Nähhub hinaus
nach Abschalten der Nähmaschine nach oben zurückgezogen
bzw. in Sicherheit gebracht werden. Außerdem kann eine
menschliche Bedienperson einen unteren Totpunkt im Bewegungsbereich
des Druckfußelementes während des Nähvorgangs
einstellen und den unteren Totpunkt des Druckfußelements
gemäß einer Dicke des Nähwerkstücks,
der Art des Stickmaterials usw. ändern. Bei der Stickmaschine,
die mit dem zum Zick-Zack-Nähen fähigen Nähkopf
ausgerüstet ist, die in der relevanten Patentliteratur
offenbart ist, muss die menschliche Bedienperson die Befestigungsposition
des Führungselements, wie oben erwähnt, manuell
einstellen, wenn die Führungshöhenposition (d.
h. die Höhenposition des Führungshebels), bei
der das strangförmige Stickmaterial zum Nähwerkstück
hin abzugeben ist, verändert werden soll. Ein solcher Vorgang
durch die menschliche Bedienperson ist jedoch sehr umständlich.
Insbesondere wenn die Stickmaschine mit einer Vielzahl von Nähköpfen
ausgerüstet ist, die zu einem Zick-Zack-Nähen
fähig sind, muss die menschliche Bedienperson die Positionseinstellung
eigens für jeden der Nähköpfe manuell
vornehmen, was sehr zeitraubend und umständlich ist. Ferner
wäre bei einer solchen manuellen Positionseinstellung durch
die menschliche Bedienperson eine exakte Positionierung schwierig
zu erzielen.
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Ferner
kann in dem Fall der Stickmaschine, die mit dem Nähkopf
ausgerüstet ist, der zum Zick-Zack-Nähen fähig
ist, ein Stickmaterial manchmal in geschichteter Weise auf ein Nähwerkstück aufgenäht
werden. In einem solchen Fall kann das Stickmaterial durch sequentielles
Verändern der Führungshöhenposition,
bei der das strangförmige Stickmaterial zum Nähwerkstück
abzugeben ist, für einzelne Schichten, die auf das Nähwerkstück
aufzunähen sind, stabil aufgenäht werden. Die
herkömmlicherweise bekannte Stickmaschine macht es jedoch erforderlich,
dass die menschliche Bedienperson die „Führungshöhe”-Position
manuell einstellt, indem die Maschine jedes Mal dann vorübergehend
abgeschaltet wird, wenn das Nähen einer Schicht des Stickmaterials
abgeschlossen ist, so dass die Betriebseffizienz des Stickens durch
die Maschine beträchtlich verringert würde. Ferner
wird, weil der Führungshebel bei der herkömmlicherweise
bekannten Stickmaschine um den Hebelstift hin- und hergeschwenkt wird,
eine Zick-Zack-Pendelbreite des Stickmaterials geändert,
während die „Führungshöhe”-Position
in der oben erwähnten Weise geändert wird. Wenn
zum Beispiel die „Führungshöhe”-Position
auf eine viel höhere Position geändert wird, würde
die Zick-Zack-Pendelbreite im Vergleich zu derjenigen vor der „Führungshöhe”-Positionsänderung
klein, so dass es sein könnte, dass das Stickmaterial nicht
zuverlässig aufgenäht werden kann. Angesichts
der oben genannten Gründe ist in dem Fall, in dem ein Stickmaterial
in einer geschichteten Weise auf ein Nähwerkstück
aufzunähen ist, die Vorgehensweise des Änderns
der „Führungshöhe”-Position
jedes Mal dann, wenn das Nähen einer Schicht des Stickmaterials
abgeschlossen ist, umständlich und wurde tatsächlich
deshalb bisher nicht eingesetzt.
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Außerdem
muss bei dem herkömmlicherweise bekannten Nähkopf,
der zum Zick-Zack-Nähen fähig ist, die menschliche
Bedienperson auch den Führungshebel manuell in die Sicherheitsposition
zurückziehen, was ebenfalls umständlich ist und
zu einer Beschädigung der Nähmaschine führen
kann, wenn die menschliche Bedienperson unabsichtlich vergisst,
das Führungselement in Sicherheit zu bringen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Angesichts
des Vorhergehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine verbesserte Stickmaterialführungsvorrichtung für
eine Stickmaschine vorzusehen, die mit einem Maschinenkopf ausgerüstet
ist, der zum Zick-Zack-Nähen fähig ist, die eine „Führungshöhe”-Position
einfach ändern kann, bei der ein strangförmiges
Stickmaterial zu einem Nähwerkstück hin abzugeben
ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Stickmaterialführungsvorrichtung für eine Stickmaschine
vorzusehen, bei der es leicht ist, einen Führungshebel
in eine vorbestimmte Sicherheitsposition zurückzuziehen.
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Zur
Lösung der oben erwähnten Aufgaben sieht die vorliegende
Erfindung eine verbesserte Stickmaterialführungsvorrichtung
für eine Stickmaschine vor, die zum Zick-Zack-Aufnähen
eines Stickmaterials auf ein Nähwerkstück fähig
ist, die umfasst: ein Führungselement 29 zum Führen
des Stickmaterials zu einer Nähposition hin; ein Stützelement 25 bis 28 zum
Abstützen des Führungselements 29 in
einer solchen Weise, dass das Führungselement in einer seitlichen
Richtung hin- und her beweglich ist; ein Schwenkelement 21,
das mit dem Führungselement 29 in einer solchen
Weise in Eingriff gehalten wird, dass es eine senkrechte Bewegung
des Führungselements relativ zum Schwenkelement erlaubt;
ein Schwenkmechanismus 36, 34, 35, 35a, 19, 18, 23 zum
Schwenken des Schwenkelements 21 in einer formschlüssigen
Beziehung zur Senkrechtbewegung der Nadelstange 2; und
einen Höhenpositionsänderungsmechanismus 7, 8, 6, 4, 9 zum Ändern
einer Höhenposition des Stützelements. Die oben
angegebenen Nummern, die hier nur zu Bezugszwecken dienen, sind
dieselben wie die Bezugszeichen, die für verschiedene entsprechende
Bauteile einer unten beschriebenen bevorzugten Ausführungsform
verwendet werden, die unten beschrieben und in den beiliegenden
Zeichnungen gezeigt ist.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann die „Führungshöhe”-Position,
bei der das Stickmaterial zum Nähwerkstück hin
abzugeben ist, dadurch geändert werden, dass der Höhenpositionsänderungsmechanismus
eine Höhenposition des Stützelements ändert,
welches das Führungselement hin- und herbeweglich abstützt.
Weil das Schwenkelement zum hin- und her beweglichen Antreiben des
Führungselements in einer solchen Weise in Eingriff mit
dem Führungselement gehalten wird, dass eine senkrechte
Bewegung des Führungselements relativ zum Schwenkelement
ermöglicht wird, würde die senkrechte Bewegung
des Führungselements nicht gestört, wenn das Führungselement
sich nach oben oder unten bewegt, während die Höhenposition
des Stützelements geändert wird. Weil nämlich
das Führungselement zusammen mit dem Stützelement durch
den Höhenpositionsänderungsmechanismus in seiner
Höhenposition geändert wird, kann die „Führungshöhe”-Position
automatisch durch den Höhenpositionsänderungsmechanismus
geändert werden und kann die vorliegende Erfindung die
Notwendigkeit der manuellen Bedienung durch die menschliche Bedienperson überflüssig
machen, die in der Vergangenheit notwendig war. Außerdem muss,
wo ein Stickmaterial in einer geschichteten Art und Weise aufzunähen
ist, die menschliche Bedienperson lediglich im Voraus auf einer
Bedienkonsole oder dergleichen eine Höhenposition des Führungselements
für jede aufzunähende Schicht einstellen; in diesem
Fall wird das Nähen so durchgeführt, dass sich
eine „Führungshöhe”-Position
automatisch ändert, während das Nähen
von einer Schicht zur anderen fortschreitet, und zwar gemäß den
Führungshöhenpositionseinstellungen, die von der
menschlichen Bedienperson vorgenommen wurden. Daher kann die vorliegende
Erfindung die Notwendigkeit einer Abschaltung der Maschine nach
Abschluss des Aufnähens einer Schicht erübrigen,
wie das in der Vergangenheit notwendig war, so dass die vorliegende Erfindung
ein Aufnähen einer Vielzahl von Schichten des Stickmaterials
durchführen kann, ohne dass dadurch die Betriebseffizienz
verringert wird.
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Weil
ferner das vom Stützelement hin- und herbeweglich abgestützte
Führungselement in Eingriff mit dem Schwenkelement in einer
solchen Weise gehalten wird, dass es relativ zum Schwenkelement senkrecht
beweglich ist, ändert sich die Zick-Zack-Pendelbreite des
Stickmaterials nicht, selbst wenn die „Führungshöhe”-Position
(d. h. die Höhenposition des Führungselements)
dadurch geändert wird, dass die Höhenposition
des Stützelements geändert wird. Auf diese Weise
erlaubt die vorliegende Erfindung ein zuverlässiges Aufnähen
des Stickmaterials unabhängig von der „Führungshöhe”-Position.
Ferner kann bei der vorliegenden Erfindung das Führungselement
automatisch in eine Sicherheitsposition zurückgezogen werden,
und zwar in Reaktion darauf, dass die Höhenposition des
Stützelements auf eine vorbestimmte obere Position geändert
wird, die der Sicherheitsposition entspricht. Auf diese Weise kann
die vorliegende Erfindung die von der menschlichen Bedienperson
auszuführende Handarbeit verringern, wenn das Führungselement in
Sicherheit gebracht wird, kann jedoch auch verhindern, dass die
Maschine dadurch beschädigt wird, dass die menschliche
Bedienperson unabsichtlich vergisst, das Führungselement
in Sicherheit zu bringen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist der Höhenpositionsänderungsmechanismus
ein Druckfußhebemechanismus (d. h. zum Anheben und Absenken)
zum senkrechten Bewegen eines Druckfußelements, das zum
Andrücken des Nähwerkstücks vorgesehen
ist, und ist das Stützelement mit einem Element verbunden,
das sich innerhalb des Höhenpositionsänderungsmechanismus
senkrecht bewegt. Auf diese Weise kann die Höhenposition
des Stützelements in Reaktion auf die senkrechte Bewegung
des Druckfußelements durch den Druckfußhebemechanismus
geändert werden. Der Druckfußhebemechanismus ist
nämlich in einer solchen Weise aufgebaut, dass er nicht
nur den unteren Totpunkt in einem angetriebenen Bereich des Druckfußelements zur
Zeit des Nähens ändern kann, sondern auch das Druckfußelement
in eine vorbestimmte Sicherheitsposition zurückziehen kann.
Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung nicht nur sowohl
den unteren Totpunkt des Druckfußelements als auch die „Führungshöhe”-Position
(d. h. die Höhenposition des Führungselements) ändern,
sondern ermöglicht es auch, dass das Druckfußelement
und das Führungselement automatisch in Sicherheit gebracht werden.
Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung eine Einstellung
der Höhenposition des Führungselements und das
Zurückziehen des Führungselements in die Sicherheitsposition
dadurch erreichen, dass der bestehende Druckfußhebemechanismus
auch als der Höhenpositionsänderungsmechanismus
eingesetzt wird, ohne dass dazu eigene Mechanismen zur Einstellung
der Höhenposition des Führungselements und zum
Zurückziehen des Führungselements in die Sicherheitsposition
notwendig werden.
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
beschrieben, es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende
Erfindung auf die beschriebenen Ausführungsformen nicht
eingeschränkt ist, sondern dass verschiedene Modifikationen
der Erfindung möglich sind, ohne dass dadurch von deren
Grundprinzipien abgewichen wird. Der Umfang der vorliegenden Erfindung soll
daher lediglich durch die beiliegenden Ansprüche definiert
werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Zum
besseren Verständnis der Aufgabe und anderer Merkmale der
vorliegenden Erfindung werden bevorzugte Ausführungsformen
nachfolgend im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben, worin
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1 eine
Vorderansicht ist, die eine Ausführungsform eines Nähkopfs
einer Stickmaschine zeigt, auf die eine erfindungsgemäße
Stickmaterialführungsvorrichtung angewendet wird;
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2 eine
teilweise aufgeschnittene Seitenansicht des Nähkopfs von 1 ist;
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3 eine
teilweise aufgeschnittene Ansicht eines unteren Teils des Nähkopfs
ist;
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4 eine
perspektivische Darstellung des unteren Teils des Nähkopfs
ist;
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5 eine
Teilvorderansicht des unteren Teils des Nähkopfs ist;
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6 eine
Teilseitenansicht des unteren Teils des Nähkopfs ist, wenn
ein Führungselement in einer Nähposition ist;
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7 eine
Teilseitenansicht des unteren Teils des Nähkopfs ist, wenn
das Führungselement in einer Sicherheitsposition ist; und
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8 eine
vergrößerte Teilansicht ist, die Höhen
eines Druckfußelements erläutert, wenn ein Stickmaterial
in einer geschichteten Art und Weise auf ein Nähwerkstück
aufzunähen ist.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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1 ist
eine Vorderansicht, die eine Ausführungsform eines Nähkopfs
H einer Stickmaschine zeigt, auf die eine erfindungsgemäße
Stickmaterialführungsvorrichtung anzuwenden ist und die
zu einem „Zick-Zack-Nähen” fähig
ist, und 2 ist eine teilweise aufgeschnittene
Ansicht des Nähkopfs H von 1. Der Nähkopf
H enthält eine Nadelstange 2, die eine Längsachse
aufweist, die sich in einer Auf-Ab-Richtung (d. h. vertikalen Richtung)
erstreckt. Die Nadelstange 2 wird über eine Rotation
einer Hauptmaschinenwelle 1 senkrecht bzw. in der Auf-Ab-Richtung
angetrieben (d. h. angetrieben, um angehoben und abgesenkt zu werden).
Eine Nähnadel 3 ist am unteren Endteil der Nadelstange 2 angebracht.
Ein Stützzylinder 4 ist um den Außenumfang der
Nadelstange 2 in einer solchen Weise angebracht, dass er
nicht nur senkrecht relativ zur Nadelstange 2, sondern
auch um die Achse der Nadelstange 2 drehbar ist, während
er von der innen umlaufenden Fläche einer Muffe 5 geführt
wird, die am unteren Endteil des Nähkopfs H befestigt ist.
Ferner ist am Außenumfang eines oberen Endteils des Stützzylinders 4 ein
Eingriffsring 6 befestigt, und ist ein Antriebsarm 8,
der durch einen Motor 7 senkrecht antreibbar ist, in Eingriff
mit dem Eingriffsring 6 gehalten.
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Ein
Druckfußstützelement 9 ist an einem unteren
Endteil des Stützzylinders 4 befestigt. Das Druckfußstützelement 9 hat
einen gegabelten unteren Endabschnitt mit sich gegenüberliegenden Schenkelteilen,
und einer der gegenüberliegenden Schenkelteile hat eine
senkrecht ausgedehnte Keilnut 9a in ihrer Außenoberfläche,
während der andere der gegenüberliegenden Schenkelteile
ein Druckfußelement 10 hat, das an dessen unterem
Endteil befestigt ist. Ein Nähwerkstückdruckabschnitt 10a zum Halten
oder Niederdrücken eines (nicht gezeigten) Nähwerkstücks
ist an einem unteren Endteil des Druckfußelements 10 ausgebildet
und streckt sich zu einem Schwenkhebel 21 und dem Nähwerkstückdruckabschnitt 10a hin
vor. Das Druckfußelement 10 hat Löcher,
die in dem Werkstückdruckabschnitt 10a ausgebildet
sind, sowie einen Zwischenteil, der über dem Werkstückdruckabschnitt 10a angeordnet
ist, um es der Nähnadel 3 zu erlauben, durch ihn
hindurchzutreten.
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Ein
Drehzylinder 11 ist an der außen umlaufenden Oberfläche
der oben erwähnten festen Muffe 5 in einer konzentrischen
Beziehung zur Nadelstange 2 befestigt, und der Drehzylinder 11 ist
nur um die Achse der Nadelstange 2 drehbar. Ein Zahnriemenradteil 12 ist
auf dem Außenumfang des oberen Endteils des Drehzylinders 11 ausgebildet,
und ein Zahnriemen 16 erstreckt sich zwischen dem Zahnriemenradteil 12 und
einem Antriebsriemenrad 15, das auf einer Drehwelle 14 eines
Motors 13 befestigt ist, und ist an seinen entgegengesetzten
Enden um diese Teile geschlungen. Auf diese Weise dreht sich der Drehzylinder 11,
während das Antriebsriemenrad 15 rotiert, indem
es von dem Motor 13 angetrieben wird, über den
Zahnriemen 16 und den Zahnriemenradteil 12. Ferner
hat der Drehzylinder 11 ein Keilelement 17, das
an seinem unteren Ende befestigt ist und mit der Keilnut 9a des
Druckfußstützelements 9 in Eingriff bringbar
ist. Auf diese Weise bewegt sich das Druckfußelement 10 nicht
nur senkrecht (d. h. es wird angehoben und abgesenkt) in Reaktion
auf eine senkrechte Bewegung des Stützzylinders 4 und
des Druckfußstützelements 9, sondern
dreht sich auch um die Achse der Nadelstange 2 in Reaktion
auf eine Drehung des Drehzylinders 11.
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Die
oben erwähnten Bauteile 7, 8, 6, 4 und 9 fungieren
zusammen nicht nur als ein „Druckfußhebemechanismus” zum
senkrechten Bewegen (Anheben und Absenken) des Druckfußelements
(Stoffdruckelements) 10, sondern auch als ein „Höhenpositionsänderungsmechanismus” zum
senkrechten Bewegen eines noch zu beschreibenden Führungselements 29.
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3 ist
eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines unteren Teils des Nähkopfs
H, und 4 ist eine perspektivische Ansicht des unteren
Teils des Nähkopfs H. Wie aus diesen Figuren klar hervorgeht, ist
ein formschlüssiges Element 18 auf und um den äußeren
Umfang des Drehzylinders 11 in einer solchen Weise vorgesehen,
dass es senkrecht beweglich und seitlich drehbar ist. Ein Verbindungsstück 19 ist
am formschlüssigen Element 18 befestigt und mit einer
Eingriffsnut 11a in Eingriff, die in dem äußeren Umfang
des Drehzylinders 11 ausgebildet ist. Auf diese Weise dreht
sich mit einer Drehung des Drehzylinders 11 auch das formschlüssige
Element 18 untrennbar mit dem Drehzylinder 11.
Ferner ist ein Schwenkhebel (Schwenkelement) 21 über
einen Winkel 20 mit dem Drehzylinder 11 verbunden,
und dieser Schwenkhebel 21 ist um einen Hebelstift 22 schwenkbar,
der auf der Außenumfangsfläche des Winkels 20 befestigt
ist, so dass er relativ zum Drehzylinder 11 seitlich nach
links und rechts von der Achse der Nadelstange 2 pendeln
kann. Der Schwenkhebel 21 weist einen Armteil 21 auf,
der sich vom Hebelstift 22 seitlich weg erstreckt, sowie
einen weiteren Armteil 21b, der sich vom Hebelstift 22 nach
unten weg erstreckt. Eine Rolle 23 ist am distalen Ende
des sich seitlich erstreckenden Armteils 21a angebracht, und
die Rolle 23 ist in einer Gelenkausnehmung 19a des
Verbindungsstücks 19 in Eingriff. Der sich nach unten
erstreckende Armteil 21b des Schwenkhebels 21 hat
eine Gabelform, und Rollen 24 sind an gegenüberliegenden
unteren Endteilen des sich nach unten erstreckenden Armteils 21b angebracht.
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Das
Druckfußelement 10 hat ein Stützelement 25,
das einstückig auf diesem ausgebildet ist und in Draufsicht
eine im Wesentlichen rechteckige Form hat; es versteht sich von
selbst, dass das Druckfußelement 10 und das Stützelement 25 getrennt
voneinander ausgebildet werden können. Eine Führungsschiene 26 ist
auf einer Oberfläche des Stützelements 25 gegenüber
dem Druckfußelement 10 befestigt. Ein Schieber 27 ist
auf der Führungsschiene 26 für eine Schiebebewegung
entlang dieser angebracht, und ein Führungselement 29 ist über
einen Winkel 28, der in einer seitlich ausgerichteten U-Form
ausgebildet ist, auf dem Schieber 27 befestigt. Der Winkel 28 ist
auf einem Betätigungsblock 30 befestigt, der zwischen
den Rollen 24 des sich nach unten erstreckenden Armteils 21b angeordnet
ist, so dass die Führungsschiene 26, der Schieber 27 und ein
Seitenteil des Stützelements 25 zwischen dem oberen
und dem unteren Teil des Winkels 28, wie gezeigt, sandwichartig
angeordnet sind. Ein Führungszylinder 29a zum
Zuführen eines Stickmaterials T, das durch diesen hindurch
zu einer Nadeleinstichposition geführt wird, ist am unteren
Ende des Führungselements 29 vorgesehen. Ferner
ist auch ein Spulenhalter 32 am äußeren
Rand des Drehzylinders 11 über den Winkel 20 und
das Armelement 31 befestigt, und eine Spule 33,
auf der das Stickmaterial T aufgewickelt ist, ist auf dem Spulenhalter 32 drehbar
abgestützt.
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Wie
in 1 gezeigt, ist eine Führungswelle 34 so
ausgerichtet, dass sich ihre Achse in der Auf-Ab-Richtung (senkrechten
Richtung) erstreckt und neben der Nadelstange 2 angeordnet
ist. Ein Hebeelement 35 ist mit der Führungswelle 34 verbunden.
Eine von einem Zick-Zack-Motor 36 erzeugte Antriebskraft
wird über einen nicht gezeigten Antriebskraftübertragungsmechanismus
an das Hebeelement 35 übertragen, so dass das
Hebeelement 35 senkrecht in dessen axialer Richtung beweglich ist,
während es durch die Führungswelle 34 geführt wird.
Das Hebeelement 35 hat einen gabelförmigen Teil 35a,
der sich im Wesentlichen seitlich zur Nadelstange 2 hin
erstreckt, und dieser gabelförmige Teil 35a ist
mit einem Nutteil 18a, die im äußeren
Umfang des formschlüssigen Elements 18 ausgebildet
ist, in Eingriff gehalten. Auf diese Weise wird bei einer senkrechten
Bewegung des formschlüssigen Elements 18 und des
Verbindungsstücks 19 in Reaktion auf eine senkrechte
Bewegung des Hebeelements 35 die senkrechte Bewegung des
Verbindungsstücks 19 über die Gelenknut 19a und
die Rolle 23 in eine Pendelbewegung des Schwenkhebels 21 umgewandelt.
Bei einem Schwenken des Schwenkhebels 21 pendeln der Winkel 28,
der auf dem Betätigungsblock 30 befestigt ist,
der zwischen den Rollen 24 des sich nach unten erstreckenden
Armteils 21b gehalten ist, sowie das Führungselement 29,
das über den Winkel 28 auf dem Schieber 27 befestigt
ist, linear nach links und rechts (in der seitlichen Richtung) bezüglich
der Nähfortschrittsrichtung hin und her, und zwar in Reaktion
auf eine Schiebebewegung des Schiebers 27 entlang der Führungsschiene 26.
Die oben erwähnten Bauteile 36, 34, 35, 35a, 19, 18 und 23 fungieren zusammen
als ein Schwenkmechanismus zum Verursachen einer Pendelbewegung
des Schwenkhebels 21 in formschlüssiger Beziehung
mit der senkrechten Bewegung der Nadelstange 2.
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1 zeigt
das Hebeelement 35 in seiner obersten Grenzposition, wobei
der Schwenkhebel 21 in seine am weitesten links gelegene
Position gependelt ist und das Führungselement 29 in
seiner am weitesten links gelegenen Position ist. 5 zeigt das
Hebeelement 35 in seiner untersten Grenzposition, wobei
der Schwenkhebel 21 in seine am weitesten rechts gelegene
Position und das Führungselement 29 in seine am
weitesten rechts gelegene Position gependelt ist. 5 ist
eine Teilvorderansicht des unteren Teils des Nähkopfs H
in einem Zustand, in dem das Führungselement 29 in
seiner am weitesten rechts gelegenen Position ist. Wie aus diesen
Figuren hervorgeht, ist das Führungselement 29 zwischen
der am weitesten links gelegenen Position von 1 und
der am weitesten rechts gelegenen Position von 5 synchron
mit der hin- und hergehenden senkrechten Bewegung der Nadelstange 2 nach
links und nach rechts hin- und herverschiebbar. Auf diese Weise
wird das durch den Führungszylinder 29a gelangende
Stickmaterial T (siehe 2) zur Nadeleinstichposition
(d. h. der Nähposition der Nähnadel 3) hin
zugeführt, während es bezüglich der Nähfortschrittsrichtung
nach links und nach rechts in einer Zick-Zack-Bewegung geführt
wird, so dass das Stickmaterial T nacheinander auf das Nähwerkstück
aufgenäht wird. In jeder der oben genannten Figuren gibt
das Bezugszeichen 37 eine wohlbekannte Nadelplatte an.
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Im
Folgenden wird beschrieben, wie der Nähkopf H, der in der
oben erwähnten Weise aufgebaut ist, das Stickmaterial T
in einem Steppstichvorgang auf das Nähwerkstück
aufnäht. Zuerst wird die Spule 33, auf der das
Stickmaterial T aufgewickelt ist, auf den Spulenhalter 32 aufgesetzt,
und dann wird ein führender Endteil des Stickmaterials
T von der Spule 33 abgewickelt, durch den Führungszylinder 39a geführt
und dann zur Einstichposition (Nähposition) der Nähnadel 3 geführt.
Unter dieser Bedingung wird nicht nur das Nähwerkstück
in der X- und Y-Richtung in einer gesteuerten Weise auf der Grundlage
vorbestimmter Stickdaten bewegt, sondern wird auch die Nadelstange 2 auf-
und abbewegt, um so einen Steppstichvorgang in der wohlbekannten
Weise mittels der Nähnadel 3 und einem nicht gezeigten
Umlaufgreifer durchzuführen. Weil zu dieser Zeit das Führungselement 29 durch
den Antrieb des Zick-Zack-Motors 36 dazu gebracht wird,
mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung zwischen der am weitesten
links gelegenen Position von 1 und der am
weitesten rechts gelegenen Position von 5 nach links
und nach rechts zu pendeln, wird auch das durch den Führungszylinder 29a zur
Nadeleinstichposition der Nähnadel 3 geführte
Stickmaterial T durch die hin- und hergehende Senkrechtbewegung (d.
h. pro Stichbewegung) der Nadelstange 2 links oder rechts
der Nadeleinstichposition gependelt. Auf diese Weise wird das Stickmaterial
T nacheinander durch ein Zick-Zack-Nähen auf das Werkstück
aufgenäht.
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Während
dieser Zeit wird der Hebelstift 22 so gesteuert, dass er
immer in einer auf der Bewegung des Nähwerkstücks
basierenden relativen Nähfortschrittsrichtung des Nähkopfs
voraus liegt, und zwar in Reaktion darauf, dass der Drehzylinder 11 durch den
Antrieb des Motors 13 gedreht wird. Ferner wird das Druckfußelement 10 dadurch
senkrecht bewegt, dass es von dem Motor 7 in einer vorbestimmten Zeitsteuerung
relativ zur Auf- und Abbewegung der Nadelstange 2 angetrieben
wird, so dass es die Stoffandrückfunktion durchführt.
Zu dieser Zeit bewegt sich auch das in der oben erwähnten
Art und Weise aufgebaute Führungselement 29 zusammen
mit dem Druckfußelement 10 senkrecht auf und ab.
Weil jedoch der Betätigungsblock 30 zwischen dem Schwenkhebel 21 derart
sandwichartig angeordnet ist, dass er relativ zum Schwenkhebel 21 senkrecht beweglich
ist (d. h. die relative Positionsbeziehung des Betätigungsblocks 30 mit
dem Schwenkhebel 21 ändert sich automatisch),
wie aus 3 klar hervorgeht, und eine
hin- und her gehende Schiebestrecke des Führungselements 29 sich
trotz einer Änderung der senkrechten Position des Betätigungsblocks 30 nicht ändert,
tritt keine Störung oder auch kein Problem hinsichtlich
des Aufnähens des Stickmaterials T bei einer Position („Führungshöhe”-Position)
auf, die durch die senkrechte Bewegung des Führungselements 29 bestimmt
wird, wie zum Beispiel eine unerwünschte Veränderung
in der Zick-Zack-Pendelbreite. Dann wird, nachdem das Aufnähen
des Stickmaterials T beendet ist, das Führungselement 29 zusammen
mit dem Druckfußelement 10 von einer Nähposition
von 6 in eine Sicherheitsposition von 7 durch
den Antrieb des Motors 7 zurückgezogen.
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Im
Folgenden wird eine Höhenpositionsänderung des
Führungselements 29 beschrieben. Wie oben angegeben,
wird das Führungselement 29 senkrecht zusammen
mit dem Druckfußelement 10 bewegt. Wenn daher
eine Höhe des unteren Totpunkts des Druckfußelements 10 zum
Beispiel auf einer wohlbekannten Bedienkonsole in Übereinstimmung
mit einer Dicke eines Nähwerkstücks, der Art eines
Stickmaterials usw. in einer herkömmlicherweise bekannten
Art und Weise eingestellt wird, so wird auch die Höhenposition
des Führungselements 29 automatisch gemäß der
auf diese Weise eingestellten Höhe des unteren Totpunkts
des Druckfußelements 10 geändert.
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Nun
folgt unter Bezugnahme auf 8 eine Beschreibung
einer Art und Weise, in der ein Stickmaterial T in einer geschichteten
Art und Weise auf ein Nähwerkstück aufgenäht
wird. In 8 zeigt (a) das Aufnähen
einer ersten Schicht, (b) das Aufnähen einer zweiten Schicht
und gibt S ein Nähwerkstück an.
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Wo
das Stickmaterial T in einer geschichteten Art und Weise auf das
Nähwerkstück aufzunähen ist, muss eine
menschliche Bedienperson lediglich für jeden der Schritte
des Aufnähens der einzelnen Schichten (d. h. für
jede der aufzunähenden Schichten) auf der Bedienkonsole
eine Höhe des unteren Totpunkts des Druckfußelements 10 einstellen.
Insbesondere stellt in dem in 8 gezeigten
Beispiel die menschliche Bedienperson im Voraus eine Höhe des
unteren Totpunkts des Druckfußelements so ein, dass der
untere Totpunkt in einem Abstand L1 von der oberen Oberfläche
der Nadelplatte 37 für das Aufnähen der
ersten Schicht des Stickmaterials angeordnet ist, und für
das Aufnähen der zweiten Schicht des Stickmaterials in
einem Abstand L2 von der oberen Oberfläche der Nadelplatte 37 angeordnet
ist. In ähnlicher Weise stellt, wenn ein Aufnähen einer
weiteren Schicht oder weiterer Schichten des Stickmaterials T durchzuführen
ist, die menschliche Bedienperson für jede der weiteren
Schichten im Voraus eine Höhe des unteren Totpunkts des
Druckfußelements 10 so ein, dass der untere Totpunkt
in einem entsprechenden Abstand von der oberen Oberfläche
der Nadelplatte 37 angeordnet ist, auch wenn das hier nicht
im Einzelnen gezeigt ist. Nachdem das Aufnähen des Stickmaterials
T begonnen wurde, wird die Höhe des Druckfußelements 10 zur
Zeit des Aufnähens der ersten Schicht des Stickmaterials
T so geändert, dass sie mit dem Abstand L1 übereinstimmt,
worauf die Höhe des Führungselements 29 automatisch
geändert wird, dass sie mit dem Abstand L1 übereinstimmt.
In ähnlicher Weise wird die Höhe des Druckfußelements 10 zu
der Zeit des Aufnähens der zweiten Schicht des Stickmaterials
T so geändert, dass sie mit dem Abstand L2 übereinstimmt, worauf
die Höhe des Führungselements 29 automatisch
so geändert wird, dass sie mit dem Abstand L2 übereinstimmt.
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Weil
nämlich die Höhenposition des Führungselements 29 gemäß den
Höheneinstellungen des Druckfußelements 10 nach
der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung automatisch
geändert wird, kann es sich bei der vorliegenden Ausführungsform
erübrigen, dass die menschliche Bedienperson eine Befestigungsposition
des Führungselements manuell einstellt, wie das in der
Vergangenheit erforderlich war, wodurch verhindert wird, dass die
Betriebseffizienz leidet. Weil ferner der Motor 7 zum senkrechten
Bewegen des Druckfußelements 10 nicht nur das
Druckfußelement 10 antreibt, sondern auch das
Führungselement 29 senkrecht bewegt, erfordert
die vorliegende Ausführungsform keinen eigenen Mechanismus,
der eigens der senkrechten Bewegung des Führungselements 29 gewidmet
ist, um so die Höhenposition des Führungselements 29 einzustellen
(d. h. einen eigenen Höhenpositionsänderungsmechanismus),
so dass sie die Konstruktion der Stickmaterialführungsvorrichtung
und daher auch die Konstruktion der Stickmaschine vereinfachen kann.
Weil ferner die Höhe des Führungselements 29 dadurch
eingestellt werden kann, dass die menschliche Bedienperson lediglich
die Höhe eines unteren Totpunkts des Druckfußelements 10 einstellt,
kann die vorliegende Ausführungsform die Bedienbarkeit der
Stickmaschine verbessern.
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Weil
ferner das Führungselement 29 zusammen mit dem
Druckfußelement 10 in die Sicherheitsposition
zurückgezogen wird, nachdem das Aufnähen des Stickmaterials
T beendet wird, kann die vorliegende Erfindung es nicht nur erübrigen,
dass die menschliche Bedienperson das Führungselement 29 in
Sicherheit bringt, wie das in der Vergangenheit der Fall war, sondern
auch eine Beschädigung der Nähmaschine vermeiden,
die dadurch entstehen könnte, dass die menschliche Bedienperson
unabsichtlich vergisst, das Führungselement 29 in
Sicherheit zu bringen.
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Ferner
kann bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Führungszylinder 29a des
Führungselements 29 je nach dem aufzunähenden
Stickmaterial T in einer beliebigen Form ausgebildet sein. Ferner
wurde zwar das Führungselement 29 oben so beschrieben,
dass es mittels der Führungsschiene 26 und des
Schiebers 27 verschiebbar getragen wird, doch kann das
Führungselement 29 auch in einer beliebigen anderen
geeigneten Art und Weise verschiebbar getragen werden, solange es
bezüglich der Nähfortschrittsrichtung in einer
Hin- und Herbewegung nach links und rechts verschoben werden kann.
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Es
versteht sich von selbst, dass die senkrechte Bewegung des Druckfußelements 10 zur
Zeit eines Nähvorgangs auch in einer beliebigen anderen geeigneten
Art und Weise als in Übereinstimmung mit den Höheneinstellungen
erfolgen kann.
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Ferner
ist in der oben beschriebenen Ausführungsform der Betätigungsblock 30 sandwichartig zwischen
den Rollen 24 des sich nach unten erstreckenden Armteils 21b des
Schwenkhebels 21 ergriffen und sind der Betätigungsblock 30 (und
daher auch das Führungselement 29, das über
den Winkel 28 am Schieber 27 befestigt ist) sowie
der Schwenkhebel 21 senkrecht relativ zueinander beweglich.
Die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht eingeschränkt,
sondern es können auch andere geeignete Anordnungen verwendet
werden, solange der Betätigungsblock 30 (und das
Führungselement 29) vom Schwenkhebel 21 in
einer solchen Weise ergriffen werden, dass der Betätigungsblock 30 und
der Schwenkhebel 21 relativ zueinander durch ein Verschieben
in Reaktion auf eine senkrechte Bewegung des Stützelements 25 beweglich
sind. Zum Beispiel kann in einer Seitenoberfläche des Stützelements 25 eine
Nut ausgebildet werden und ein Element zum Eingreifen oder Passen
in die Nut des Stützelements 25 kann am sich nach
unten ersteckenden Armteil 21b ausgebildet werden, so dass
der Schwenkhebel 21 über den Eingriff zwischen
der Nut und dem oben erwähnten Element den Betätigungsblock 30 in
einer solchen Weise ergreift, dass eine Verschiebungsbewegung des
Betätigungsblocks 30 relativ zum Schwenkhebel 21 ermöglicht
wird. Es versteht sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung
nicht auf die Konstruktion eingeschränkt ist, bei der die
relative Positionsbeziehung zwischen dem Betätigungsblock 30 und
dem Schwenkhebel 21 durch Verschieben des Betätigungsblocks 30 relativ
zum Schwenkhebel 21 geändert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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