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Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine mit einem Antrieb für einen Obergreiferhaken, insbesondere eine Nähmaschine, die mittels Energieumformung einer zum Antrieb einer Nadelstange dienenden Antriebswelle einen Obergreiferhaken direkt und synchron antreibt.
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Um den Obergreiferhaken der Nähmaschine anzutreiben, ist es bei manchen Herstellern üblich, eine separat an einem Maschinenbett angebrachte Antriebswelle zur Kraftübertragung zu verwenden, sodass zwei voneinander unabhängige Antriebssysteme in der Nähmaschine ausgebildet sind. Nachteilig ist jedoch bei der Lösung, dass die zwei unabhängigen Antriebssysteme unvermeidlich eine ganz komplizierte Konstruktion der Nähmaschine zur Folge haben, was nicht nur hohe Fertigungs- und Wartungskosten in Anspruch nimmt, sondern auch oft zu einer ungenaueren Bewegungsanpassung der beiden Antriebssysteme führt. Um genannten Nachteil zu beheben, hat der Erfinder in der Patentschrift
TW 86118935 eine Nähmaschine mit einem koaxialen Steuerantrieb für Nadelstange und Obergreifer offenbart, wobei die Konstruktionen zur Kraftübertragung an Obergreiferhaken und zum Antrieb der Nadelstange vereinfacht werden, um eine erhöhte Genauigkeit bei der Bewegungsanpassung zu erzielen. Mit dem erzielten Erfolg stellt sich der Erfinder nicht zufrieden und bemüht sich um weitere Verbesserung, wodurch die Konstruktion des oben genannten Steuerantriebs weiter optimiert wird, wie es in der Patentschrift
TW 88205627 offenbart ist. Derzeit betrachtet der Erfinder die Aufgabe, die Stabilität der einzelnen Bestandteile und die Schwenkgenauigkeit des Obergreiferhakens weiter zu erhöhen, immer noch als eine seiner wichtigen Aufgaben.
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Aus dem Dokument
DE 198 51 084 A1 ist ein Antriebsmechanismus für eine Nähmaschine bekannt, der eine drehbare Welle zum Hin- und Herbewegen der Nadel und einen Umlaufgreifer aufweist, wobei der Umlaufgreifer derart mit der drehbaren Welle verbunden ist, dass Nadel und Umlaufgreifer durch die drehbare Welle simultan bewegt werden können, wobei hierzu die drehbare Welle und der Umlaufgreifer über ineinandergreifende Kegelzahnräder gekoppelt sind.
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Aus dem Dokument
DE 34 16 461 C2 ist ein Greifer für eine Doppelkettenstich- und/oder Overlocknähmaschine bekannt, die einen Greifer und eine Doppelnadel umfasst, wobei Doppelnadel und Greifer derart separat angetrieben werden, dass die Bewegung der Doppelnadel eine geradlinige und die Bewegung des Greifers eine elliptische Bahn beschreibt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nähmaschine mit einem Antrieb für einen Obergreiferhaken zu schaffen, wobei der Obergreiferhaken und dessen Antriebsvorrichtung an einem nahe der Nadelstange liegenden Ende des Trägers der Nähmaschine angeordnet werden. Neben weiterer Vereinfachung entsprechender Antriebselemente wird die Antriebsvorrichtung so konzipiert, dass ihre Antriebselemente zum Obergreiferhakenantrieb noch besser aneinander angepasst werden, um bessere Antriebsleistung und -stabilität zu erzielen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Nähmaschine mit einem Antrieb für einen Obergreiferhaken, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung geht aus dem Unteranspruch 2 hervor.
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Gemäß der Erfindung ist die Antriebsvorrichtung mit einem Antriebselement versehen, das im Zusammenwirken einer zum Antrieb der Nadelstange dienende Antriebswelle eine Antriebsstange in eine Schwenkbewegung setzt, wodurch die Antriebsvorrichtung mithilfe der Antriebsstange einen Obergreiferarm direkt oder indirekt antreibt, sodass ein endseitig an dem Obergreiferarm angebrachter Obergreiferhaken wirklich angetrieben wird. Die Antriebsvorrichtung wird so gestaltet, dass die Antriebswelle, die durch ein Durchstecken drehbar mit entsprechenden Bauteilen verbunden wird, mithilfe eines auf ihr aufgesteckten, elastischen Rückstellelementes eine hin und her wirkende Rotationsbewegung der zum Antrieb der Nadelstange dienenden Antriebswelle in eine auf einer Horizontalebene hin und her schwenkende Bewegung umgewandelt wird. Dadurch ist eine Kraftübertragung an den Obergreiferarm in einem stabilsten Zustand realisiert, wobei ein in einer axialen Richtung erzeugter Verschiebungsweg gleichzeitig effektiver eliminiert wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine direkte Antriebskonstruktion, wobei die Antriebsstange direkt durch den Mittelabschnitt des Obergreiferarms durchgesteckt und mit diesem drehbar verbunden wird. Als eine andere Ausführungsform kann eine Pleuelstange verwendet werden, wobei die Pleuelstange einerseits mit einem Schwenkelement und andererseits mit dem Mittelabschnitt des Obergreiferarms drehbar verbunden wird, um den Obergreiferarm mit einer indirekten Kraftübertragung anzutreiben. Als eine weitere Ausführungsform der indirekten Kraftübertragung in der vorliegenden Erfindung kann die Antriebsstange die Antriebskraft über eine Drehwelle, die in einem Schwenkmittelpunkt einer Aufsteckhülse angeordnet wird, an ein an einem anderen Ende angeordneten Schwenkelement übertragen, sodass dieses über eine Pleuelstange den Mittelabschnitt des Obergreiferarms antreibt. Der Obergreiferarm wird an einem Ende drehbar mit der Bodenseite des Trägers verbunden, während sein anderes Ende als ein freies Ende dient und den Obergreiferhaken antreibt, wodurch die Rotationsbewegung der zum Antrieb der Nadelstange dienenden Antriebswelle effektiv in eine horizontale Schwenkbewegung umgewandelt wird.
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Gemäß der Erfindung wird eine Nähmaschine mit einem Antrieb für einen Obergreiferhaken bereitgestellt, die eine schnell lösbare Vorrichtung zwischen dem Obergreiferarm und dem Obergreiferhaken aufweist. Die schnell lösbare Vorrichtung beinhaltet eine Positionierhülse und einen Druckknopf und wird an einem Einsteckabschnitt des Obergreiferarms angebracht, wobei der Druckknopf eingesteckt in der Positionierhülse angebracht ist und zur Positionierung der Positionierhülse auf dem Einsteckabschnitt dient. Weil der Obergreiferhaken an der Positionierhülse angebracht ist, so ist ein schneller Austausch des Obergreiferhakens ermöglicht.
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Gemäß der Erfindung wird eine Nähmaschine mit einem Antrieb für einen Obergreiferhaken bereitgestellt, die eine Kupplungsvorrichtung zwischen einer Nadelstange-Antriebskonstruktion und der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung aufweist. Die hier genannte Kupplungsvorrichtung wird in Form einer Kupplungsstange ausgeführt und zwischen dem Antriebselement der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung und der Nadelstange-Antriebskonstruktion angeordnet, wobei die Kupplungsstange einerseits ein Kupplungselement aufweist, das durch ein entsprechendes Betätigen in einer parallel zu der dem Antrieb der Nadelstange dienenden Antriebswelle stehenden Richtung axial bewegt werden kann, sodass die Antriebskraft der Nadelstange-Antriebskonstruktion über die Kupplungsstange an die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung übertragen wird. Durch das Ein- bzw. Auskuppeln des Kupplungselementes wird die Antriebsvorrichtung entweder gleichzeitig angetrieben oder nicht angetrieben. Das Kupplungselement dient als ein Umschaltelement, das mit einem Druckabschnitt und einer entsprechenden Konstruktion zusammenwirkt, die an einem Grundgestell des Obergreifers angebracht ist. Durch Betätigen des Druckabschnittes können Positionen des Kupplungselementes so eingestellt werden, dass eine Kraftübertragung an den Obergreiferhakenantrieb erfolgt oder nicht.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Nähmaschine;
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2 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in Verbindung mit einer schnell lösbaren Vorrichtung und einer Kupplungsvorrichtung;
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3 eine perspektivische Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung in Verbindung mit der schnell lösbaren Vorrichtung und der Kupplungsvorrichtung;
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4 die Vorgehensweise zum Betrieb der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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5 die Vorgehensweise zum Betrieb eines Antriebselements und einer Antriebsstange der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung im Zusammenwirken mit einer Aufsteckhülse;
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6 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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7 eine perspektivische Darstellung eines wiederum weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
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8 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen schnell lösbaren Vorrichtung;
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9 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße schnell lösbare Vorrichtung in der zusammengebauten Stellung;
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10 die Funktionsweise der erfindungsgemäßen schnell lösbaren Vorrichtung im Schnitt; und
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11 die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gemäß 2.
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Anhand beiliegender Zeichnungen, 1 bis 3 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4 erklärt, wobei die Nähmaschine 10 u. a. ein Maschinenbett 11, ein Träger 12, der wie ein seitenverkehrtes L seitlich von dem Maschinenbett 11 nach oben verläuft, eine in einer Querrichtung an dem Maschinenbett 11 angebrachte Antriebswelle 13, die mit einer Energiequelle wie einem Motor verbunden ist, und eine parallel zu der Antriebswelle 13 am Träger 12 angebrachte Nadelstange-Antriebswelle 14, die von der Antriebswelle 13 angetrieben wird und die Nadelstange in eine hin und her wirkende Rotationsbewegung setzt, beinhaltet. Die Nadelstange-Antriebswelle 14 wird einerseits von der Antriebswelle 13 angetrieben und verläuft andererseits bis zu einer Endseite einer am Träger 12 angebrachte Nadelstange 15, wobei ein an der Nadelstange 15 angebrachtes Verbindungsstück 150 mittels einer Pleuelstange 16 mit einem an der Nadelstange-Antriebswelle 14 angebrachten Schwenkelement 17 verkoppelt wird, um eine Schwenkbewegung zu ermöglichen. Weil die hier verwendete Antriebskonstruktion der Nadelstange 15 eine bekannte Konstruktion ist, wird hier nicht näher erklärt.
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Darüber hinaus beinhaltet die Nähmaschine 10 einen Obergreiferhaken 18, der von einem Obergreiferarm 19 angetrieben wird, was auch eine bekannte Konstruktion ist. Die vorliegende Erfindung ist durch eine zwischen dem in der Antriebskonstruktion der Nadelstange 15 angebrachten Schwenkelement 17 und dem Obergreiferarm 19 angebrachte Antriebsvorrichtung 20 gekennzeichnet, die mittels Energieumformung eine die Nadelstange 15 antreibende Antriebskraft der Nadelstange-Antriebswelle 14 in eine andere Kraftform umwandelt, die den Obergreiferarm 19 horizontal schwenkt.
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Wie in 3 und 4 dargestellt, weist das Schwenkelement 17 an seinen beiden Enden je einen größeren Querschnitt und in der Mitte einen dünneren Querschnitt auf, wobei das Schwenkelement 17 an einem Ende eine Durchgangsbohrung 170 aufweist, durch die die Nadelstange-Antriebswelle 14 durchgesteckt und mittels einer Schraube 171 befestigt wird, sodass die genannte Bauteile als eine Ganzheit rotieren können. An dem anderen Ende des Schwenkelementes 17 wird ein Drehzapfen 172 angebracht, der gleichzeitig durch ein Ende der Pleuelstange 16 eingesteckt wird. Das Schwenkelement 17 weist an seinem Mittelabschnitt eine durchgehende Kupplungsbohrung 173 auf. Eine Kupplungsstange 174 wird einerseits durch die Kupplungsbohrung 173 durchgesteckt und andererseits mit der Antriebsvorrichtung 20 verkoppelt, um die Antriebskraft zu übertragen.
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In der Antriebsvorrichtung 20 werden ein Antriebselement 21, eine Antriebsstange 22, ein Aufsteckhülse 23, ein Schwenkelement 24 und eine Pleuelstange 25 angeordnet, wobei die genannten Teile miteinander nach der Reihenfolge verkoppelt werden, um mittels Energieumformung den Obergreiferarm 19 anzutreiben. Das Antriebselement 21 ist ein längliches Teil, dessen Mittelabschnitt etwas gebogen ist, wobei eine Durchgangsbohrung 210 im Mittelabschnitt ausgebildet ist, durch die die Nadelstange-Antriebswelle 14 hindurchgeführt wird. Das Antriebselement 21 beinhaltet an einem seiner Enden einen Abtriebsabschnitt 211 mit einer Durchgangsbohrung, durch die die Kupplungsstange 174 hindurchgeführt wird, und an dem anderen Ende zwei Verbindungsvorsprünge 212. Die Antriebswelle 22 wird einerseits zwischen den beiden Verbindungsvorsprüngen 212 angeordnet, wobei die beiden Verbindungsvorsprünge 212 je eine Drehverbindungsbohrung 213 beinhalten, die jeweils gegenüber der anderen Drehverbindungsbohrung 213 steht. Ein Drehstift 214 wird gleichzeitig durch die beiden Drehverbindungsbohrungen 213 und durch ein Ende der Antriebsstange 22 durchgesteckt, sodass die beiden Teile drehbar miteinander verbunden werden.
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Die Antriebsstange 22 weist an seinem Ende, das zwischen zwei Verbindungsvorsprüngen 212 eingesteckt wird, einen zylinderförmigen Drehabschnitt 220 auf, der beidseitig je mit einer geschnittenen Ebene 220a versehen ist. Der Drehstift 214 wird durch die Ebenen 220a des Drehabschnittes 220 hindurchgeführt, wobei der Drehabschnitt 220 einen bestimmten Abstand zu den beiden Verbindungsvorsprüngen 212 einhält, sodass der Drehabschnitt 220 zwischen den beiden Verbindungsvorsprüngen 212 entlang dem Drehstift 214 bewegt werden kann, um den Verschiebungsweg auszugleichen, der während einer Auf- und Abbewegung der Antriebsstange 22, während einer Schwenkbewegung der Aufsteckhülse 23 nach vorne und hinten und während der gleichzeitige Schwenkbewegung der Aufsteckhülse 23 erzeugt wird. Bodenseitig am Drehabschnitt 220 ist ein zylindrischer Einsteckabschnitt 221 ausgebildet, der sich nach unten erstreckt.
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Die Aufsteckhülse 23 ist länglich wie eine arabische Zahl von 6 ausgebildet, wobei sie in axialer Richtung eine Durchgangsbohrung 230 aufweist, durch die der Einsteckabschnitt 221 hindurch verläuft. Endseitig auf dem aus der Durchgangsbohrung 230 herausragenden Teil des Einsteckabschnitts 221 wird ein Rückstellelement 222 aufgesteckt. Bodenseitig an dem Einsteckabschnitt 221 ist eine ringförmige Rille 224 ausgebildet, in der ein C-förmiger Sicherungsring 223 positioniert wird, sodass das Rückstellelement 222, das auf dem Einsteckabschnitt 221 aufgesteckt und einerseits bodenseitig gegen die Aufsteckhülse 23 gedrückt wird, nicht herausfällt, wodurch eine elastische Vorspannung zwischen der Aufsteckhülse 23 und der Antriebsstange 22 entsteht, was eine stabilere Gleitbewegung der beiden Teile ermöglicht.
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Das andere Ende der Aufsteckhülse 23 sieht wie eine gebogene Haarspange aus, wobei ein runder Wellenbefestigungsabschnitt 231 ausgebildet ist, der eine schmale Öffnung 232 aufweist. Eine Spannschraube 233 wird von einer Seite der schmalen Öffnung eingesteckt und in die andere Seite eingeschraubt, sodass ein in dem Wellenbefestigungsabschnitt angebrachtes Bauteil festgeklemmt wird. Eine Drehwelle 234 wird einerseits in dem Wellenbefestigungsabschnitt 231 befestigt, sodass sie durch die Aufsteckhülse 23 angetrieben wird.
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Das Schwenkelement 24 weist an einem Ende eine Wellenbohrung 240 auf, in die das andere Ende der Drehwelle 234 eingesteckt wird. Seitlich an der Wellenbohrung 240 werden zwei Verschlussschrauben 241 angebracht, die in die Wellenbohrung 240 eingeschraubt werden, um die Drehwelle 234 zu befestigen, damit die beiden Teile miteinander angetrieben werden. An dem anderen Ende des Schwenkelementes 24 ist ein Schwenkabschnitt 242 ausgebildet. In der Mitte des Schwenkabschnittes 242 ist ein durchgehendes Drehverbindungsloch 243 in der axialen Richtung vorgesehen, durch das eine Spannschraube 244 hindurch gesteckt und drehbar mit der Pleuelstange 25 verbunden ist.
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Die Pleuelstange 25 ist länglich ausgeführt und weist an ihren beiden Enden je ein Drehverbindungsloch 250 auf. Die Pleuelstange 25 wird einerseits mit der durchgesteckten Spannschraube 244 und andererseits mit einer anderen Spannschraube 251 befestigt, wobei die durchgesteckte Spannschraube 251 die Pleuelstange 25 mit dem Obergreiferarm 19 verbindet, um diesen anzutreiben.
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Der Obergreiferarm 19 sieht in einer Draufsicht wie eine L-förmige Konstruktion aus, die an einem Ende einen zylindrischen und hohlen Gelenkabschnitt 190 aufweist, durch den eine zylindrische Befestigungswelle 260 drehbar durchgesteckt wird, die einerseits an einem Eck eines dreieckigen Befestigungsrahmens 26 befestigt wird. An einem anderen Eck des Befestigungsrahmens 26 wird die Drehwelle 234 drehbar verbunden. Eine andere Befestigungswelle 260 wird durchgesteckt durch das dritte Eck des Befestigungsrahmens 26 angebracht, um den Befestigungsrahmen 26 selbst an der Bodenseite des Trägers 12 zu befestigen.
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Am Mittelabschnitt des Obergreiferarms 19 ist eine Befestigungsbohrung 191 ausgebildet, in der die Spannschraube 251 eingesteckt angebracht ist, wobei eine andere Spannschraube 192 seitlich in die Befestigungsbohrung 191 eingeschraubt und gegen die Spannschraube 251 gedrückt wird, sodass der Obergreiferarm 19 wirklich fest mit der Pleuelstange 25 drehbar verbunden und durch diese angetrieben wird.
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Wenn die Nadelstange-Antriebswelle 14 hin und her wirkend rotiert, werden das Antriebselement 21 und das Schwenkelement 17 gleichzeitig auf einer gleichen Welle geschwenkt, weil das Antriebselement 21 über die Kupplungsstange 174 mit dem Schwenkelement 17 verbunden ist. Wie in 4 und 5 dargestellt, wird die Antriebsstange 22 zwischen ihrer Ausgangsstellung a1 und ihrer Endstellung b1 hin und her, und zwar auf und ab bewegt, was dazu führt, dass die Aufsteckhülse 23 und der in der Durchgangsbohrung 230 befindliche Einsteckabschnitt 221 gegenseitig bewegt werden, wobei die Durchgangsbohrung 230 der Aufsteckhülse 23 gleichzeitig zwischen seiner Ausgangsstellung a1 und seiner Endstellung b1 in einer horizontalen Ebene hin und her bewegt wird. Wie in der 4 dargestellt ist, entsteht ein Drehwinkel θ an der an dem anderen Ende der Aufsteckhülse 23 angebrachten Drehwelle 234. Gleichzeitig wird das Schwenkelement 24 angetrieben, sodass es in dem Drehwinkel θ geschwenkt wird, wobei die Spannschraube 244 der Pleuelstange 25 zwischen ihrer Ausgangsstellung a2 und ihrer Endstellung b2 hin und her bewegt wird. Dadurch ist realisiert, dass der Obergreiferarm 19 geschwenkt wird, wobei der Gelenkabschnitt 190 als der Schwenkmittelpunkt dient. Wie in der 4 dargestellt, wird der andere Spannschraube 251 der Pleuelstange 25 zwischen ihrer Ausgangsstellung a3 und ihrer Endstellung b3 hin und her bewegt, sodass der endseitig am Obergreiferarm 19 angeordnete Obergreiferhaken 18 in einem entsprechenden Schwenkwinkel hin und her bewegt wird.
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Wie in 6 dargestellt kann die Antriebsvorrichtung 20 weiter vereinfacht werden, wobei das Antriebselement 21 und das Schwenkelement 17, welche an der Antriebswelle 14 angebracht werden, integral angefertigt werden können, sodass die Antriebskraft direkt von der Nadelstange-Antriebswelle 14 an das Schwenkelement 17 und das Antriebselement 21 übertragen wird. Das Antriebselement 21 wird drehbar mit einer Antriebsstange 22 verbunden, wobei die Antriebsstange 22 einen Einsteckabschnitt 221 beinhaltet, der direkt durch die Befestigungsbohrung 191 des Obergreiferarms 19 hindurchgeführt wird. An dem durch die Befestigungsbohrung 191 hindurch gesteckten Teil des Einsteckabschnittes 221 wird ein Rückstellelement 222 aufgesteckt, das mit einem C-förmigen Sicherungsring 223 befestigt wird. Der Obergreiferarm 19 wird einerseits mittels seines Gelenkabschnittes 190 drehbar an einer entsprechenden Stelle der Nähmaschine angebracht und andererseits mit dem Obergreiferhaken 18 verbunden, was ebenfalls die Aufgabe der oben genannten Kraftübertragung erfüllen kann. An einem Ende des Antriebselementes 21 sind zwei Verbindungsvorsprünge 212 ausgebildet. Ein Drehstift 214 wird gleichzeitig durch die beiden Verbindungsvorsprünge 212 durchgesteckt. Die Antriebsstange 22 weist an einem Ende, das zwischen den beiden Verbindungsvorsprüngen 212 eingesteckt wird, einen Drehabschnitt 220 auf, durch den der Drehstift 214 hindurch gesteckt wird. Der Drehabschnitt 220 hält in seinem zusammengesetzten Zustand einen bestimmten Abstand zu den beiden Verbindungsvorsprüngen 212 ein. An dem anderen Ende des Schwenkelementes ist ein Drehzapfen 172 ausgebildet, der die Nadelstange 15 antreibt.
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Wie in 7 dargestellt kann die Antriebsvorrichtung 20 eine Nadelstange-Antriebswelle 14 beinhaltet, wobei ein an der Antriebswelle 14 angebrachtes Antriebselement 21 mit einem Schwenkelement 17 integral angefertigt wird, sodass die Antriebskraft direkt von der Nadelstange-Antriebswelle 14 an das Schwenkelement 17 und das Antriebselement 21 übertragen wird. Das Antriebselement 21 wird dabei drehbar mit einer Antriebsstange 22 verbunden. Die Antriebsstange 22 beinhaltet einen Einsteckabschnitt 221, der direkt durch ein Ende eines Schwenkelementes 24 hindurchgeführt wird. Der Mittelabschnitt des Schwenkelementes 24 wird drehbar in dem Träger 12 angebracht. Das andere Ende des Schwenkelementes 24 wird drehbar mit einem Ende der Pleuelstange 25 verbunden. Das andere Ende der Pleuelstange 25 wird drehbar in der Befestigungsbohrung 191 des Obergreiferarms 19 angebracht, sodass der Obergreiferarm 19 zum Schwenken angetrieben wird.
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Am Mittelabschnitt des Schwenkelementes 24 ist eine Wellenbohrung 240 ausgebildet, in der eine am Träger 12 angebrachte Drehverbindungswelle 245 drehbar angebracht ist. Das Schwenkelement 24 weist beidseitig je einen länglichen Hohlkörper und am Mittelabschnitt eine Einsteckbohrung 246 auf, durch die der Einsteckabschnitt 221 hindurchgeführt wird. An dem durch die Einsteckbohrung 246 hindurch gesteckten Ende des Einsteckabschnittes 221 wird ein Rückstellelement 222 aufgesteckt, das durch einen C-förmigen Sicherungsring 223 befestigt wird, sodass eine elastische Rückstellkraft zwischen dem Einsteckabschnitt 221 und dem Schwenkelement 24 aufrechterhalten wird.
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An dem anderen Ende des Schwenkelementes 24 ist ein horizontal verlaufender Schwenkabschnitt 242 mit einem axial durchgehenden Drehverbindungsloch 243 ausgebildet, durch das eine Spannschraube 244 hindurchgeführt und drehbar mit der Pleuelstange 25 verbunden ist.
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Die Pleuelstange 25 ist eine längliche Konstruktion mit zwei rundförmigen Enden und weist beidseitig je ein Drehverbindungsloch 250 auf. Die Pleuelstange 25 wird einerseits mit der durchgesteckten Spannschraube 244 und andererseits mit einer anderen Spannschraube 251 befestigt, wobei die durchgesteckte Spannschraube 251 die Pleuelstange 25 mit dem Obergreiferarm 19 verbindet, um diesen anzutreiben.
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Am Mittelabschnitt des Obergreiferarms 19 ist eine Befestigungsbohrung 191 ausgebildet, in der die Spannschraube 251 eingesteckt angebracht ist, wobei die Spannschraube 251 mit einer seitlich eingeschraubten Schraube befestigt wird. Der Obergreiferarm 19 wird dabei einerseits durch seinen Gelenkabschnitt 190 drehbar an einer entsprechenden Stelle der Nähmaschine angebracht und andererseits mit dem Obergreiferhaken 18 verbunden, was ebenfalls die oben genannte Kraftübertragungsaufgabe erfüllen kann. An einem Ende des Antriebselementes 21 sind zwei Verbindungsvorsprünge 212 ausgebildet. Ein Drehstift 214 wird gleichzeitig durch die beiden Verbindungsvorsprünge 212 durchgesteckt. Die Antriebsstange 22 weist an einem Ende, das zwischen den beiden Verbindungsvorsprüngen 212 eingesteckt wird, einen Drehabschnitt 220 auf, durch den der Drehstift 214 hindurch gesteckt wird. Der Drehabschnitt 220 hält in seinem zusammengesetzten Zustand einen bestimmten Abstand zu den beiden Verbindungsvorsprüngen 212 ein. An dem anderen Ende des Schwenkelementes ist ein Drehzapfen 172 ausgebildet, der die Nadelstange 15 antreibt.
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Um ein schnelles Entfernen bzw. Austauschen des Obergreiferhakens 18 und des Obergreiferarms 19 zu ermöglichen, wird eine schnell lösbare Vorrichtung 30 mit entsprechenden Bestandteilen zwischen den beiden Teilen angeordnet, wobei die schnell lösbare Vorrichtung 30 – wie es in 3,
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8, 9 und 10 dargestellt ist – folgende Bestandteile beinhaltet:
An dem freien Ende des Obergreiferarms 19 ist ein Einsteckabschnitt 193 in Form einer dünnen Platte ausgebildet. Vorderseitig an dem Einsteckabschnitt 193 ist eine nach oben geöffnete Anschlagvertiefung 194 vorgesehen. In der Nähe der Anschlagvertiefung 194 wird ein plattenförmiges Federblatt 195 mit einer Schraube befestigt, wobei das Federblatt 195 nach oben gebogen ist, um eine nach oben wirkende Federkraft zu bieten;
Der Obergreiferhaken 18 weist an einem Ende einen Fadenhaken, der im Zusammenwirken der Nadelstange 15 einen Nähfaden greift, und an dem anderen Ende einen horizontal verlaufenden Verbindungsabschnitt 180 mit zwei seitlich angeordneten Anschlagvorsprüngen 181 auf, wobei zwei Verbindungslöcher 182 an dem Verbindungsabschnitt 180 ausgebildet sind;
Die schnell lösbare Vorrichtung 30 beinhaltet eine Positionierhülse 31 und einen Druckknopf 32, wobei die Positionierhülse 31 in der Mitte einen viereckigen Hohlraum aufweist, der als Einsteckabschnitt 310 dient und dessen Breite genau zu der Breite des Verbindungsabschnittes 180 passt. Der Einsteckabschnitt 310 weist an einer unteren Hälfte seiner Öffnungsseite zwei konkave Anschlagschlitze 311 auf, sodass die Anschlagvorsprünge 181 durch Einrasten positioniert werden. Zwei mit Außengewinde versehene Verbindungsschrauben 33 werden von unten durch den Einsteckabschnitt 310 hindurchgeführt und in die jeweiligen Verbindungslöchern 182 eingeschraubt, wobei der Einsteckabschnitt 193 des Obergreiferarms 19 in die oberen Hälfte des Hohlraums des Einsteckabschnittes 310 eingesteckt wird;
Kopfseitig an der Positionierhülse 31 sind zwei parallel angeordnete Schlitze 312 vorgesehen, sodass eine elastische Zungenplatte 313 ausgebildet ist. Die elastische Zungenplatte 313 endet an einem Ende, durch das der Obergreiferarm 19 eingesteckt wird, und erstreckt sich in einer nach dem Obergreiferhaken 18 weisenden Richtung, sodass ein freies Ende ausgebildet ist. Das freie Ende der elastischen Zungenplatte 313 wird durch den Einsteckabschnitt 310 hindurchgeführt, wobei eine Federbefestigungskerbe 314 an dem freien Ende ausgebildet ist. Eine rollenförmige Feder 34 wird einerseits in der Federbefestigungskerbe 314 angebracht und andererseits gegen den Druckknopf 32 gedrückt. Die Positionierhülse 31 weist beidseitig an der Öffnungsseite des Einsteckabschnittes 310 einen Begrenzungsabschnitt 315 auf, der wie ein kopfumgestelltes U ausgeführt ist, wobei der Begrenzungsabschnitt 315 oberhalb des freien Endes der Zungenplatte 313 übergespannt angeordnet wird, wodurch der Druckknopf 32 begrenzt wird. Bodenseitig an der elastischen Zungenplatte 313 ist ein dreieckiges Rastteil 316 ausgebildet, das in einem Zusammenbauzustand in die Anschlagvertiefung 194 des Obergreiferarms 19 einrastet, wie es in der 9 dargestellt ist.
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Der Druckknopf 32 ist in Form einer viereckigen Konstruktion ausgeführt und weist an einer der Positionierhülse 31 zugewandten Seite einen mit einer schlitzförmigen Öffnung versehenen, konkaven Aufnahmeraum 320 auf, in dem die rollenförmige Feder 34 und die an dem freien Ende der elastischen Zungenplatte 313 ausgebildete Federbefestigungskerbe 314 aufgenommen werden, wobei die Feder 34 gegen die Bodenseite des Aufnahmeraums 320 gedrückt wird, sodass eine Vorspannung entsteht, mit der der Druckknopf 32 und die Positionierhülse 31 voneinander getrennt werden. Der Druckknopf 32 weist kopfseitig an der Öffnungsseite des Aufnahmeraums 320 ein plattenförmiges Verlängerungsteil 321 auf, der sich in einer dem Begrenzungsabschnitt 315 zugewandten Richtung erstreckt, wobei ein Anschlagrand 322 an einem entfernten Ende des Verlängerungsteils 321 ausgebildet ist. Beidseitig an einer Eckstelle zwischen dem Anschlagrand 322 und dem Verlängerungsteil 321 sind zwei schräg abgekantete Führungsabschnitte 323 ausgebildet, deren Höhe niedriger als die des Anschlagrandes 322 ist, wobei die Führungsabschnitte 323 kopfseitig je eine horizontale Anschlagebene 324 beinhalten.
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Wird der Druckknopf 32 auf das freie Ende der elastischen Zungenplatte 313 aufgesteckt, wird der Anschlagrand 322 unterhalb des Begrenzungsabschnittes 315 über den Begrenzungsabschnitt 315 hinaus durchgesteckt, sodass eine Anschlagfunktion erfüllt wird. Wird der Druckknopf 32 gegen die Feder 34 gedrückt, befindet sich das Verlängerungsteil 321 gerade unterhalb des Begrenzungsabschnittes 315, wobei eine Marge entsteht, in der das freie Ende der elastischen Zungenplatte 313 auf und ab bewegt werden kann. Wie es in 10 dargestellt ist, kann das Rastteil 316 der elastischen Zungenplatte 313 von dem Obergreiferarm 19 ausgezogen werden, wenn der Obergreiferhaken 18 ausgetauscht wird, wobei das Rastteil 316 von der Anschlagvertiefung 194 getrennt wird. Wird der Obergreiferhaken 18 auf dem Obergreiferarm 19 angebracht, so wird der Druckknopf 32 zuerst gedrückt, sodass das Rastteil 316 elastisch in die Anschlagvertiefung 194 einrastet. Dann wird der Druckknopf 32 losgelassen, wobei der Druckknopf 32 durch die Feder 34 rückgestellt wird, bis der Anschlagrand 322 gegen die vertikale Endfläche des Begrenzungsabschnittes 315 gedrückt wird. Gleichzeitig werden die Führungsabschnitte 323 des Druckknopfs 32 zu dem unteren Rand des Begrenzungsabschnittes 315 geführt, bis die beiden Anschlagebenen 324 gegen die Bodenseite des Begrenzungsabschnittes 315 anliegen. Dabei werden der Druckknopf 32 und das freie Ende der elastischen Zungenplatte 313 fest gegen die Anschlagvertiefung 194 des Obergreiferarms 19 gedrückt, sodass das Rastteil 316 nicht mehr von der Anschlagvertiefung 194 getrennt wird, was zu einem stabilen Verschlusszustand führt, wie es in 9 dargestellt ist.
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Darüber hinaus kann eine Kupplungsvorrichtung 40, die mit einer zum Antrieb der Nadelstange 15 dienenden Konstruktion zusammenwirkt, in der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 20 angebracht werden, wie es in 1 bis 3 dargestellt ist. Die Kupplungsvorrichtung 40 ist so gestaltet, dass an dem Schwenkelement 17 eine Kupplungsbohrung 173 ausgebildet ist, sodass eine Kupplungsstange 174 beim Einkuppeln in diese Kupplungsbohrung eintritt bzw. beim Auskuppeln von dieser entfernt wird, wobei die Kupplungsstange 174 drehbar mit dem Abtriebsabschnitt 211 des Antriebselementes 21 verbunden ist. Die Kupplungsstange 174 wird durch den Abtriebsabschnitt 211 hindurchgeführt, wobei das aus dem Abtriebsabschnitt 211 herausragende Ende der Kupplungsstange 174 durch die Kupplungsvorrichtung 40 betätigt wird. Je nachdem, ob die Kupplungsstange 174 in die Kupplungsbohrung 173 des Schwenkelementes 17 eingesteckt wird oder nicht, wird die Antriebskraft übertragen oder nicht übertragen.
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Die Kupplungsvorrichtung 40 beinhaltet ein Kupplungselement 41, ein das Kupplungselement ansteuerndes Umschaltelement 42, ein Druckelement 43, eine mit dem Druckelement 43 zusammenwirkende, rollenförmige Feder 44 und eine in der Mitte der rollenförmigen Feder 44 angebrachte Stützwelle 45. Bodenseitig an dem Träger 12 wird ein Obergreiferbrett 121 angeordnet, an dem die oben genannten Bestandteile angebracht werden. Das Obergreiferbrett 121 ist eine L-förmig gebogene Platte, deren vertikal stehender Abschnitt mittels zwei Schrauben direkt an der Rückseite des Trägers 12 befestigt wird, während der horizontal stehende Abschnitt ein Drehverbindungsloch 122 aufweist. An einer weit von dem Drehverbindungsloch 122 entfernten Stelle und zwar in einer mit dem Drehverbindungsloch 122 als Mittelpunkt verlaufenden Bogenlinie sind zwei durchgehende Positionierbohrungen 123, 124 angeordnet, zwischen denen ein durchgehendes Verbindungsloch 125 ausgebildet ist, dessen Breite etwas kleiner als der Lochdurchmesser der beiden Positionierbohrungen 123, 124 ist und diese miteinander verbindet.
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Das Kupplungselement 41 der Kupplungsvorrichtung 40 ist eine rundförmige Scheibenkonstruktion, deren Mitte mit einer innen hohlen Aufsteckhülse 410 versehen ist, die dreh- und verschiebbar auf die Nadelstange-Antriebswelle 14 angeordnet ist, sodass das Kupplungselement 41 in einem aufrecht stehenden Zustand gleitend an der Nadelstange-Antriebswelle 14 bewegt werden kann. Umfangseitig an dem Kupplungselement 41 ist ein konvexer Abschnitt mit einer Stangenbefestigungsbohrung 411 ausgebildet, durch die die Kupplungsstange 174 durchgesteckt wird, sodass diese parallel zu der Nadelstange-Antriebswelle 14 angeordnet und befestigt wird. Eine rollenförmige Feder 412 wird außenseitig auf die Nadelstange-Antriebswelle 14 aufgesteckt, wobei die Feder 412 einerseits auf die Aufsteckhülse 410 und andererseits gegen das an der Nadelstange-Antriebswelle 14 angebrachte Bauteil gedrückt wird, sodass eine Vorspannung entsteht, die die mit dem Kupplungselement 41 verkoppelte Kupplungsstange 174 gegen das Antriebselement 21 gedrückt wird.
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Das Umschaltelement 42 ist in Form einer polygonalen Plattenkonstruktion ausgeführt und liegt kopfseitig an den horizontal stehenden Abschnitt des Obergreiferbretts 121 an. Das Umschaltelement 42 weist an einem ihrer Enden einen mit einer Durchgangsbohrung versehenen Gelenkabschnitt 420 auf. Eine Drehwelle 46 wird durch den Gelenkabschnitt 420 und das Drehverbindungsloch 122 durchgesteckt und mit einem C-förmigen Sicherungsring befestigt, sodass die genannten Teile drehbar miteinander verbunden werden. Kopfseitig am Mittelabschnitt des Umschaltelementes 42 ist ein zylindrisches Abstützteil 421 ausgebildet, dessen Kopfseite sich bis zum Kupplungselement 41 erstreckt und eine nicht durch die Feder 412 abgestützte Oberfläche des Kupplungselementes 41 abstützt. Die Feder 412 drückt dabei das Kupplungselement 41 gegen das Abstützteil 421, sodass das Abstützteil 421 angetrieben wird, d. h. das Kupplungselement 41 wird durch eine von der Feder 412 erzeugte Vorspannung wirklich gegen das Abstützteil 421 des Umschaltelementes 42 gedrückt wird. Wird das Umschaltelement 42 betätigt, wird das Abstützteil 421 gegen das Kupplungselement 41 gedrückt, sodass die Kupplungsstange 174 des Kupplungselementes 41 von dem Schwenkelement 17 getrennt bzw. in das Schwenkelement 17 eingesteckt wird.
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Das Druckelement 43 wird unten an dem horizontal stehenden Abschnitt des Obergreiferbretts 121 so angebracht, dass es jeweils nach zwei Positionierbohrungen 123, 124 und dem Verbindungsloch 125 ausgerichtet werden kann, wobei das Druckelement 43 einen nach unten geöffneten Aufnahmeraum 430 aufweist, in dem die rollenförmige Feder 44 angebracht ist. Die Stützwelle 45 wird kopfseitig durch die Mitte der rollenförmigen Feder 44 und durch die Kopfseite des Aufnahmeraums 430 bis zum Umschaltelement 42 hindurchgeführt und mit diesem fest verbunden. Die Stützwelle weist bodenseitig einen großen scheibenförmigen Abstützabschnitt 450 auf, um die rollenförmige Feder 44 gegen die Kopfseite des Aufnahmeraums 430 zu drücken, sodass eine Vorspannung entsteht, die das Druckelement 43 nach oben drückt, sodass dieses fest gegen die Bodenseite des horizontal stehenden Abschnittes des Obergreiferbretts 121 anliegt. Darüber hinaus weist das Druckelement 43 kopfseitig einen Begrenzungsabschnitt 431 mit einem dünnen Hals auf, dessen Durchmesser dem der beiden Positionierbohrungen 123, 124 entspricht, sodass das Druckelement 43 je nach seinem Betriebszustand in einer passenden Positionierbohrung 123 bzw. 124 einrastet. Bodenseitig an dem Druckelement 43 ist ein Druckabschnitt 432 in einer einem Benutzer zugewandten Richtung ausgebildet. Das Druckelement 43 kann entlang dem Verbindungsloch 125 bewegt werden, wenn der Benutzer den Druckabschnitt 432 drückt, was ermöglicht, dass die Position des Umschaltelementes 42 und des Kupplungselementes 41 geändert wird, um die Antriebskraft ein- bzw. auszukuppeln.
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Wenn der Begrenzungsabschnitt 431 des Druckelementes 43 in der nahe dem Antriebselement 21 liegenden Positionierbohrung 123 einrastet, so treibt das Druckelement 43 über die Stützwelle 45 das Umschaltelement 42 an, sodass dieses um die Drehwelle 46 dreht, bis das Abstützteil 421 sich an das Antriebselement 21 annähert. Das Kupplungselement 41 bringt dabei die Kupplungsstange 174 zu dem Antriebselement 21, sodass die Kupplungsstange 174 endseitig in die Kupplungsbohrung 173 des Schwenkelementes 17 eintritt, wobei sich die genannten Teile in einen miteinander verkoppelten Zustand befinden. Im Gegensatz dazu, wenn der Begrenzungsabschnitt 431 des Druckelementes 43 in der weit von dem Antriebselement 21 entfernten Positionierbohrung 124 einrastet, so dreht das Umschaltelement 42 so, bis das Abstützteil 421 das Kupplungselement 41 in einer weit von dem Antriebselement 21 entfernten Richtung bewegt wird, sodass die Kupplungsstange 174 endseitig von der Kupplungsbohrung 173 des Schwenkelementes 17 getrennt wird, wodurch realisiert wird, dass sich die genannten Teile in einem nicht verkoppelten Zustand befinden. So kann die Antriebskraft, die die Nadelstange antreibt, nicht an den Obergreiferhaken 18 weitergeleitet werden.
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Die Drehwelle 234 und die Befestigungswelle 260 können dabei jeweils drehbar an einer Ecke des Befestigungsrahmens 26 angebracht bzw. an der horizontal stehenden Bodenfläche des Obergreiferbretts 121 befestigt werden.
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In obigen Beschreibungen werden die Hauptbestandteile und deren Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung erklärt.
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Hierunter wird anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels über die Bedienung und deren Auswirkung erklärt:
- 1. Die Antriebskonstruktion und die Kraftübertragung an die Nadelstange 15 werden direkt vereinfacht: Aus der obigen Beschreibung ist bekannt, dass die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 20 zum Antrieb des Obergreiferhakens ihre Antriebskraft nicht aus einer am Maschinenbett separat angebrachten Konstruktion, sondern direkt aus der Antriebswelle 14 der Nadelstange 15 bezieht, wodurch die Konstruktionen am Maschinenbett stark vereinfacht werden. Die Antriebsvorrichtung 20 wird direkt an dem Träger 12 angebracht, sodass der Obergreiferhaken und die Nadelstange 15 wirklich synchron angetrieben werden, wobei Bewegungstoleranzen auf ein Minimum gehalten wird, was die Kraftübertragung noch direkter macht.
- 2. Die Antriebsvorrichtung 20 lässt sich noch leichter montieren, bedienen und warten: Weil die Antriebsvorrichtung 20 oberhalb des Maschinenbettes 11 am Träger 12 und nicht unter dem Maschinenbett 11 bzw. bodenseitig an der Nähmaschine 10 angebracht ist, befindet sie sich stets in einem Sichtbereich des Benutzers, was die Montag und Wartung sowie die Bedienung der Antriebsvorrichtung 20 erleichtert.
- 3. Der Obergreiferhaken 18 kann noch leichter ausgetauscht werden: Dank der zwischen dem Obergreiferhaken 18 und dem Obergreiferarm 19 angebrachten, schnell lösbaren Vorrichtung 30 kann der Obergreiferhaken 18 unterschiedlicher Art schnell und leicht an den Obergreiferarm 19 angebracht bzw. von diesem entfernt werden.
- 4. Die Kraftübertragung wird wirklich leichter gesteuert: Dank der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung 40 kann der Benutzer während einer Näharbeit die Kupplung direkt mit Finger drücken und verschieben, sodass die Kraftübertragung erfolgt oder nicht, wobei der Begrenzungsabschnitt 431 des Druckelementes 43 jeweils in einer der entsprechenden Positionierbohrungen 123, 124 einrastet, was eine wirklich stabilere Positionierung gewährleistet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Nähmaschine
- 11
- Maschinenbett
- 12
- Träger
- 13
- Antriebswelle
- 14
- Nadelstange-Antriebswelle
- 15
- Nadelstange
- 150
- Verbindungsstück
- 16
- Pleuelstange
- 17
- Schwenkelement
- 170
- Durchgangsbohrung
- 171
- Schraube
- 172
- Drehzapfen
- 173
- Kupplungsbohrung
- 174
- Kupplungsstange
- 18
- Obergreiferhaken
- 180
- Verbindungsabschnitt
- 181
- Anschlagvorsprung
- 182
- Verbindungsloch
- 19
- Obergreiferarm
- 191
- Befestigungsbohrung
- 192
- Spannschraube
- 193
- Einsteckabschnitt
- 194
- Anschlagvertiefung
- 195
- Federblatt
- 20
- Antriebsvorrichtung
- 21
- Antriebselement
- 210
- Durchgangsbohrung
- 211
- Abtriebsabschnitt
- 212
- Verbindungsvorsprung
- 213
- Drehverbindungsbohrung
- 214
- Drehstift
- 22
- Antriebsstange
- 220
- Drehabschnitt
- 221
- Einsteckabschnitt
- 222
- Rückstellelement
- 223
- C-förmiger Sicherungsring
- 23
- Aufsteckhülse
- 230
- Durchgangsbohrung
- 231
- Wellenbefestigungsabschnitt
- 232
- schmale Öffnung
- 233
- Spannschraube
- 234
- Drehwelle
- 24
- Schwenkelement
- 240
- Wellenbohrung
- 241
- Verschlussschraube
- 242
- Schwenkabschnitt
- 243
- Drehverbindungsloch
- 244
- Spannschraube
- 25
- Pleuelstange
- 250
- Drehverbindungsloch
- 251
- Spannschraube
- 190
- Gelenkabschnitt
- 260
- Befestigungswelle
- 26
- Befestigungsrahmen
- 30
- schnell lösbare Vorrichtung
- 31
- Positionierhülse
- 310
- Einsteckabschnitt
- 311
- Anschlagschlitz
- 33
- Verbindungsschraube
- 312
- Schlitz
- 313
- elastische Zungenplatte
- 314
- Federbefestigungskerbe
- 34
- Feder
- 315
- Begrenzungsabschnitt
- 316
- Rastteil
- 32
- Druckknopf
- 320
- Aufnahmeraum
- 321
- Verlängerungsteil
- 322
- Anschlagrand
- 323
- Führungsabschnitt
- 324
- Anschlagebene
- 40
- Kupplungsvorrichtung
- 121
- Obergreiferbrett
- 122
- Drehverbindungsloch
- 123, 124
- Positionierbohrung
- 125
- Verbindungsloch
- 41
- Kupplungselement
- 410
- Aufsteckhülse
- 411
- Stangenbefestigungsbohrung
- 412
- Feder
- 42
- Umschaltelement
- 420
- Gelenkabschnitt
- 421
- Abstützteil
- 43
- Druckelement
- 430
- Aufnahmeraum
- 431
- Begrenzungsabschnitt
- 432
- Druckabschnitt
- 44
- Rollenförmige Feder
- 45
- Stützwelle
- 450
- Abstützabschnitt
- 46
- Drehwelle
