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Die Erfindung betrifft eine Stichlängen-Stellvorrichtung für eine Nähmaschine. Ferner betrifft die Erfindung eine Nähmaschine mit einer derartigen Stichlängen-Stellvorrichtung.
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Eine Stichlängen-Stellvorrichtung für eine Nähmaschine ist bekannt aus der
DE 100 13 414 C1 . Aus der
EP 2 617 884 A1 ist eine Einstelleinrichtung für einen Nähguttransport einer Nähmaschine bekannt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stabilität einer Stichlängenvorgabe durch die Stichlängen-Stellvorrichtung zu verbessern.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Stichlängen-Stellvorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Über eine Vorgabe der Transportbewegungen des Transporteurs ist bei der Stichlängen-Stellvorrichtung die Vorgabe der jeweiligen Stichlänge gegeben. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine drehfeste Verbindung des Stellrahmens des Stichstellergetriebes mit dem zwischen den Anschlagpositionen zur Transportbewegungsvorgabe umstellbaren Hebelkörper, also eine gemeinsame Drehachse des Stellrahmens und des Hebelkörpers, zu einer vergrößerten Stabilität der Stichlängen-Stellvorrichtung und entsprechend zu einer höheren Präzision und Stabilität der Stichlängenvorgabe führt. Unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem Stichstellergetriebe und dem Hebelkörper sind vermieden. Auch eine einstückige Ausführung des Stichstellergetriebe-Stellrahmens mit dem Hebelkörper ist möglich.
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Die Ausführung der Anschlageinheit als Einstellkulisse nach Anspruch 2 führt zu einer hochpräzisen Zwangskopplung der Vorgabe von Vorwärtsstich- und Rückwärtsstich-Anschlagposition.
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Eine Stellwelle nach Anspruch 3 ist eine besonders geeignete Komponente zur drehfesten Verbindung des Hebelkörpers mit dem Stellrahmen.
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Ein Umstellantrieb nach Anspruch 4 ermöglicht ein automatisches Umstellen zwischen Vorwärts- und Rückwärtsstich. Der Umstellantrieb kann als Pneumatikzylinder ausgeführt sein.
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Vorwärts-Einstelleinrichtungen nach den Ansprüchen 5 bzw. 6 erhöhen den Komfort bei der Bedienung der Nähmaschine.
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Eine Kurzstich-Einstelleinrichtung nach Anspruch 7 erlaubt die zusätzliche Vorgabe einer Kurzstichlänge. Ein derartiger Kurzstich kommt beispielsweise beim Fadenabschnitt am Ende einer zu nähenden Naht zum Einsatz.
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Eine drehfeste Verbindung nach Anspruch 8 sorgt für eine entsprechend hohe Stabilität der Kurzstich-Einstelleinrichtung.
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Eine vorgebbare Anschlagposition nach Anspruch 9 führt zu einer einfachen Verstellmöglichkeit einer Kurzstichlänge.
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Ein Kurzstich-Umstellantrieb nach Anspruch 10 ermöglicht ein automatisches Umstellen der Nähmaschine in den Kurzstichbetrieb. Der Kurzstich-Umstellantrieb kann als Pneumatikzylinder ausgeführt sein.
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Eine Anschlagpositionsvorgabe nach Anspruch 11 vermeidet einen direkten Anschlag des Kurzstich-Hebelkörpers am Kurzstich-Anschlagkörper und verringert somit einen Verschleiß des Kurzstich-Hebelkörpers.
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Eine Kalibriereinrichtung nach Anspruch 12 ermöglicht einen feinen Abgleich der Längen von Vorwärtsstich einerseits und Rückwärtsstich andererseits. Es ist dann gewährleistet, dass beim Rückwärtsstich die Nadel exakt an der gleichen Position im Nähgut einsticht als beim Vorwärtsstich. Die Kalibriereinrichtung kann über eine exzentrische Verstellung der Anschlageinheit zur Vorgabe der Vorwärtsstich- und Rückwärtsstich-Anschlagposition des Hebelkörpers ausgeführt sein und insbesondere durch eine exzentrische Verstellung der Einstellkulisse.
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Die Vorteile einer Nähmaschine nach Anspruch 13 entsprechen denen, die vorstehend in Bezugnahme auf die erfindungsgemäße Stichlängen-Stellvorrichtung bereits erläutert wurden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine Rückansicht einer Nähmaschine, wobei externe Maschinenkomponenten teilweise weggelassen sind;
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2 eine Vorderansicht, also eine Ansicht von einer Bedienerseite her, der Nähmaschine nach 1, wobei eine Gehäuseabdeckung zum Verschließen der Bedienerseite eines Nähmaschinengehäuses sowie interne und auch externe Maschinenkomponenten weggelassen sind;
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3 eine perspektivische Ansicht der Nähmaschine nach 2;
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4 Antriebskomponenten der Nähmaschine zum Antreiben von Stichbildungswerkzeugen sowie eines oberen und eines unteren Nähguttransports;
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5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in 1 durch Komponenten einer Stichlängen-Stellvorrichtung, die in einem Ständer des Nähmaschinengehäuses untergebracht sind, wobei die Stichlängen-Stellvorrichtungskomponenten in der Position „große Stichlänge bei Vorwärtsstich” dargestellt sind;
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6 in einer zur 5 ähnlichen Ansicht die Stellvorrichtungskomponenten in der Position „Rückwärtsstich”;
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7 von der Bedienerseite her eine Detailansicht der Nähmaschine im Bereich zweier Einstellräder zur Vorgabe einerseits einer Vorwärts-Stichlänge und andererseits einer Rückwärts-Stichlänge;
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8 einen Schnitt gemäß Linie VIII-VIII in 7;
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9 eine im Bereich eines Kurzstich-Umstellantriebs teilweise geschnittene Ansicht der Nähmaschine aus Blickrichtung IX in 1, dargestellt in der Umstellposition „größte einstellbare Vorwärtsstichlänge”;
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10 den Kurzstich-Umstellantrieb in der Position „Kurzstich”; und
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11 einen Schnitt gemäß Linie XI-XI in 10.
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Eine in den 1 und 3 unter teilweiser Weglassung interner und externer Komponenten dargestellte Nähmaschine 1 hat eine Grundplatte 2, einen von dieser hochstehenden Ständer 3 und einen oberen Arm 4. Die Grundplatte 2, der Ständer 3 und der Arm 4 sind Teile eines Nähmaschinengehäuses 5 mit einem Grundplatten-Gehäuseabschnitt 2a, einem Ständer-Gehäuseabschnitt 3a und einem Arm-Gehäuseabschnitt 4a. Der Arm 4 endet in einem Kopf 6 mit einem Kopf-Gehäuseabschnitt 6a.
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Im Bereich des Kopf-Gehäuseabschnitts 6a hat die Nähmaschine 1 Stichbildungswerkzeuge, nämlich eine Nadelstange 7 mit einer hierin angebrachten, nicht dargestellten Nähnadel und einen in der 1 schematisch und gestrichelt angedeuteten Greifer 8. Der Greifer 8 ist unterhalb einer Auflageebene 9 angeordnet, die durch eine Auflageplatte 10 definiert ist. Teil der Auflageplatte 10 ist eine Stichplatte 11 (vgl. 4). Die Stichplatte 11 hat eine zentrale Durchtrittsöffnung für einen unteren Nähgut-Transporteur 12. Dieser weist wiederum ein Stichloch zum Durchtritt der Nähnadel auf.
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Das Nähmaschinengehäuse 5 hat ein gegossenes Haupt-Gehäuseteil 13, das an einer Bedienerseite offen ausgeführt ist, wie den Ansichten nach den 2 und 3 zu entnehmen ist. Das Haupt-Gehäuseteil 13 ist einstückig ausgeführt und umfasst den Ständer-Gehäuseabschnitt 3a, den Arm-Gehäuseabschnitt 4a und den Kopf-Gehäuseabschnitt 6a. Das Haupt-Gehäuseteil 13 ist so gestaltet, dass es ohne Hinterschneidung in einer kernfreien Form gegossen werden kann.
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Zum Verschließen der Bedienerseite des Nähmaschinengehäuses 5 dient eine Gehäuseabdeckung 14, die in der 6 gebrochen im Schnitt dargestellt ist. Die Gehäuseabdeckung 14 kann einteilig oder alternativ auch mehrteilig ausgeführt sein. Die Gehäuseabdeckung 14 ist aus Kunststoff.
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Die Stichbildungswerkzeuge, also die Nadelstange 7 und der Greifer 8, werden über eine Armwelle 15 angetrieben. Mit der Armwelle 15 steht ein Armwellen-Antriebsmotor 16 (vgl. 3 und 4) über einen Zahnriemen 17 in Wirkverbindung.
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Der Armwellen-Antriebsmotor 16 ist am Arm-Gehäuseabschnitt 4a auf einer von der Bedienerseite abgewandeten Gehäuseseite angebracht. Der Armwellen-Antriebsmotor 16 ist in einer Ausnehmung des Nähmaschinengehäuses 5 aufgenommen. Eine Axialerstreckung des Armwellen-Antriebsmotors 16 entspricht einer Breite des Ständer-Gehäuseabschnitts 3a.
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Mit dem Zahnriemen 17 kämmt ein Antriebszahnrad 18 (vgl. 9), das drehfest mit einer Antriebswelle 19 des Armwellen-Antriebsmotors 16 verbunden ist. Der Armwellen-Antriebsmotor 16 ist im Bereich des Arm-Gehäuseabschnitts 4a gehäusefest montiert.
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Die Antriebswelle 19 des Armwellen-Antriebsmotors 16 erstreckt sich parallel zur Armwelle 15. Die Antriebswelle 19 hat zur Auflageebene 9 einen größeren Abstand als die Armwelle 15.
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Das Antriebsmittel, also der Zahnriemen 17, ist an einer dem Kopf-Gehäuseabschnitt 6a gegenüberliegenden Seite des Armwellen-Antriebsmotors 16 angeordnet. Der Antriebsmotor 16 stellt keine Verlängerung der Armwelle 15 dar. Die Antriebswelle 19 fluchtet nicht mit der Armwelle 15.
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Mit dem Zahnriemen 17 kämmt weiterhin ein Armwellenzahnrad 20 und ein Unterwellenzahnrad 21. Zwischen dem Antriebszahnrad 18 und dem Armwellenzahnrad 20 läuft der Zahnriemen 17 über eine Spannrolle 22. Das Armwellenzahnrad 20 ist zwischen dem Arm-Gehäuseabschnitt 4a und einem drehfest mit der Armwelle 15 verbundenen Handrad 23 der Nähmaschine 1 angeordnet. Das Unterwellenzahnrad 21 ist drehfest mit einer Unterwelle 24 verbunden, über die unter anderem der Greifer 8 angetrieben ist.
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Parallel zur Armwelle 15 verläuft eine Nadeltransportwelle 24a über die, abgeleitet von der Armwellendrehung, eine Schwingbewegung einer Nadelstangenkulisse 24b erfolgt. Hierüber ist in an sich bekannter Weise ein Nadeltransport als Nähgut-Obertransport durch die Nähmaschine 1 gegeben.
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Über die Nadelstangenkulisse 24b einerseits und über den unteren Transporteur 12 andererseits ermöglicht die Nähmaschine 1 sowohl einen Ober- als auch einen Untertransport für das Nähgut.
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Die Nähmaschine 1 hat eine Stichlängen-Stellvorrichtung 25, von der Komponenten insbesondere in den 4 bis 10 dargestellt sind. Mit der Stichlängen-Stellvorrichtung 25 kann eine große Stichlänge beim Vorwärtstransport von Nähgut in einer Nähgut-Transportrichtung x (vgl. 3), eine Rückwärts-Stichlänge beim Nähguttransport (–x) entgegen der Nähgut-Transportrichtung x und eine Kurzstich-Stichlänge in der Nähgut-Transportrichtung x, insbesondere für einen Fadenabschnitt, vorgegeben werden. Zudem kann ein Längenverhältnis zwischen der Vorwärts-Stichlänge und der Rückwärts-Stichlänge kalibriert werden.
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Die Stichlängen-Stellvorrichtung 25 hat eine Anschlageinheit 26 zur Vorgabe von Anschlägen für einen Hebelkörper 27, der um eine Stellachse 28 umstellbar ist. Die Anschlageinheit 26 ist als Einstellkulisse für einen Bolzen 29 des Hebelkörpers 27 ausgebildet und wird auch als Rachen bezeichnet.
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Der Hebelkörper 27 ist umstellbar zwischen einer in der 5 gezeigten Vorwärtsstich-Anschlagposition zur Vorgabe einer Transportbewegung des Nähgut-Transporteurs 12 in der Nähgut-Transportrichtung x und einer in der 6 dargestellten Rückwärtsstich-Anschlagposition zur Vorgabe einer Transportbewegung des Nähgut-Transporteurs 12 entgegen (–x) der Nähgut-Transportrichtung x. Bei der Vorwärtsstich-Anschlagposition handelt es sich um eine Vorwärtsstich-Kulissenposition, bei der der Bolzen 29 an einem Vorwärtsstich-Kurvenbereich 30 der Einstellkulisse 26 anliegt. Die Rückwärtsstich-Anschlagposition ist als Rückwärtsstich-Kulissenposition ausgebildet, bei der der Bolzen 29 an einen Rückwärtsstich-Kurvenbereich 31 der Einstellkulisse 26 anliegt.
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Zum Umstellen des Hebelkörpers 27 zwischen der Vorwärtsstich-Anschlagposition und der Rückwärtsstich-Anschlagposition dient ein Umstellantrieb 32, der als Pneumatikzylinder mit einem Kolben 33 ausgeführt ist. Der Kolben 33 ist in der Vorwärtsstich-Anschlagposition nach 5 vollständig eingezogen und in der Rückwärtsstich-Anschlagposition nach 6 so weit ausgefahren, bis der Hebelkörper 27 in den 5 und 6 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Stellachse 28 in die Rückwärtsstich-Anschlagposition verschwenkt ist. Der Kolben 33 liegt dabei an einer bogenförmigen Fläche 34 des Hebelkörpers 27 an.
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Die 5 und 6 zeigen die Anschlageinheit 26, also die Einstellkulisse, in der Position „große Stichlänge”. Zur Vorgabe der großen Vorwärts-Stichlänge in der Position nach 5 und der entsprechenden großen Rückwärts-Stichlänge in der Position nach 6 dient eine erste Vorwärts-Einstelleinrichtung 35. Letztere ist gebildet durch ein Einstellrad, welches mit einer axial verlagerbaren Gewindespindel zusammenwirkt.
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Ein ballig ausgeführtes, freies Ende 36 der Gewindespindel liegt an einer Hebelfläche 37 der Anschlageinheit 26 zur Vorgabe von deren Position „große Stichlänge” an. In dieser Position „große Stichlänge” ist die Anschlageinheit 26 mittels einer Vorspannfeder vorgespannt. Über eine Verstellung des Einstellrades 35 lässt sich diese Position feinjustieren und damit die große Stichlänge vorgeben.
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Mithilfe eines weiteren Umstellantriebes 38 kann die Anschlageinheit 26 umgestellt werden zwischen der in den 5 und 6 gezeigten Position „große Stichlänge” und einer Position „kleine Stichlänge”, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. In der Position „kleine Stichlänge” ist ein Kolben 39 des ebenfalls als Pneumatikzylinder ausgeführten Umstellantriebs 38 ausgefahren und drückt auf eine wiederum bogenförmige Fläche 40 der Anschlageinheit 26, bis deren weitere Hebelfläche 41 an wiederum ballig ausgeführtem freien Ende 42 einer Gewindespindel einer zweiten Vorwärts-Einstelleinrichtung 43 anliegt. Die zweite Vorwärts-Einstelleinrichtung 43 ist wie die erste Vorwärts-Einstelleinrichtung 35 ebenfalls als Einstellrad ausgeführt.
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Bei der Umstellung zwischen den Positionen „große Stichlänge” und „kleine Stichlänge” wird die Anschlageinheit 26 um eine exzentrisch gelagerte Kalibrierwelle 44 verschwenkt. Die Kalibrierwelle 44 ist Teil einer Kalibriereinrichtung 45 zur Einstellung eines Längenverhältnisses zwischen einer Vorwärts-Stichlänge und einer Rückwärts-Stichlänge. Ein Exzenter 46 ist auf der Kalibrierwelle 44 gelagert und über eine Kalibrier-Einstellschraube 47 (vgl. 8) fixiert. Durch Lösen der Kalibrier-Einstellschraube 47 kann der Exzenter 46 um die Kalibrierwelle 44 verdreht werden. Die Kalibrier-Einstellschraube 47 ist über ein Langloch 48 von der Bedienerseite her von außen zugänglich. Eine z-Erstreckung des Langlochs 48 begrenzt einen Kalibrier-Verstellbereich des Exzenters 46.
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Bei einer alternativen, nicht dargestellten Ausführung der Kalibriereinrichtung 45 ist der Exzenter 46 mittels einer Kalibrier-Einstellschraube lösbar mit der Anschlageinheit bzw. der Einstellkulisse 26 verbunden. Bei dieser Variante ergibt sich eine Verstellung der Stichlänge durch gemeinsames Verdrehen der Einstellkulisse 26 und des Exzenters 46 um die Kalibrierwelle 44. Die Kalibrier-Einstellschraube bei dieser Variante ist von außen über ein gebogenes Langloch zugänglich, welches einen zulässigen Kalibrier-Verstellbereich des Exzenters 46 vorgibt.
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Teil der Stichlängen-Stellvorrichtung 25 ist ein Stichstellergetriebe 49, das in an sich bekannter Weise als Laschengetriebe ausgeführt ist. Das Stichstellergetriebe 49 ist einerseits mit dem Hebelkörper 27 und andererseits über einen Übertragungshebel 50 und eine Hebelumlenkung mit einer Transporteur-Antriebswelle 51 verbunden, die auch als Stichstellerwelle bezeichnet ist. Die Stichstellerwelle 51 ist als Schwingwelle ausgeführt. Ein Schwingwinkel der Stichstellerwelle 51 um deren Längsachse ist ein Maß für die Transportbewegung des unteren Nähgut-Transporteurs 12 in der oder entgegen der Nähgut-Transportrichtung. Über eine weitere Umlenkung ist die Stichstellerwelle 51 mit dem unteren Nähgut-Transporteur 12 verbunden.
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Ein Stellrahmen 52 des Stichstellergetriebes 49 ist drehfest mit dem Hebelkörper 27, der mit der Einstellkulisse 26 zusammenwirkt, verbunden. Diese drehfeste Verbindung erfolgt über eine Stellwelle 53, die längs der Stellachse 28 verläuft. Bei einer alternativen Ausführung können der Hebelkörper 27 und der Stellrahmen 52 auch, ohne dass durch Lösung einer Fixierung ein Verlagerungsfreiheitsgrad um eine Stellachse vorliegt, in einer genau relativ zueinander festgelegten Position miteinander zum Beispiel über eine Stiftverbindung oder eine Verschraubung verbunden sein. Als weitere Alternative ist es möglich, den Hebelkörper 27 einstückig mit dem Stellrahmen 52 des Stichstellergetriebes 49 auszuführen.
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Das Stichstellergetriebe 49 überträgt eine von der Armwelle 15 über einen Exzenterhebel 53a übertragene Antriebsbewegung auf eine Antriebsbewegung des Übertragungshebels 50.
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Anhand der 9 und 10 wird nachfolgend eine Kurzstich-Einstelleinrichtung 54 zur Vorgabe einer Kurzstich-Stichlänge in der Nähgut-Transportrichtung x beschrieben. Die Kurzstich-Stichlänge wird insbesondere für den Fadenabschnitt am Ende einer Naht genutzt. Die Kurzstich-Stichlänge ist kleiner als die vorstehend erläuterte kleine Vorwärts-Stichlänge.
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9 zeigt die Kurzstich-Einstelleinrichtung 54 in einer Neutralposition. In dieser ist ein Kolben 55 eines wiederum als Pneumatikzylinder ausgebildeten Kurzstich-Umstellantriebs 56 eingezogen. Der Kolben 55 stellt einen Antriebskörper des Kurzstich-Umstellantriebs dar. Über eine Vorspannfeder vorgespannt liegt eine bogenförmige Fläche 57 eines Kurzstich-Hebelkörpers 58 am freien Ende des Kolbens 55 an.
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Der Kurzstich-Hebelkörper 58 ist drehfest mit der Stellwelle 53 verbunden, mit der auch der Hebelkörper 27, der über den Bolzen 29 mit der Einstellkulisse 26 zusammenwirkt, drehfest verbunden ist.
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10 zeigt die Kurzstich-Einstelleinrichtung 54 in der Position „Kurzstich für den Fadenabschnitt”. Der Kolben 55 des Kurzstich-Umstellantriebs 56 ist ausgefahren und entsprechend ist der Kurzstich-Hebelkörper 58 in den 9 und 10 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Stellwelle 53 verschwenkt.
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Durch diese Verschwenkung des Kurzstich-Hebelkörpers 58 ergibt sich eine entsprechende Verstellung des Stichstellergetriebes 49, was zum Kurzstich-Antrieb der Stichstellerwelle 51 führt.
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Eine Vorgabe der Kurzstich-Stichlänge erfolgt über einen Kurzstich-Anschlagkörper 59. In der Position „Kurzstich für den Fadenabschnitt” nach den 10 und 11 schlägt ein Umfangsbund 60 des Kolbens 55 des Kurzstich-Umstellantriebs 56 an einer bogenförmig ausgebildeten Gegenfläche 61 des Kurzstich-Anschlagkörpers 59 an, wodurch der Kolbenhub und somit die Position des Kurzstich-Hebelkörpers 58 begrenzt und definiert wird. Der Kurzstich-Anschlagkörper 59 ist schwenkbar um eine Schwenkachse 62, die von einer Montageschraube 63 für den Kurzstich-Anschlagkörper 59 vorgegeben wird. Die Montageschraube 63 stellt somit eine Anschlagkörperwelle dar.
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Eine Vorgabe der Anschlagposition erfolgt durch ein entsprechendes Verschwenken des Kurzstich-Anschlagkörpers 59 um die Anschlagkörperwelle 63. Dieses Verschwenken erfolgt durch Verdrehen eines Gewindestiftes 64, der in den Kurzstich-Anschlagkörper 59 eingedreht ist und sich maschinenseitig gegen eine gehäusefeste Wand 65 abstützt. Von außen her ist ein Einstellkopf 66 des Gewindestifts 64 frei zugänglich.
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Die Antriebe 16, 32, 38 und 56 werden über eine zentrale Steuereinrichtung 67 angesteuert, die in der 1 gestrichelt angedeutet ist.
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Die Nähmaschine 1 erlaubt eine Stichanzahl von mehr als 2.000 Stichen pro Minute und typisch von 3.000 Stichen pro Minute.
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Mit der Nähmaschine 1 kann Nähgut mit einer Materialstärke von mehr als 4 mm genäht werden.
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Eine Nadelstärke der Nähmaschine 1 kann größer sein als 1,1 mm im Durchmesser (Nadel-Nennmaß 110). Die Nadelstärke kann größer sein als 1,25 mm, kann größer sein als 1,5 mm, kann größer sein als 1,75 mm und kann auch größer sein als 2 mm.
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Eine Fadenstärke kann dicker sein als 0,3 mm im Durchmesser. Insbesondere kann die Fadenstärke dicker sein als Nennmaß 60 (60 m Faden wiegen 1 g). Insbesondere kann die Fadenstärke dicker sein als 0,5 mm, als 0,7 mm, als 0,9 mm oder als 1 mm im Durchmesser.
