DE10244071C1 - Stoffschneidvorrichtung für eine Nähmaschine - Google Patents

Abstract

Eine insbesondere zum Durchtrennen von Haken- und Ösenbändern dienende Stoffschneidvorrichtung für eine Nähmaschine weist eine im Maschinenkopf (5) gelagerte Führungsstange (14) und einen an ihr angeordneten zweiarmigen hebelartigen Träger (15) auf, der einerends mit einem Druckluftzylinder (19) verbunden ist und anderenends ein Messer (24) trägt. Das Messer (24) wirkt mit einem feststehenden Messer (27) zusammen. Der hebelartige Träger (15) führt während eines Schneidvorganges eine der Abwärtsbewegung überlagerte geringfügige Schwenkbewegung durch, wodurch das Messer (24) gegen das feststehende Messer (27) angepresst wird. Auf diese Weise wird beim Auftreten großer Schneidwiderstände einem Abdrängen des Messers (24) vorgebeugt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stoffschneidvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist seit längerem bekannt, die bei der Herstellung von Büstenhaltern verwendeten Haken- und Ösenbänder mit Hilfe von Knopflochnäh­ maschinen anzunähen, indem an zwei Bandabschnitten zwei den Knopflochraupen entsprechende dicht nebeneinander angeordnete Nähte gebildet und sodann die Bandabschnitte durch einen zwischen den beiden Nähten erfolgenden Schneidvorgang voneinander getrennt werden, wobei dieser Schneidvorgang dem Aufschneiden eines Knopfloches entspricht.

In der erst kürzlich offengelegten DE 101 09 355 A1 ist das vorstehend erläuterte Arbeitsverfahren in den Fig. 23 und 25 dargestellt. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Nähmaschine weist eine im Gehäusekopf gelagerte Nadelstange und mit geringem Abstand rechts von ihr ein bewegbares Messer auf. Es ist aus der Druckschrift nicht entnehmbar, ob das Messer mit einem festen Gegenmesser zusammenarbeitet oder ob es die Haken- und Ösenbänder ohne Gegenmesser im sogenannten freien Schnitt durchtrennt. Da diese Bänder aus vergleichsweise dickem und festem Material bestehen und daher einem Durchtrennen einen hohen Schneidwiderstand entgegensetzen, ist davon auszugehen, dass ein einwandfreies Schneidergebnis nur dann erzielbar ist, wenn das bewegbare Messer mit einem festen Gegenmesser scherenartig zusammenwirkt.

Gemäss Fig. 5 der DE 101 09 355 A1 ist das Messer am unteren Ende einer länglichen, innerhalb des Gehäusekopfes vertikal bewegbaren Trägerstange angeordnet. Das obere Ende der Trägerstange ist mit der Kolbenstange eines Druckluftzylinders verbunden. Bei einer solchen gleichachsigen Anordnung von Messer, Stange und Antriebsvorrichtung würde sich ein geradliniger Kraftverlauf ergeben, das heißt, es bestünde keine Gefahr des Verkantens und Verbiegens der Trägerstange. Wenn jedoch das Messer wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit geringem Abstand rechts von der Nadel der Nadelstange angeordnet ist, kann die Trägerstange nicht, wie in Fig. 5 dargestellt, unmittelbar vertikal oberhalb des Messers 5 verlaufen, weil sie in diesem Fall mit dem Nadelstangenantrieb kollidieren würde. Stattdessen wird die Trägerstange nach hinten versetzt hinter der Nadelstange angeordnet, so wie in Fig. 2 angedeutet. In diesem Fall muss dann aber das Messer mit Hilfe eines den horizontalen Abstand zwischen der Trägerstange und dem Messer überbrückenden Trägers an der Trägerstange angebracht werden. Hierbei besteht aber die schon erwähnte Gefahr des Verkantens oder Verbiegens der Trägerstange. Ferner kann es bei hohen Schneidwiderständen vorkommen, dass das bewegbare Messer durch das zu durchtrennende Band vom feststehenden Messer abgedrängt wird, so dass das Band nicht ordnungsgemäß durchtrennt, sondern zwischen den beiden Messern eingequetscht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stoffschneidvorrichtung für eine Nähmaschine zu schaffen, durch die mit Hilfe zweier scherenartig zusammenwirkender Messer auch dicke, einen hohen Schneidwiderstand aufweisende Bänder, insbesondere Haken- und Ösenbänder, durchtrennt werden können. Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch die Ausbildung des Trägers für das bewegbare Messer als ein an der Führungsstange angeordneter schwenkbeweglicher zweiarmiger Hebel wird erreicht, dass sich der durch die Antriebsvorrichtung bewirkten Auf- und Abwärtsbewegung des Trägers eine Schwenkbewegung überlagert. Da der mit dem Messer verbundene vordere Tragarm sich nicht nur in horizontaler, sondern auch in vertikaler Richtung erstreckt, führt das Messer beim Auf- und Abwärtsbewegen zusätzlich zur vertikalen auch eine horizontale Bewegungskomponente aus. Dieser Effekt wird erfindungsgemäß dahingehend ausgenutzt, dass bei der Durchführung eines Schneidvorganges das abwärts bewegte Messer zugleich seitlich gegen die Schneide des feststehenden Messers angedrückt wird. Da mit zunehmendem Schneidwiderstand des zu durchtrennenden Bandes die aufzuwendende Antriebskraft und demzufolge auch das am hebelartigen Träger auftretende Drehmoment anwächst, wird somit auch bei hohen Schneidwiderständen einem seitlichen Abdrängen des bewegbaren Messers entgegengewirkt. Auf diese Weise wird auch bei Bändern aus sehr steifem widerstandsfähigem Material ein einwandfreies Schneidergebnis erzielt.

Im Anspruch 2 ist eine konstruktive Ausgestaltung der Schneidvorrichtung in Verbindung mit einer Knopflochnähmaschine angegeben. Hierbei wird für die schwenkbewegliche Anordnung des hebelartigen Trägers der Umstand ausgenutzt, dass die Führungsstange in ihren beiden Lagern ein geringes Spiel hat und sich der aus den unteren der beiden Lager herausgetretene Abschnitt der Führungsstange unter dem Einfluss der Kraftwirkung der Antriebsvorrichtung um ein geringes Maß elastisch verbiegen kann. Das besagte Spiel und die geringfügige Verbiegung der Führungsstange reichen aus, um den hebelartigen Träger beim Abwärtsbewegen so weit um eine im Bereich der Führungsstange liegende fiktive Achse zu verschwenken, dass die Schneide des Messers in ausreichendem Maß an die Schneide des feststehenden Messers angedrückt wird.

Um beim Auftreten übergroßer Schneidkräfte ein zu starkes Andrücken der Schneide des bewegbaren Messers an die Schneide des feststehenden Messers zu verhindern und dadurch einen vorzeitigen Verschleiß oder gar einer Beschädigung der Messerschneiden vorzubeugen, ist das bewegbare Messer gemäß den Ansprüchen 3 und 4 schwenkbeweglich gelagert und wird mit Hilfe eines einstellbaren Federmechanismus in der durch einen Anschlag definierten Schneidstellung gehalten.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer mit einer Stoffschneidvorrichtung ausgestatteten Nähmaschine

Fig. 2 eine Ansicht des vorderen Teils der Nähmaschine

Fig. 3 eine Draufsicht auf das bewegbare und feststehende Messer und

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines schwenkbaren Messerhalters

Die Nähmaschine weist ein Gehäuse 1 auf, das sich aus einer Grundplatte 2, einem Sockel 3, einem Arm 4 und einem Kopf 5 zusammensetzt. Im Kopf 5 ist in üblicher Weise ein Nadelstangenpendel 6 schwenkbar gelagert, das eine Nadelstange 7 mit einer Nadel 8 trägt. Der Nadelstangenantrieb weist eine mit der Armwelle 9 verbundene Kurbel 10 und einen Lenker 11 auf.

Im Kopf 5 ist mit Abstand hinter der Nadelstange 7 in zwei Lagern 12, 13 eine vertikal verlaufende Führungsstange 14 angeordnet. Am unteren Ende der Führungsstange 14 ist ein als zweiarmiger Hebel ausgebildeter Träger 15 befestigt, der einen hinteren Tragarm 16 und einen vorderen Tragarm 17 aufweist. Der hintere Tragarm 16 erstreckt sich horizontal. Sein Ende ist mit der Kolbenstange 18 eines Druckluftzylinders 19 verbunden, der seinerseits über einen Winkelträger 20 an der Rückseite des Kopfes 5 befestigt ist.

Der vordere Tragarm 17 ist im wesentlichen L-förmig ausgebildet und besteht aus zwei Schenkeln 21, 22. Der mit der Führungsstange 14 verbundene Schenkel 21 verläuft in einem steilen Winkel schräg nach abwärts, während der andere Schenkel 22 horizontal verläuft. Am Schenkel 22 ist ein L-förmiger Messerhalter 23 befestigt, an dem ein Messer 24 angeschraubt ist.

Das Messer 24 weist gemäß Fig. 2 eine unter einem Winkel a schräg verlaufende Schneide 25 auf. Am tiefer liegenden Ende des Messers 24 ist ein nach abwärts gerichteter angeschrägter Führungssporn 26 ausgebildet. Das Messer 24 ist gemäß Fig. 1 um einen Winkel b gegenüber der Vertikalen geneigt.

Dem bewegbaren Messer 24 ist ein feststehendes Messer 27 zugeordnet. Dieses ist von einer länglichen Platte 28 gebildet, die in einer sich auf der Grundplatte 2 abstützenden Trägerplatte 29 aufgenommen ist. Die Platte 28 weist neben einer langlochartigen Durchtrittsöffnung 30 für die Nadel 8 einen Aufnahmeschlitz 31 für das Messer 24 auf. Die der Schneide 25 zugekehrte Kante des Aufnahmeschlitzes 31 ist als Schneide 32 ausgebildet. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, verlaufen die beiden Schneiden 25 und 32 unter einem schmalen Schränkungswinkel c schräg zueinander.

Der in Fig. 4 dargestellte schwenkbare Messerhalter 33 besteht aus einer am vorderen Tragarm 17 des Trägers 15 angeschraubten Konsole 34 und einer über einen Bolzen 35 mit ihr gelenkig verbundenen Trägerplatte 36. An der Trägerplatte 36 ist ein Anschlag 37 ausgebildet, mit der sich die Trägerplatte 36 am Tragarm 17 abstützt. In der Konsole 34 ist eine Schraube 38 angeordnet, die einen Stift 39 trägt. Auf dem Stift 39 sind mehrere zu einem Paket geformte Tellerfedern 40 angeordnet, wobei die eine der äußeren Tellerfedern 40 an der Schraube 38 und die andere an der Stirnseite einer Sackbohrung 41 in der Trägerplatte 36 anliegt.

Funktionsweise

Für die Durchführung eines Schneidvorganges wird der Druckluftzylinder 19 beaufschlagt. Die Abwärtsbewegung der Kolbenstange 18 wird auf den hebelartigen Träger 15, die mit ihm verbundene Führungsstange 14 und den am Träger 15 angeordneten Messerhalter 23 übertragen. Im Verlauf der Abwärtsbewegung des Messers 24 tritt zunächst der Führungssporn 26 mit der Schneide 32 des festen Messers 27 in Berührung. Er bewirkt ein gleitendes, scherenartiges Ineingriffbringen der beiden Messer 24 und 27. Durch die drei Schrägungswinkel a, b und c wird erreicht, dass sich die Schneiden 25 und 32 der beiden Messer 24 und 27 stets nur punktförmig berühren. Im Verlauf der weiteren Abwärtsbewegung des Messers 24 wird das zuvor aufgenähte Haken- und Ösenband durchtrennt.

Da Haken- und Ösenbänder aus vergleichsweise festem Material bestehen und diese Bänder daher einem Durchtrennen einen hohen Schneidwiderstand entgegensetzen, muss der Druckluftzylinder 19 zu dessen Überwindung eine entsprechend hohe Antriebskraft aufbringen. Der sich am Messer 24 kraftmäßig auswirkende Schneidwiderstand und die am anderen Ende des hebelartigen Trägers 15 einwirkende Antriebskraft erzeugen ein Drehmoment, das mit zunehmendem Schneidwiderstand entsprechend anwächst. Aufgrund des unvermeidbaren geringen Spiels der Führungsstange 14 in ihren Lagern 12, 13 und der - wenn auch geringen, so doch prinzipiell bestehenden - elastischen Verbiegbarkeit der Führungsstange 14 bewirkt das besagte Drehmoment eine sich der Abwärtsbewegung überlagernde geringfügige Verschwenkbewegung des Trägers 15 um eine im Bereich der Führungsstange 14 liegende fiktive Achse.

Diese geringfügige Schwenkbewegung des hebelartigen Trägers 15 führt dazu, dass das Messer 24 seitlich in Richtung auf das feststehende Messer 27 bewegt und die Schneide 25 druckelastisch gegen die Schneide 32 angepresst wird. Dies geschieht mit um so größerer Kraft, je größer der Schneidwiderstand des zu durchtrennenden Bandes ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass das zu durchtrennende Band bei großen Schneidwiderständen das Messer 24 vom feststehenden Messer 27 abdrängt, sich zwischen den beiden Schneiden 25 und 32 ein seitlicher Abstand bildet und das Band nicht durchtrennt, sondern zwischen den beiden Messern 24 und 27 eingequetscht wird.

Wenn anstelle des feststehenden Messerhalters 23 der in Fig. 4 dargestellte, schwenkbare Messerhalter 33 verwendet wird, kann beim Auftreten übergroßer Schneidwiderstände und/oder bei einem größer eingestellten Schränkungswinkel c der Anpressdruck der Schneide 25 gegen die Schneide 32 nach Art eines Überlastschutzes reduziert werden, indem das Messer 24 gegen die Kraft der Tellerfedern 40 geringfügig auszuweichen vermag. Dabei verhindert aber die steile Federkennlinie der Tellerfedern 40, dass sich die Schneide 25 so weit von der Schneide 32 entfernen kann, dass das Band zwischen den beiden Messern 24 und 27 eingequetscht wird.

Claims (4)

1. Stoffschneidvorrichtung für eine Nähmaschine mit einem Gehäuse (1), das eine Grundplatte (2) und einen Kopf (5) aufweist, die Schneidvorrichtung (14-32) enthält ein in der Grundplatte (2) angeordnetes feststehendes Messer (27) und ein mit ihm in scherenden Eingriff bringbares bewegbares Messer (24), das über einen Träger (15) an einer vertikalen, parallel zur Nadelstange (7) verlaufenden auf und abgewegbaren Stange (14) angeordnet und mit einer Antriebsvorrichtung (19) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Stange für den Träger (15) eine im Kopf (5) gelagerte, hinter der Nadelstange (7) angeordnete Führungsstange (14) ist,
die Antriebsvorrichtung (19) mit horizontalem Abstand hinter der Führungsstange (14) am Kopf (5) befestigt ist,
und der Träger (15) als ein zweiarmiger Hebel ausgebildet ist mit einem von der Führungsstange (14) zur Antriebsvorrichtung (19) verlaufenden hinteren Tragarm (16) und einem von der Führungsstange (14) ausgehenden vorderen Tragarm (17) für das Messer (24) bzw. einen Messerhalter (23; 33) wobei der vordere Tragarm (17) zusätzlich nach abwärts gerichtet ist.

2. Stoffschneidvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Nähmaschine eine Knopflochnähmaschine ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstange (14) in zwei Lagern (12, 13) aufgenommen ist, dass der Träger (15) für das bewegbare Messer (24) an der Führungsstange (14) befestigt ist, dass der der Antriebsvorrichtung (19) zugeordnete hintere Tragarm (16) im wesentlichen horizontal verläuft, wobei die Antriebsvorrichtung von einem Linearantrieb (19) gebildet ist, dessen Antriebsstange (18) parallel zur Führungsstange (14) verläuft und dass der dem Messer (24) zugeordnete vordere Tragarm (17) im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, wobei der mit der Führungsstange (14) verbundene Schenkel (21) vertikal, zumindest aber schräg nach abwärts und der einen Messerhalter (23; 33) tragende Schenkel (22) im wesentlichen horizontal verläuft.

3. Stoffschneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der am Träger (15) angeordnete Messerhalter (33) um eine horizontale, im wesentlichen parallel zum Messer (24) verlaufende Achse schwenkbar ist, der Schwenkweg des Messerhalters (33) in Richtung auf das feststehende Messer (27) durch einen Anschlag (37) festgelegt und der Messerhalter (33) durch einen Federmechanismus (38-40) beaufschlagt ist.

4. Stoffschneidvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federmechanismus (38-40) einstellbar ist.