DE19632186A1 - Nähmaschineneinrichtung mit relativ zueinander beweglichen Teilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit relativ zueinan­ der beweglichen Teilen für eine Nähmaschine, welche ein Schaftelement und ein Lagerelement aufweist, welches derart in Eingriff mit dem Schaftelement steht, daß die beiden Ele­ mente relativ zueinander beweglich sind. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Einrichtung mit relativ zueinan­ der beweglichen Teilen einer Nähmaschine, wie z. B. mit einer Nadelstangen-Antriebseinrichtung, einer Stoffpreßeinrichtung, einer Stoffzuführvorrichtung und einer Armwelleneinrichtung, wobei die Erfindung speziell darauf abzielt, daß bezüglich der relativ zueinander beweglichen Teile keine Schmierung er­ forderlich ist.

Wie Fig. 5 zeigt, ist am unteren Ende einer Nadelstange 1, welche sich in vertikaler Richtung erstreckt, eine Nadel 2 vorgesehen. Die Nadelstange 1 wird durch ein oberes Nadel- Stangen-Metallelement 3 und ein unteres Nadelstangen- Metallelement 4 gehaltert, bei denen es sich um Lagerelemente aus Stahl, einer Kupferlegierung oder einer gesinterten Le­ gierung handelt, mit deren Hilfe die Nadelstange 1 axial be­ weglich gehaltert ist. An der Mitte der Nadelstange 1 ist ein Nadelstangen-Verbindungsstutzen 5 befestigt. Der Nadelstan­ gen-Verbindungsstutzen 5 wird wie folgt betätigt: Eine Dreh­ bewegung einer Armwelle, d. h. einer in Längsrichtung des Nähmaschinenarms verlaufenden Welle (nicht gezeigt), wird mit Hilfe eines Kurbelmechanismus in eine vertikale Bewegung um­ gewandelt, und diese vertikale Bewegung wird auf den Nadel­ stangen-Anschlußstutzen 5 übertragen, woraufhin sich ein (bezüglich seiner äußeren Konturen) quadratisches Element 6, welches mit dem Ende des Nadelstangen-Anschlußstutzens 5 ge­ koppelt ist, längs einer Führungsnut (nicht gezeigt) bewegt und somit in vertikaler Richtung zusammen mit der Nadelstange 1.

Bei der vorstehend beschriebenen Nadelstangen-Antriebsein­ richtung wird den Innenflächen des oberen Nadelstangen- Metallelements 3 und des unteren Nadelstangen-Metallelements 4 über eine zentrale Öffnung, die in der Armwelle ausgebildet ist, ein Schmiermittel zugeführt.

Die oben erwähnte Stoffpreßeinrichtung dient dazu, den Stoff bzw. die Stoffe während des Nähens elastisch anzupressen. Ei­ ne konventionelle Stoffpreßeinrichtung wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.

Wie Fig. 6 zeigt, ist mit dem unteren Ende einer Anpreßstange 21 ein Anpreßfuß 22 verbunden. Die Anpreßstange 21, die ein vertikal ausgerichtetes Schaftelement darstellt, wird durch ein Anpreßstangen-Metallelement 23, welches ein Lagerelement aus Stahl darstellt, in axialer Richtung beweglich gehaltert. Ein Anpreßstangen-Führungsbügel 24 ist an der Anpreßstange 21 oberhalb des Anpreßstangen-Metallelements 23 befestigt. Mit dem Anpreßstangen-Führungsbügel 24 ist ein Hochziehelement 25 verbunden, welches dazu dient, die Anpreßstange 21 nach oben zu bewegen. Eine Schraubenfeder 26 ist am oberen Ende der An­ preßstange 21 angeordnet, um den Anpreßfuß 22 gegen den Stoff zu pressen. Die elastische Kraft der Schraubenfeder 26 wird mittels einer Einstellschraube eingestellt, die in einen obe­ ren Endbereich der Anpreßstange 21 eingeschraubt ist.

Auch bei der vorstehend beschriebenen konventionellen Stoffanpreßeinrichtung wird, ähnlich wie im Falle der Nadel­ stangen-Antriebseinrichtung, der Innenfläche des Anpreßstan­ gen-Metallelements 23 ein Schmiermittel zugeführt, da sich die Anpreßstange 21 synchron zur Betätigung eines Zuführrades oder dergleichen, welches unterhalb einer Auflageplatte ange­ ordnet ist, mit hoher Geschwindigkeit nach oben und unten be­ wegt.

Die oben erwähnte Stoffzuführeinrichtung dient dazu, während des Nähens den Stoff zuzuführen. Zu diesem Zweck wird die Drehbewegung der Armwelle in eine Schwing- bzw. Pendelbewe­ gung umgesetzt. Eine konventionelle Stoffzuführeinrichtung dieser Art wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.

Wie Fig. 7 zeigt, besitzt die Stoffzuführeinrichtung einen horizontalen Zuführschaft 41 und einen vertikalen Zuführ­ schaft 42; bei diesen Elementen handelt es sich um Schaftele­ mente, auf die die Bewegung der Armwelle (nicht gezeigt) übertragen wird. Der horizontale Zuführschaft ist mit Hilfe eines Paares von Metallelementen 43, 43 (von denen in Fig. 7 nur eines gezeigt ist) drehbar gelagert, die axial im Abstand voneinander angeordnet sind. In ähnlicher Weise wird der ver­ tikale Zuführschaft 42 mit Hilfe eines Paares von vertikalen Metallelementen 44, 44 (von denen in Fig. 7 nur eines gezeigt ist)f die axial im Abstand voneinander angeordnet sind, dreh­ bar gelagert. An einem Endbereich des horizontalen Zuführ­ schaftes 41 ist ein Paar von Bügeln 45, 45 mit axialem Ab­ stand voneinander montiert. Eine drehbare Welle 46 ist über die beiden Bügel 45, 45 gelegt. Eine Buchse 48 wird von der drehbaren Welle 46 drehbar gehaltert. Die Buchse 48 ist am basisseitigen Ende einer Zuführstange 47 ausgebildet, welche sich in Richtung des vertikalen Zuführschaftes 42 erstreckt. In der Mitte der Zuführstange 47 ist eine Zuführklaue 49 be­ festigt. Außerdem wird vom vorderen Ende der Zuführstange 47 eine Rolle 50 drehbar gehaltert. Andererseits ist an dem ver­ tikalen Zuführschaft 42 ein Gabelelement 51 derart montiert, daß es sich gemeinsam mit dem Schaft 42 dreht.

Bei der Stoffzuführeinrichtung werden bei sich drehender Arm­ welle der horizontale Zuführschaft 41 und der vertikale Zu­ führschaft 42 verschwenkt, um ein Schwingen der Zuführstange 47 herbeizuführen, derart, daß die Klaue 49, die an der Zu­ führstange 47 befestigt ist, längs einer im wesentlichen el­ liptischen Bahn bewegt wird, um dadurch den Stoff zuzuführen.

Auch bei der vorstehend beschriebenen konventionellen Stoff­ zuführeinrichtung wird den Innenflächen der Zuführschaft- Metallelemente bzw. der Lager 43 und 44 ein Schmiermittel zu­ geführt.

Die oben erwähnte Armwelleneinrichtung dient dazu, die von einem Elektromotor erzeugte Drehbewegung auf verschiedene Teile der Nähmaschine zu übertragen. Eine konventionelle Arm­ welleneinrichtung dieser Art wird anhand der Fig. 8 beschrie­ ben.

In Fig. 8 bezeichnet das Bezugszeichen 81 die Armwelle, bei der es sich um ein Schaftelement handelt. Ein Ende der Arm­ welle 81 ist fest mit einer Riemenscheibe (nicht gezeigt) ge­ kuppelt, welche von einem Elektromotor (nicht gezeigt) zu ei­ ner Drehbewegung angetrieben wird; die Armwelle 81 wird also von dem Motor über die Riemenscheibe zu einer Drehbewegung angetrieben. Elemente zur Übertragung der Drehbewegung (nicht gezeigt) sind mit der Armwelle 81 gekuppelt, um die Drehung der letzteren auf die verschiedenen Teile der Nähmaschine zu übertragen. Außerdem sind ein vorderes Armwellen-Metallele­ ment 82, ein mittleres Armwellen-Metallelement 83 und ein hinteres Armwellen-Metallelement 84, bei denen es sich um La­ gerelemente zur drehbaren Lagerung der Armwelle 81 handelt, bezüglich der Armwelle 81 in axialem Abstand voneinander mon­ tiert.

Bei der konventionellen Armwelle wird den Innenflächen der Armwellen-Metallelemente bzw. Lager 82, 83 und 84 ein Schmiermittel zugeführt.

Bei der vorstehend beschriebenen konventionellen Nadelstan­ gen-Antriebseinrichtung ist es, wie bei der Stoffpreßeinrich­ tung, der Stoffzuführeinrichtung und der Armwelleneinrich­ tung, wichtig, ein Schmiermittel zuzuführen, wobei die Schmiermittelzufuhr jedoch nicht unkontrolliert erfolgen sollte; vielmehr wird die zugeführte Schmiermittelmenge ein­ gestellt.

Wenn die eingestellte Schmiermittelmenge zu gering ist, dann kann sich bei der betreffenden Einrichtung ein Fressen erge­ ben. Wenn die eingestellte Schmiermittelmenge dagegen übermä­ ßig groß ist, dann werden die betreffenden Einrichtungen mit austretendem Schmiermittel verschmutzt, so daß auf dem zu vernähenden Stoff Schmiermittelflecke entstehen, die das ge­ nähte Erzeugnis gegebenenfalls unverkäuflich machen.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, bringt eine mit Schmiermittel versorgte Nähmaschine eine Anzahl von Problemen mit sich, die noch gelöst werden müssen. Daher be­ steht ein starkes Bedürfnis für die Schaffung einer Einrich­ tung mit relativ zueinander beweglichen Teilen für eine Näh­ maschine, bei welcher kein Schmiermittel benötigt wird.

Die JP-OS 2-109 592 offenbart eine Nadelstangen-Antriebsein­ richtung für eine Nähmaschine. Die Nadelstangen-Antriebsein­ richtung umfaßt dabei ein Schaftelement, nämlich die Nadel­ stange, welche im wesentlichen aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. Auf der Oberfläche der aus einer Aluminium­ legierung bestehenden Nadelstange wird durch anodische Be­ handlung ein harter Aluminiumfilm ausgebildet. Die so bear­ beitete Nadelstange wird in ein Kunstharz auf der Basis von Tetrafluorid oder Molybdändisulfid eingetaucht, um die ferti­ ge Nadelstange zu erhalten. Die zitierte Druckschrift offen­ bart ferner ein Lagerelement, nämlich ein Gleitlager, welches aus einem Kunstharz auf der Basis von Polyimidverbindungen oder Polyimidamidverbindungen hergestellt ist.

Wenn die vorstehend beschriebene Nadelstangen-Antriebsein­ richtung ohne Schmierung betätigt wird, ergibt sich insbeson­ dere bei hoher Geschwindigkeit sehr bald ein Verschleiß bzw. ein Abschälen der Kunstharz-Tetrafluorid- oder -Molybdändi­ sulfid-Schicht (bzw. des Kunststoffilms), wodurch eine große Menge an Kunststoffstaub entsteht und außerdem der Spalt zwi­ schen der Nadelstange und dem Gleitlager vergrößert wird. Diese Probleme machen es schwierig, einen stabilen Nähbetrieb aufrechtzuerhalten. Andererseits bringt das Gleitlager aus Kunstharz das Problem mit sich, daß es eine geringe mechani­ sche Festigkeit aufweist und die Tendenz hat, sich bei Erwär­ mung auszudehnen.

Im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Stand der Tech­ nik und die damit verbundenen Schwierigkeiten liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, für eine Nähmaschine eine Ein­ richtung mit relativ zueinander beweglichen Teilen anzugeben, die ohne Schmierung vorteilhaft betrieben werden kann und ei­ nen stabilen Nähbetrieb gestattet.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Einrichtung mit relativ zueinander beweglichen Teilen in einer Nähmaschine, die umfaßt: ein Schaftelement und ein La­ gerelement, welches mit dem Schaftelement derart in Eingriff steht, daß zwischen diesen beiden Elementen eine Relativbewe­ gung herbeiführbar ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Schaftelement aus einem Metallmaterial besteht und eine Gleitoberfläche aufweist, mit deren Hilfe das Schaftele­ ment durch das Lagerelement gleitbeweglich gehaltert ist, daß die Gleitoberfläche durch eine Beschichtung mit einem Film aus Keramikmaterial gebildet ist und daß das Lagerelement im wesentlichen aus einem Metallmaterial hergestellt ist und ei­ ne Gleitoberfläche aufweist, mit der das Lagerelement gleit­ beweglich in Eingriff mit dem Schaftelement steht, wobei die Gleitfläche des Lagerelements eine eingepaßte Buchse aus ei­ nem Kunstharz umfaßt.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung mit relativ zueinander beweglichen Teilen werden das Keramikmaterial und das Kunst­ harzmaterial in Gleit- bzw. Reibkontakt miteinander gebracht. Da der Reibungskoeffizient zwischen den beiden verwendeten Materialien niedrig ist, werden gemäß der Erfindung die ent­ stehende Reibungswärme und ebenso das Ausmaß des Verschleißes beide deutlich reduziert. Diese Eigenschaften verhindern ei­ nerseits ein Fressen der relativ zueinander beweglichen Teile und andererseits ein nachteiliges Austreten von Schmiermit­ tel. Weiterhin wird zwischen dem Schaftelement und dem La­ gerelement stets ein Arbeitsspalt geeigneter Breite aufrecht­ erhalten, so daß jederzeit ein stabiler Nähbetrieb ermöglicht wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nach­ stehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zei­ gen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Nadelstangen- Antriebseinrichtung gemäß einem ersten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Stoffanpreßein­ richtung gemäß einem zweiten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Stoffzuführein­ richtung gemäß einem dritten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Armwellenein­ richtung gemäß einem vierten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer kon­ ventionellen Nadelstangen- Antriebseinrichtung;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer kon­ ventionellen Stoffanpreßeinrichtung;

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer kon­ ventionellen Stoffzuführeinrichtung und

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer kon­ ventionellen Armwelleneinrichtung.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachste­ hend anhand der Fig. 1 bis 4 näher beschrieben, in denen die Teile, die hinsichtlich ihrer Funktion denjenigen ent­ sprechen, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 5 bis 8 erläu­ tert wurden, durchgehend mit denselben Bezugszeichen bzw. Buchstaben bezeichnet sind.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt eine Nadelstangen-Antriebseinrichtung, welche ein Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung mit relativ zu­ einander beweglichen Teilen gemäß der Erfindung darstellt, nämlich ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei der Nadelstangen-Antriebseinrichtung ist deren zu lagern­ des Element, nämlich eine Nadelstange 11, im wesentlichen aus einem Stahlmaterial bzw. aus Stahl hergestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auf der Nadelstange 11 ein Film aus Keramikmaterial, beispielsweise ein CrN-Film, mit einer Dicke von 0,2 bis 50 µm durch Ionenplattierung hergestellt. Der CrN-Film 12 besitzt eine Vickershärte von 1500 bis 2000, ei­ nen niedrigen Reibungskoeffizienten von 0,1 bis 0,2 und eine sehr niedrige Adhäsion bezüglich eines synthetischen Harzes bzw. eines Kunstharzes.

Bevorzugte Beispiele für Filme aus Keramikmaterial sind TiN-, TiC-, TiAlN-, DLC- und BN-Filme - außer dem oben erwähnten CrN-Film. Unter diesen Filmen haben die TiN-, TiC- und TiAlN-Filme vorzugsweise eine Dicke von 0,2 bis 50 µm, wäh­ rend die DLC- und BN-Filme vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 5 µm aufweisen.

Andererseits sind ein oberes Nadelstangen-Metallelement 13 und ein unteres Nadelstangen-Metallelement 14, welche die Na­ delstange 11 gleitverschieblich haltern, im wesentlichen aus Stahl hergestellt. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind an den zylin­ drischen Innenflächen des oberen Nadelstangen-Metallelements 13 und des unteren Nadelstangen-Metallelements 14 Buchsen 15 eingepaßt, über die die Metallelemente 13 und 14 die Nadel­ stange 11 gleitverschieblich abstützen. Die Buchsen 15 sind aus einem Kunstharz auf der Basis von Polyimidverbindungen oder einem Kunstharzmaterial hergestellt, welches dadurch er­ halten wird, daß man einem aus Polyimidverbindungen bestehen­ den Kunstharz ein festes Schmiermittel zusetzt. Vorzugsweise wird das feste Schmiermittel wie folgt hergestellt: Den Kunstharz-Polyimidverbindungen werden 5 bis 60 Gew.-% Graphit oder 5 bis 40 Gew.-% Graphit sowie 5 bis 30 Gew.-% eines Fluo­ ropolymeres zugesetzt, oder den Kunstharz-Polyimidverbindun­ gen werden 5 bis 30 Gew.-% Fluoropolymer zugesetzt, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Buchse.

Wie oben beschrieben, haben das obere und das untere Nadel­ stangen-Metallelement 13 bzw. 14 Buchsen, die jeweils aus ei­ nem Kunstharz auf der Basis von Polyimidverbindungen oder aus einem Kunstharz hergestellt werden, welches dadurch erhalten wird, daß man dem Kunstharz-Polyimidverbindungen ein festes Schmiermittel zusetzt. Für die Metallelemente 13 und 14 er­ gibt sich ein maximaler PV-Wert von ca. 400 N/cm² × m/s (40 kgf/cm² × m/s), wenn eine relative Gleitverschiebung der­ selben längs der Nadelstange erfolgt. Insbesondere dann, wenn die Buchsen mit einer Nadelstange 11 kombiniert werden, wel­ che als Film aus Keramikmaterial einen CrN-Film aufweist, ist der Reibungskoeffizient zwischen jeder Buchse und der Nadel­ stange 11 etwa 0,2 oder kleiner; dies bedeutet, daß die Buch­ sen kaum Reibungswärme erzeugen und einem geringen Verschleiß durch Abrieb unterliegen.

Im allgemeinen beträgt der mittlere P-Wert des Lagerelements bei der Nadelstangen-Antriebseinrichtung einer Industrienäh­ maschine etwa 4 N/cm² (0,4 kgf/cm²), während die Umfangsge­ schwindigkeit etwa 4,8 m/s beträgt, und zwar unter der Vor­ aussetzung, daß die Drehzahl 4000 U/min beträgt. In diesem Fall liegt der PV-Wert folglich in der Größenordnung von etwa 19,2 N/cm² × m/s (1,92 kgf/cm² × m/s). Selbst wenn der Si­ cherheitsfaktor bzw. der Verschleißfaktor berücksichtigt wird, kann also die Nadelstangen-Antriebseinrichtung unter der Voraussetzung, daß die Drehzahl etwa einen Wert von 4000 U/min erreicht, ohne Schmierung betrieben werden.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel können die quadratischen Metallelemente mit einer größeren Dicke herge­ stellt werden und folglich mit einer höheren mechanischen Fe­ stigkeit. Sie können daher aus Kunstharz auf der Basis von Polyimidverbindungen hergestellt werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 2 zeigt eine Stoffpreßeinrichtung, die ein weiteres Bei­ spiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit relativ zuein­ ander beweglichen Teilen darstellt. Bei der Stoffpreßeinrich­ tung bzw. -anpreßeinrichtung ist ein Schaftelement, nämlich eine Preßstange 31, im wesentlichen aus Stahl hergestellt. Auf der Preßstange 31 ist ein Film aus einem der oben erwähn­ ten Keramikmaterialien, nämlich ein CrN-Film 32, mit einer Dicke von 2 bis 50 µm durch Ionenplattierung hergestellt. Das keramische Material des Films kann eines der Materialien sein, welche im Zusammenhang mit der Erläuterung der Nadel­ stange 11 erwähnt wurden, wobei der Film wieder mit der ent­ sprechenden Filmstärke aufgebracht wird.

Andererseits besteht ein Preßstangen-Metallelement 33, wel­ ches der gleitverschieblichen Halterung der Preßstange 31 dient, im wesentlichen aus einem Metallmaterial, wie z. B. Stahl. An den zylindrischen Innenflächen des Preßstangen- Metallelements 33 sind Buchsen 34 eingepaßt, mit deren Hilfe das Element 33 die Preßstange 31 gleitverschieblich führt. Die Buchsen 34 sind aus einem Kunstharz auf der Basis von Po­ lyimidverbindungen oder einem Kunstharz hergestellt, welches dadurch erhalten wird, daß man dem Kunstharz auf der Basis von Polyimidverbindungen ein festes Schmiermittel zusetzt. Das feste Schmiermittel in den Buchsen 34 kann in derselben Weise hergestellt werden bzw. zusammengesetzt sein, wie dies bezüglich der Buchsen 15 oben erläutert wurde.

Das zweite Ausführungsbeispiel ist hinsichtlich seiner Funk­ tion und seiner Vorteile dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 im wesentlichen gleich. Bei dem zweiten Ausführungs­ beispiel besitzt die metallische Preßstange 33 der Stoff­ preßeinrichtung jedoch einen kleineren P-Wert und einen klei­ neren V-Wert als die Metallelemente 13 und 14 bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Daher kann die Preßeinrich­ tung ohne Schmierung mit hoher Geschwindigkeit betrieben wer­ den.

Drittes Ausführungsbeispiel

Fig. 3 zeigt eine Stoffzuführeinrichtung, welche ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit relativ zueinander beweglichen Teilen, d. h. ein drittes Aus­ führungsbeispiel der Erfindung, darstellt.

Bei der Stoffzuführeinrichtung sind die Schaft- bzw. Stan­ genelemente, nämlich eine horizontale Zuführstange 61 und ei­ ne vertikale Zuführstange 62 - diese Stangen sind zur Verein­ fachung der Zeichnung dupliziert bzw. mit doppelten Bezugs­ zeichen versehen -, im wesentlichen aus einem Metallmaterial, wie z. B. Stahl, hergestellt. Auf den Zuführstangen 61 und 62 ist ein Film aus Keramikmaterial, beim Ausführungsbeispiel beispielsweise ein CrN-Film, mit einer Dicke von 0,2 bis 50 µm durch Ionenplattierung ausgebildet. Das Keramikmaterial des Films kann jedes der Materialien sein, die weiter oben im Zusammenhang mit der Nadelstange 11 erwähnt wurden, wobei mit ähnlichen Filmstärken gearbeitet wird wie im Falle der oben beschriebenen Nadelstange 11.

Der gleiche CrN-Film 63 wird auf einer drehbaren Welle 66 ausgebildet, bei der es sich um eine Welle handelt, die der drehbaren Halterung einer Buchse 65 für die Zuführstange dient. Der gleiche CrN-Film 63 ist außerdem auf einem Wel­ lenelement ausgebildet, nämlich auf einer Rollenwelle 67, welche einstückig mit einer Rolle 66 ausgebildet ist, um letztere am vorderen Ende der Zuführstange 64 drehbar zu hal­ tern.

Andererseits sind Metallelemente 68 und 69 für die horizonta­ le bzw. die vertikale Zuführstange, nämlich Lagerelemente, die geeignet sind, die Zuführstangen 61 bzw. 62 gleitver­ schieblich zu haltern, im wesentlichen aus einem Metallmate­ rial, wie z. B. Stahl, hergestellt. Wie Fig. 3 zeigt, sind in innere Zylinderflächen der Metallelemente 68 und 69 Buchsen 70 eingepaßt, welche der gleitverschieblichen Halterung der Zuführstangen 61 bzw. 62 dienen. Die Buchsen 70 sind jeweils aus einem Kunstharz auf der Basis von Polyimidverbindungen bzw. einem Kunstharz hergestellt, welches dadurch erhalten wird, daß man dem auf der Basis von Polyimidverbindungen her­ gestellten Kunstharz ein festes Schmiermittel zusetzt. Das feste Schmiermittel kann in derselben Weise hergestellt bzw. ausgewählt werden, wie dies weiter oben im Zusammenhang mit den Buchsen 15 erläutert wurde.

Die Buchse 65, bei der es sich um ein Lagerelement handelt, welches gleitverschieblich von der zu einer Drehbewegung an­ treibbaren Welle 66 getragen wird, und das Lagerelement, wel­ ches eine durchgehende Öffnung 71 aufweist, die am vorderen Ende der vorstehend erwähnten Zuführstange 63 ausgebildet ist, um die Rollenwelle 67 drehbar zu lagern, sind aus einem Metallmaterial, wie z. B. Stahl, hergestellt. In die inneren Zylinderflächen der Buchse 65 und des Lagerelements mit der durchgehenden Öffnung 71 sind Buchsen 70 eingepaßt, welche gleitbeweglich mit den Wellen 66 bzw. 67 zusammenwirken. Die Buchsen 70 sind ähnlich wie die oben beschriebenen Buchsen aus einem Kunstharz auf der Basis von Polyimidverbindungen oder einem Kunstharz hergestellt, welches dadurch erhalten wird, daß man dem Kunstharz auf der Basis von Polyimidverbin­ dungen ein festes Schmiermittel zusetzt, wobei das feste Schmiermittel in derselben Weise hergestellt werden kann wie im Falle der weiter oben beschriebenen Buchsen 15.

Das dritte Ausführungsbeispiel ist hinsichtlich seiner Funk­ tion und seiner Vorteile dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 im wesentlichen ähnlich. Das dritte Ausführungsbei­ spiel kann ebenfalls ohne Schmierung mit hoher Drehzahl be­ trieben werden.

Viertes Ausführungsbeispiel

Fig. 4 zeigt eine Armwelleneinrichtung, die ein weiteres Aus­ führungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit re­ lativ zueinander beweglichen Teilen, d. h. ein viertes Aus­ führungsbeispiel der Erfindung, darstellt.

Bei der Armwelleneinrichtung ist das Wellenelement, nämlich eine Armwelle 91, im wesentlichen aus einem Metallmaterial, wie z. B. Stahl, hergestellt. Auf der Armwelle 91 ist ein CrN-Film 91, d. h. einer der erwähnten Filme aus Keramikmate­ rial, mit einer Dicke von 0,2 bis 50 µm durch Ionenplattie­ rung hergestellt. Der Keramikmaterialfilm kann aus einem der Materialien bestehen, welche im Zusammenhang mit der oben er­ läuterten Nadelstange 11 beschrieben wurden, wobei die Filmdicke wieder ähnlich gewählt wird wie im Falle der oben beschriebenen Nadelstange 11.

Lagerelemente, welche die Armwelle 91 gleitverschieblich hal­ tern, nämlich ein vorderes Armwellen-Metallelement 93, ein mittleres Armwellen-Metallelement 94 und ein hinteres Armwel­ len-Metallelement 95 sind im wesentlichen aus einem Metallma­ terial, wie z. B. Stahl, hergestellt. In die zylindrischen Oberflächen der Metallelemente 93, 94 und 95 sind Buchsen 96 eingepaßt, mit deren Hilfe die genannten Elemente 93 bis 95 bezüglich der Armwelle 91 gleitverschieblich montiert sind. Die Buchsen 96 sind jeweils aus einem Kunstharz auf Polyimid­ basis oder einem Kunstharzmaterial hergestellt, welches da­ durch erhalten wird, daß man dem Kunstharz auf Polyimidbasis ein festes Schmiermittel zusetzt. Das feste Schmiermittel kann in derselben Weise hergestellt werden wie das Schmier­ mittel im Falle der oben beschriebenen und in Fig. 1 gezeig­ ten Buchsen 15.

Das vierte Ausführungsbeispiel ist hinsichtlich seiner Wir­ kungen und Vorteile dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausfüh­ rungsbeispiel im wesentlichen ähnlich. Das vierte Ausfüh­ rungsbeispiel kann ebenfalls ohne Schmierung mit hoher Ge­ schwindigkeit betrieben werden.

Während die Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung erläutert wurde, ist zu beach­ ten, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele und durch dieselben beschränkt wird. Vielmehr erkennt der Fachmann, daß zahlreiche Änderungen und/oder Ergänzungen mög­ lich sind, ohne daß dabei der Grundgedanke der Erfindung ver­ lassen werden müßte. Das technische Konzept gemäß der vorlie­ genden Erfindung kann also nicht nur, wie vorstehend be­ schrieben, bei einer Nadelstangen-Antriebseinrichtung, einer Stoffpreßeinrichtung, einer Stoffzuführeinrichtung und einer Armwelleneinrichtung realisiert werden, sondern auch bei ver­ schiedenen anderen Teilen einer Nähmaschine, welche Wellen bzw. Stangen und zugeordnete Lagereinrichtungen umfassen, die relativ zueinander Bewegungen ausführen.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, arbeitet die erfindungsgemäße Einrichtung mit relativ zueinander be­ weglichen Teilen in vorteilhafter Weise ohne Schmierung, was jederzeit einen stabilen Nähbetrieb gewährleistet. Da die be­ schriebenen Einrichtungen keine Schmierung benötigen, wird ferner verhindert, daß die zu vernähenden Stoffe mit Schmier­ mittel verschmiert bzw. befleckt werden.

Claims (10)

1. Einrichtung mit relativ zueinander beweglichen Teilen in einer Nähmaschine, umfassend: ein Schaftelement und ein Lagerelement, welches mit dem Schaftelement derart in Eingriff steht, daß zwischen diesen beiden Elementen ei­ ne Relativbewegung herbeiführbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schaftelement (11) aus einem Metallma­ terial besteht und eine Gleitoberfläche (12) aufweist, mit deren Hilfe das Schaftelement (11) durch das Lagere­ lement (13, 14) gleitbeweglich gehaltert ist, daß die Gleitoberfläche durch eine Beschichtung mit einem Film (12) aus Keramikmaterial gebildet ist und daß das La­ gerelement (13, 14) im wesentlichen aus einem Metallma­ terial hergestellt ist und eine Gleitoberfläche (15) aufweist, mit der das Lagerelement gleitbeweglich in Eingriff mit dem Schaftelement (11) steht, wobei die Gleitfläche des Lagerelements (13, 14) eine eingepaßte Buchse (15) aus einem Kunstharz umfaßt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikmaterial des Films (12) eines der folgenden Materialien umfaßt: CrN, TiN, TiC oder TiAlN.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Films (12) aus Keramikmaterial 0,2 bis 50 µm beträgt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (12) aus Keramikmaterial DLC oder BN umfaßt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Films aus Keramikmaterial 0,1 bis 5 µm be­ trägt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse ein Polyimid-Kunstharz umfaßt.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse ein festes Schmiermittel und ein Polyimid- Kunstharz umfaßt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Schmiermittel ein Graphitmaterial umfaßt und daß die zugesetzte Menge des Graphitmaterials 5 bis 60 Gewichtsteile bezogen auf das Gesamtgewicht der Buchse (15) beträgt.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Schmiermittel ein Graphitmaterial und ein Flu­ oropolymer umfaßt und daß die Menge des zugesetzten Gra­ phitmaterials 5 bis 40 Gewichtsteile und die Menge des zugesetzten Fluoropolymeres 5 bis 30 Gewichtsteile bezo­ gen auf das Gesamtgewicht der Buchse (15) beträgt.

10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Schmiermittel ein Fluoropolymer umfaßt und daß die zugesetzte Menge des Fluoropolymeres 5 bis 30 Ge­ wichtsteile bezogen auf das Gesamtgewicht der Buchse (15) beträgt.