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Die
Erfindung betrifft eine Säulennähmaschine,
insbesondere eine Säulennähmaschine,
die einen Stützbogen
aufweist, der zur Anpassung der Formen von zu nähenden Gegenständen leicht
auswechselbar ist.
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Eine
drehbare Säulennähmaschine
nach dem Stand der Technik, wie in 1 gezeigt,
weist einen Säulenmechanismus
auf, dessen Form sich der zu nähenden
Tasche anpasst. Im Inneren eines Nadelplattensockels 13 ist
ein Drehansatz vorhanden, wobei eine Nadelplatte 14 seitlich
am Nadelplattensockel 13 angebracht ist. Außerdem liegt
der Nadelplattensockel 13 auf einem Stützbogen 12 und kann
sich um einen Drehzapfen drehen.
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Ein
Untersitz 10 wird auf eine Welle des Drehansatzes aufgesetzt
und zur Unterstützung
des Stützbogens 12 verwendet.
Mit dem Untersitz 10 kann der Stützbogen 12 in Drehbewegung
versetzt werden, die durch ein Zahnrad 27 in Auf- und Abbewegung
umgesetzt wird, die dann an den Drehansatz weitergeleitet wird.
Der Stützbogen 12 ist
einstückig ausgebildet
und erlaubt keine Einstellung bzw. Justierung. Wird das Nähverfahren
oder der zu nähende Gegenstand
geändert,
müssen
entsprechende Bauteile vorbereitet werden, was zu einer zeit- und
kraftraubenden Auswechslung des Stützbogens 12 führt.
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Um
die herkömmliche
drehbare Säulennähmaschine
auf einen anderen Stützbogen 12 anzuwenden,
müssen
die gesamten Bauteile inklusive dem Untersitz 10 ersetzt
werden.
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Ferner
weist solche drehbare Säulennähmaschine
größere Abmessungen
als bekannte Säulennähmaschinen,
wodurch die Auswechslung nur mit großem Kraft- und Zeitaufwand
erfolgt.
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Aus
diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher
Lösungen,
basierend auf langjähriger
Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen
und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.
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Durch
die Erfindung wird eine Säulennähmaschine
geschaffen, bei der die Auswechslung von Bauteilen des Stützbogens
zustande kommt, ohne die Nähmaschine
umzukippen.
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Außerdem wird
durch die Erfindung eine Säulennähmaschine
geschaffen, deren Stützbogen in
einen ersten und einen zweiten Abschnitt unterteilt ist, wobei der
erste Abschnitt die aus einer Unterwelle kommende Drehbewegung unterstützt. Unter
Verwendung von Kegelrädern
erfolgt ein rechtwinkliges Weiterleiten der Drehbewegung. Hingegen
unterstützt
der zweite Abschnitt des Stützbogens
weitere Übertragungsbauteile
bis zu einem Drehansatz.
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Ferner
wird durch die Erfindung eine Säulennähmaschine
geschaffen, bei der eine Aussparung und ein Gabelkopf zur Einpassung
eines Positionierring 18 bzw. eines Exzenterzapfens 22 Verwendung findet,
was für
eine Verbindung an einer richtigen Stelle sorgt.
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Die
Erfindung weist insbesondere die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale
auf. In den Unteransprüchen
sind Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Im
Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Funktionsweise der Erfindung
anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
und der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert werden.
Es zeigt:
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1 in schematischer Darstellung
eine herkömmliche
Säulennähmaschine
mit einem einstückig ausgebildeten
Stützbogen;
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2 in schematischer Darstellung
eine erfindungsgemäße Säulennähmaschine
mit einem Stützbogen
in zerlegbarer Bauweise;
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3 eine schematische Darstellung
eines erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus;
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4 in vereinfachter Darstellung
den erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus
gemäß 3;
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5 eine schematische Darstellung
einer erfindungsgemäßen Verbindungsstange
nach dem Zusammenbau;
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6 eine schematische Darstellung
der erfindungsgemäßen Verbindungsstange
vor dem Zusammenbau;
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7 eine perspektivische Explosionsdarstellung
des erfindungsgemäßen ersten
und des zweiten Abschnitts; und
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8 eine perspektivische Explosionsdarstellung
zum Erläutern
der weiteren erfindungsgemäßen Bauteile.
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Bezugnehmend
auf 2 bis 8 ist in einem Hauptkörper 1 der
erfindungsgemäßen Säulennähmaschine
ein Nadelstab 7, ein Hebemechanismus, ein Ausgleichmechanismus,
ein Umwandlungsmechanismus und eine Stellvorrichtung vorgesehen.
An der rechten Seite der erfindungsgemäßen Säulennähmaschine ist eine Riemenscheibe 4 angebracht, um
eine Drehkraft zu erhalten. Der Hauptkörper 1 steht auf einer
Unterplatte 9 und ihre Höhe hängt von einer Stützsäule 8 ab.
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Im
Inneren des Untersitzes 10 ist eine sich drehende Welle 26 vorgesehen,
wobei der Untersitz 10 auf der Unterplatte 9 liegt.
Außerdem
befindet sich ein erster Abschnitt 11' des Stützbogens 12 auf dem Untersitz 10,
wobei die Welle 26 im ersten Abschnitt 11' drehbar gelagert ist.
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Innerhalb
des ersten Abschnitts 11' ist
eine Antriebswelle 28 vorhanden, auf deren unterem Ende
ein Antriebsritzel 27 aufgesetzt ist. Das Antriebsritzel 27 dreht
sich um einen Mittelpunkt eines Stirnrads 37, das an der
Welle 26 frei drehbar angebracht ist. Mit dem Antriebsritzel 27 wird
die Drehbewegung einer nicht näher
dargestellte Unterwelle in Senkrechtbewegung umgewandelt.
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Beim
Verhindern der Drehung des Stirnrads 37 wird ein Drehzapfen 31 des
Untersitzes 10 in einem Gabelkopf 30 eingeführt.
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Im
ersten Abschnitt 11' ist
ein Befestigungssitz 15 eingebaut, in dem ein weiteres
Lager 44 vorgesehen ist. Im Lager 40 ist ein sich
frei drehender Positionierritzel 38 mit seiner Drehachse
installiert, wobei das Positionierritzel 38 und das Stirnrad 37 ineinander
greifen. Das dem Positionierritzel 38 entgegengesetzte
Ende der Welle ist mit einem senkrecht zur Welle verlaufenden Befestigungsstift 46 und
einem Rohrstutzen 41 befestigt.
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Im
Befestigungssitz 15 des ersten Abschnitts 11' ist, ein weiteres
Lager 44 vorgesehen, in dem eine nicht näher dargestellte
Welle gelagert ist, welche ein Antriebsritzel 42 in Drehbewegung
versetzt. Das Antriebsritzel 42 greift dann in ein Kegelrad
der Antriebswelle 28 ein. Das der Antriebswelle 28 abgewandte
Ende des Antriebsritzels 42 ist mit einem senkrecht zur
Welle verlaufenden Befestigungsstift 47 und einem Rohrstutzen 45 befestigt.
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Der
Befestigungssitz 15 ist oben mit einem Positionierring 18 versehen,
der mit einer Schraube 17 am Befestigungssitz 15 befestigt
ist und mit dem eine exzentrische Lage des Lagers 44 auf
der Welle beibehalten werden kann.
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Im
Inneren des zweiten Abschnitts 12' befindet sich ebenfalls ein Lager 50,
in dessen Mitte eine Verbindungsstange 48 drehbar gelagert
ist, die an ihrem vorderen gerillten Ende kugelförmig ausgebildet ist. Der Rohrstutzen 41 ist
auf der Verbindungsstange 48 aufsteckbar, wobei mit Befestigungsringen 49, 51 eine
Axialbewegung der Verbindungsstange 48 ausgeschlossen ist.
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An
einem abliegenden Ende der Verbindungsstange 48 ist ein
Verbindungskopf 52 ausgebildet, der mit einem korrespondierend
geformten Verbindungskopf 53 eine formschlüssige Verbindung
bildet, was für
eine drehbare Lagerung in einem Lager 57 innerhalb des
zweiten Abschnitts 12' sorgt.
Auf diese Weise kann die Drehbewegung der Verbindungsstange 48 auf
einen weiteren Verbindungskopf 54 übertragen werden. Der Verbindungskopf 54 ist auf
eine Welle 55 aufgesteckt. Mit zwei Befestigungsringen 56, 58 ist
eine Verschiebung der Welle 55 in axialer Richtung ausgeschlossen.
An einem weiteren Ende der Welle 55 ist ein Kegelrad 59 angebracht.
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Eine
Antriebswelle 73 ist in einem oberen und einem unteren
Lager 77, 74 des zweiten Abschnitts 12' drehbar gelagert,
wobei zwei Befestigungsringe 75, 76 für die Verhinderung
einer Verschiebung der Antriebswelle 73 in axialer Richtung sorgen.
Hierdurch wird gewährleistet,
dass zwei Kegelräder 72, 59 ineinander
greifen und ein oberes Kegelrad 78 festgestellt wird.
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Eine
obere Antriebswelle 87 ist in Lagern 88, 95 des
zweiten Abschnitts 12' drehbar
gelagert, wobei zwei Befestigungsringe 91, 92 für die Verhinderung
einer Verschiebung der oberen Antriebswelle 87 in axialer
Richtung sorgen. Hierdurch wird gewährleistet, dass zwei Kegelräder 72, 59 ineinander
greifen und ein oberes Kegelrad 78 festgestellt wird. Ein Kegelrad 86 ist
an einem dem Kegelrad 78 zugewandten Ende der oberen Antriebswelle 87 angebracht,
während
ein Verbindungskopf 96 an einem gegenüberliegenden Ende angeordnet
ist.
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In
der Mitte eines Lagers 99 ist eine Drehachse eines Antriebsritzels 103 drehbar
gelagert, wobei das Lager 99 an einem Lagersitz 101 innerhalb des
zweiten Abschnitts 12' angeordnet
ist. Auf der Drehachse des Antriebsritzels 103 ist ein
Verbindungskopf 98 aufgesetzt. Die Drehbewegung der oberen
Antriebswelle 87 kann über
ein Verbindungselement auf das Antriebsritzel 103 übertragen
werden. Außerdem
greift ein Stirnrad 116 in das Antriebsritzel 103 ein.
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Ein
Lager 112 befindet sich in der Mitte der Unterlage 111,
wobei der Überstand
des Lagers 112 zusammen mit dem seitlich angeordneten Nadelplattensockel 13 mit
Schrauben befestigt ist. Auf diese Weise kann sich das Stirnrad 116 um
das Lager 112 drehen.
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Die
beiden Verbindungsstangen 48, 60 verfügen jeweils über ein
kugelförmiges
Ende mit einer Axialnut. Die Verbindungsstange 60 ist in
einer Hülse 62 drehbar
gelagert, wobei mit Befestigungsringen 61, 63 eine
Axialverschiebung der Hülse 62 vermieden
wird. An einem dem kugelförmigen
Ende der Verbindungsstange 60 gegenüberliegenden Ende ist ein Verbindungskopf 64 ausgebildet.
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Eine
Antriebswelle 70 ist in einem Lager 68 des zweiten
Abschnitts 12' drehbar
gelagert, wobei zwei Befestigungsringe 67, 69 für die Verhinderung einer
Verschiebung der Antriebswelle 70 in axialer Richtung sorgen.
An einem Ende der Antriebswelle 70 ist ein Kegelrad 71 angebracht,
wobei mit einem weiteren Verbindungskopf und einer Verbindungsstange 60 eine
Drehbewegung auf die Antriebswelle 70 übertragen wird.
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Eine
Antriebswelle 80 ist in Lagern 84, 81 innerhalb
des zweiten Abschnitts 12' drehbar
gelagert, wobei zwei Befestigungsringe 82, 83 für die Verhinderung
einer Verschiebung der Antriebswelle 80 in axialer Richtung
sorgen. Am unteren Ende der Antriebswelle 80 ist ein im
Eingriff mit dem Kegelrad 71 stehendes Kegelrad angebracht,
während
die Antriebswelle 80 an ihrem oberen Ende mit einem weiteren
Kegelrad 85 versehen ist, das in ein Kegelrad 104 eingreift.
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Eine
obere Antriebswelle 107 ist in Lagern 105, 109 drehbar
gelagert, die beide im Inneren von Lagersitzen 89 bzw. 100 innerhalb
des zweiten Abschnitts 12' befinden,
wobei zwei Befestigungsringe 91, 92 für die Verhinderung
einer Verschiebung der Antriebswelle 107 in axialer Richtung
sorgen. Auf einem Ende der Antriebswelle 107 sitzt das
Kegelrad 104, während
die Antriebswelle 107 an ihrem weiteren Ende mit einem
Ritzel 110 versehen ist.
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Ein
Antriebsritzel 113 ist in der Mitte eines Lagers 112 drehbar
installiert, wobei das Antriebsritzel 113 und das Ritzel 110 ineinander
greifen. Außerdem
ist ein Drehansatz 115 an seinem oberen Ende angeordnet.
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In
Anpassung an die Position der Antriebswelle 28 ist die
Unterlage 111 im Inneren des zweiten Abschnitts 12' vorgesehen.
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Ein
Exzenterzapfen 22 ist unten an einer Seite des ersten Abschnitts 11' angebracht
und befindet sich in einem Gabelkopf 20 unterhalb des zweiten Abschnitts 12'. Um die Installierung
des Exzenterzapfens 22 in dem Gabelkopf 20 zu
ermöglichen, muss
der in 4 eingezeichnete
Abstand A geringer sein als der Abstand B.
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Schrauben 24, 25 werden
zum Zusammenbau der Abschnitte 11', 12' eingesetzt.
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Nachfolgend
wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Säulennähmaschine beschrieben. Die
Drehbewegung einer nicht näher
dargestellten Unterwelle wird über
ein Kegelrad der Antriebswelle 28 auf das rechtwinklig
dazu eingreifende Antriebsritzel 42 mit Untersetzungsverhältnis 1:1 übertragen. Dann
wird die in waagrechte Richtung überführte Drehbewegung über den
Rohrstutzen 45 und die Verbindungsstange 60 an
die ineinander greifenden Kegelräder 71, 79 mit
sich schneidenden Drehachsen weitergeleitet, wodurch die Drehbewegung
in senkrechte Richtung überführt wird.
Das Untersetzungsverhältnis
zwischen den Kegelrädern 71, 79 beträgt ebenfalls
1:1. Die in senkrechte Richtung überführte Drehbewegung
wird nun auf die ineinander greifenden Kegelräder 85, 104 mit
Untersetzungsverhältnis 1:1 übertragen.
So wird die Drehbewegung wieder in waagrechte Richtung überführt und
gelangt somit an die ineinander greifenden Ritzel 110, 113 mit
Untersetzungsverhältnis
1:1. Schließlich
wird die Drehbewegung wieder in senkrechte Richtung überführt und weiters
auf den Drehansatz 115 übertragen.
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Die
zueinander zusammengefügten
Abschnitte 11', 12' drehen sich
um die Welle 26. Durch die sich drehenden Abschnitte 11', 12' wird das im Eingriff
mit dem Stirnrad 37 stehende Positionierritzel 38 in
Drehbewegung versetzt. Die Übertragung
der Drehbewegung erfolgt über
den Rohrstutzen 41 und die Verbindungsstange 48 mit
den ineinander greifenden Kegelrädern 78, 86 mit
Untersetzungsverhältnis
1:1. Des Weiteren wird die Drehbewegung durch die ineinander greifenden
Kegelräder 78, 86 mit
Untersetzungsverhältnis
1:1 an ein Antriebsritzel 103 weitergeleitet.
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Das
Antriebsritzel 103 und das Stirnrad 116 ist genauso
wie das Positionierritzel 38 bzw. das Stirnrad 37 ausgeführt, wodurch
sich der Nadelplattensockel 13 und die Nadelplatte 14 stets
in derselben Stellung befinden.
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Beim
Lockern der Schrauben 24, 25 unter dem ersten
Abschnitt 11' kann
der zweite Abschnitt 12' entlang
dem ersten Abschnitt 11' verschoben werden,
wodurch die Verbindungsstangen 48, 60 aus den
Rohrstutzen 41 bzw. 45 herausgenommen werden können. Auf
diese Weise wird die Drehbewegung gestoppt.
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Um
die Befestigungsstifte 46, 47 der Rohrstutzen 41, 45 in
Führungsrillen
der Verbindungsstücke 48, 60 einzusetzen,
muss die Richtung des zweiten Abschnitts 12' so gehalten werden, dass die Befestigungsstifte 46, 47 auf
die jeweils zugeordneten Führungsrillen
der Verbindungsstangen 48, 60 ausgerichtet werden.
Wie aus 4 ersichtlich,
wird der zweite Abschnitt 12' von
dem ersten Abschnitt 11' in Gleitbewegung
in Richtung auf die linke Seite hin versetzt.
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Anschließend wird
der Positionierring 18 auf eine Aussparung 19 aufgerichtet
und darin eingesetzt, woraufhin der zweite Abschnitt 12' soweit verschoben
wird, bis der in 4a eingezeichnete
Abstand A kleiner ist als der in 4b eingezeichnete Abstand
B und somit der Exzenterzapfen 22 in den Gabelkopf 20 einsetzbar
ist. Da die Verbindungsstangen 48, 60 an ihrem
vorderen Ende kugelförmig
ausgebildet sind, ergibt sich eine einfache Einpassung der Verbindungsstangen 48, 60 in
die Rohrstutzen 41 bzw. 45. Bei Montage oder Demontage
des Stützbogens 12 erfolgt
eine Feineinstellung der relativen Position des Drehansatzes 115 gegenüber der
Nadel durch die Drehung des Exzenterzapfens 22.
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Durch
die oben erwähnte
Gestaltung ist die Antriebswelle getrennt ausgeführt, wobei eine Übertragung
der Drehbewegung durch jeweils mit einer kugelförmigen Aussparung versehene
Verbindungsstangen stattfindet. Auf diese Weise kann der ursprünglich einstückig ausgebildete
Stützbogen
zerlegt werden, was den Zusammenbau des Antriebsmechanismus erleichtert.
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Des
Weiteren sind die Auswechslung des Stützbogens und sein Zusammenbau
mit geringerem Zeit- und Kraftaufwand möglich, ohne die Säulennähmaschine
umzukippen, was eine Steigerung der Arbeitseffizienz bewirkt. Unter
Verwendung der modularen Konfiguration des Stützbogens kann die Herstellungskosten
in erheblichem Maße
herabgesetzt werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr
ergeben sich für
den Fachmann im Hauptrahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.
Insbesondere wird der Schutzumfang der Erfindung durch die Ansprüche festgelegt.
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- 1
- Hauptkörper
- 4
- Riemenscheibe
- 7
- Nadelstab
- 8
- Stützsäule
- 9
- Unterplatte
- 10
- Untersitz
- 11'
- unterer
Abschnitt
- 111
- Unterlage
- 12
- Stützbogen
- 12'
- zweiter
Abschnitt
- 13
- Nadelplattensockel
- 14
- Nadelplatte
- 15
- Befestigungssitz
- 19
- Aussparung
- 20
- Gabelkopf
- 22
- Exzenterzapfen
- 24,
25
- Schraube
- 26
- Welle
- 27
- Antriebsritzel
- 28
- Antriebswelle
- 31
- Drehzapfen
- 37
- Stirnrad
- 38
- Positionierritzel
- 40
- Lager
- 41,
45
- Rohrstutzen
- 42
- Antriebsritzel
- 44
- Lager
- 46,
47
- Befestigungsstift
- 48
- Verbindungsstange
- 49
- Befestigungsring
- 50
- Lager
- 51
- Befestigungsring
- 52,
53, 54
- Verbindungskopf
- 55
- Welle
- 59
- Kegelrad
- 60
- Verbindungsstange
- 61,
63
- Befestigungsring
- 62
- Hülse
- 64,
65
- Verbindungskopf
- 67,
69
- Befestigungsring
- 68
- Lager
- 70
- Antriebswelle
- 71,
72
- Kegelrad
- 73
- Antriebswelle
- 74
- Lager
- 75,
76
- Befestigungsring
- 77
- Lager
- 78,
79
- Kegelrad
- 80
- Antriebswelle
- 81
- Lager
- 82,
83
- Befestigungsring
- 84
- Lager
- 85,
86
- Kegelrad
- 87
- obere
Antriebswelle
- 88
- Lager
- 89,
100
- Lagersitz
- 91,
92
- Befestigungsring
- 95
- Lager
- 96,
97
- Verbindungselement
- 99
- Lager
- 101
- Lagersitz
- 103
- Antriebsritzel
- 104
- Kegelrad
- 107
- Antriebswelle
- 110
- Ritzel
- 111
- Unterlage
- 113
- Antriebsritzel
- 115
- Drehansatz
- 116
- Stirnrad