DE202011002077U1

DE202011002077U1 - Nähmaschine

Info

Publication number: DE202011002077U1
Application number: DE202011002077U
Authority: DE
Original assignee: Xian Typical Europe GmbH
Current assignee: Vetron Typical Europe De GmbH
Priority date: 2010-02-11
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2021-01-29

Abstract

Nähmaschine, umfassend ein Chassis, an dem ein Antrieb (1) zur Nadelbewegung und eine Obertransportvorrichtung mit einem oszillierend beweglichen Schwenkhebel (2) für zwei Stoffdrückerstangen (3, 4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (2) zur Realisierung einer einstellbaren Hubhöhe der Stoffdrückerstangen (3, 4) mit einem gegenüber dem Antrieb (1) zur Nadelbewegung separat ansteuerbaren Schrittmotor (5) wirkverbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
Eine Nähmaschine der eingangs genannten Art ist nach der DE 10 2005 049 771 A1 bekannt. Diese besteht aus einem Antrieb zur Nadelbewegung und einer so genannten, dem Stofftransport dienenden Obertransportvorrichtung mit einem Schwenkhebel (auch Dreieckhebel genannt), an dem zwei Stoffdrückerstangen (auch Niederhaltefüsse genannt) angelenkt sind, wobei zur oszillierenden Auslenkung des Dreieckhebels an diesem eine Stellstange angelenkt ist, die ihrerseits über eine Schwinge mit dem Anrieb zur Nadelbewegung verbunden ist. – Bei dieser Konstruktion wird über zwei Sensoren die Dicke des zu nähenden Materials bestimmt. Auf Basis dieser Information erfolgt dann eine automatische Anpassung der Nähmaschine an die ermittelten Nähgutparameter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nähmaschine der eingangs genannten Art zu verbessern.
Diese Aufgabe ist mit einer Nähmaschine der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass der Schwenkhebel zur Realisierung einer einstellbaren Hubhöhe der Stoff drückerstangen mit einem gegenüber dem Antrieb zur Nadelbewegung separat ansteuerbaren Schrittmotor wirkverbunden ist.
Mit anderen Worten ist erfindungsgemäß eine Nähmaschine geschaffen, bei der mittels des Schrittmotors die tatsächliche Hubhöhe der Stoffdrückerstangen individuell einstellbar ausgebildet ist. Damit ist insbesondere die Möglichkeit geschaffen, bei hohen Drehzahlen des Antriebs zur Nadelbewegung einen vergleichsweise kleinen und bei niedrigen Drehzahlen einen vergleichsweise großen Hub der Stoffdrückerstangen einzustellen. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, dass Bewegungsprofil der Stoffdrückerstangen zu steuern, und zwar zum Beispiel in der Weise, dass die Niederhaltefüsse vor dem Auftreffen auf dem zu nähenden Material ”abgebremst” werden. Dank dieser erfindungsgemäß einstellbaren und damit ”dynamischen” Hubhöhe ist insbesondere bei großen Drehzahlen des Antriebs zur Nadelbewegung eine erhebliche Schwingungsreduktion und damit Geräuschminderung an der Nähmaschine möglich.
Unter einem Schrittmotor ist dabei ein Synchronmotor zu verstehen, bei dem der Rotor (drehbares Motorteil mit Welle) durch ein gesteuertes, schrittweise rotierendes elektromagnetisches Feld der Statorspulen (nicht drehbarer Motorteil) um einen minimalen Winkel (Schritt) oder sein Vielfaches gedreht werden kann. Nach der Erfindung kann der Schrittmotor auf verschiedene Weisen mit dem Schwenk- bzw. Dreieckhebel wirkverbunden sein. Dies wird weiter unten noch genauer erläutert.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Nähmaschine ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen.
Die erfindungsgemäße Nähmaschine einschließlich ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Schutzansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung zweier Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigt stark schematisiert
1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nähmaschine mit einem vollständig separat vom Antrieb zur Nadelbewegung betätigbaren Schrittmotor und
2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nähmaschine mit einem die vom Antrieb zur Nadelbewegung angeregte Auslenkung des Schwenkhebels beeinflussenden Schrittmotor.
Wie eingangs erläutert, ist aus der DE 10 2005 049 771 A1 eine der erfindungsgemäßen ähnliche Nähmaschine bekannt. Bezüglich der an sich bekannten, allgemeinen Funktionsweise solcher Nähmaschinen wird insoweit auf dieses Dokument verwiesen.
Die in den 1 und 2 stark schematisiert dargestellte Nähmaschine (vergleiche mit 4 der DE 10 2005 049 771 A1 ) umfasst eine Chassis (angedeutet dargestellt durch jeweils drei bzw. vier Festlager), an dem ein Antrieb 1 zur Nadelbewegung und eine Obertransportvorrichtung mit einem oszillierend beweglichen Schwenkhebel 2 für zwei Stoffdrückerstangen 3, 4 angeordnet sind.
Der Antrieb 1 zur Nadelbewegung besteht in bekannter Weise aus einem Elektromotor, der eine drehbar am Chassis gelagerte Armwelle 8 antreibt, an die sich (nicht extra dargestellt) ein Mechanismus zum Auf- und Abbewegen der im Bereich der Niederhaltefüsse befindlichen Nähnadel anschließt.
Weiterhin ist in bekannter Weise vorgesehen, dass der Schwenkhebel 2 bzw. Dreieckhebel der Obertransportvorrichtung gelenkig und federbelastet am Chassis der Nähmaschine gelagert ausgebildet ist. Über die Feder lässt sich dabei die Anpresskraft der Niederhaltefüsse auf das zu nähende Material definieren.
Wesentlich für die erfindungsgemäße Nähmaschine ist nun, und dies gilt für alle beliebigen Ausführungsformen, dass der Schwenkhebel 2 zur Realisierung einer einstellbaren Hubhöhe der Stoffdrückerstangen 3, 4 mit einem gegenüber dem Antrieb 1 zur Nadelbewegung separat ansteuerbaren Schrittmotor 5 wirkverbunden ist.
Entscheidend ist dabei, dass durch die separate Ansteuerung des Schwenkhebels 2 über den Schrittmotor 5 die Bewegungen der Niederhaltefüsse bzw. Stoffdrückerstangen 3, 4 von der Bewegung der Nadel entkoppelt werden können. Dazu ist eine sowohl mit dem Antrieb 1 zur Nadelbewegung als auch mit dem Schrittmotor 5 elektrisch verbundene Steuerungseinheit vorgesehen, die zum Beispiel in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit der Armwelle 8 die tatsächliche Hubhöhe der Niederhaltefüsse berechnet und vorgibt. Vorzugsweise wird dabei eine vergleichsweise kleine Hubhöhe bei großen und eine vergleichsweise große Hubhöhe bei kleinen Drehzahlen verwendet. Außerdem ist es darüber hinaus möglich, auch das Bewegungsprofil der Stoffdrückerstangen 3, 4 genau zu definieren: Bei einer mechanischen Kopplung des Schwenkhebels 2 mit der Armwelle 8 des Antriebs 1 (wie bei der Lösung gemäß der DE 10 2005 049 771 A1 ) ist lediglich ein sinusförmiges Bewegungsprofil möglich, da die Drehbewegung der kontinuierlich drehenden Armwelle 8 direkt in eine Linearbewegung umgesetzt wird. Im Gegensatz dazu kann bei der erfindungsgemäßen Lösung durch die mehr oder weniger starke Entkopplung, worauf nachfolgend noch genauer eingegangen wird, im Prinzip jedes beliebige Bewegungsprofil zwischen dem oberen und unteren Totpunkt eingestellt werden; im (natürlich unerwünschten) Extremfall zum Beispiel ein rechteckförmiges Bewegungsprofil, aber auch ein solches, bei dem die Vertikalgeschwindigkeit der Niederhaltefüsse kurz vor dem Aufsetzen auf das zu nähende Material stark abgebremst wird, was eine verminderte Aufprallgeschwindigkeit zur Folge hat.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform, die insbesondere für einen entsprechend leistungsstarken Schrittmotor in Betracht kommt, ist am Schwenkhebel 2 eine mit dem Schrittmotor 5 wirkverbundene Stellstange 6 angelenkt, wobei der Schrittmotor 5 eine Drehachse 7 aufweist und die Stellstange 6 exzentrisch an dieser Drehachse 7 angelenkt ausgebildet ist.
Wie ersichtlich, führt bei dieser Lösung eine oszillierende Drehbewegung des Schrittmotors 5 zu einer oszillierenden Drehbewegung des Schwenkhebels 2 und damit zu einer Auf- und Abbewegung der Stoffdrückerstangen 3, 4. Der oben rechts angedeutet dargestellte Antrieb 1 für die Nadelbewegung arbeitet (abgesehen von der Verbindung über die Steuereinheit der Nähmaschine) vollkommen unabhängig vom Schrittmotor 5.
Um die Niederhaltefüsse bzw. den Schwenkhebel 2 im Bedarfsfall vom zu nähenden Material abheben bzw. anheben zu können, ist insbesondere (aber nicht nur) bei dieser Ausführungsform ausserdem ein mit dem Schrittmotor 5 in Wirkverbindung bringbares Stellelement 14 vorgesehen. Dieses ist, wie dargestellt, bevorzugt aus einem am Chassis gelagerten Hebel gebildet, der einerseits mit dem Schwenkhebel 2 und andererseits mit dem Schrittmotor 5 wirkverbunden ausgebildet ist. Wie ersichtlich, für dabei eine Drehung des zum Beispiel mit einem Stellfortsatz 15 versehenen Schrittmotors 5 gegen den Uhrzeigersinn zu einer Betätigung des linken Hebelarms des Stellelements 14. Über den rechten, fest mit dem linken verbundenen Hebelarm des Stellelements 14 wird diese Kraft von unten gegen den Schwenkhebel 2 gerichtet, so dass dieser entgegen der Federbelastung nach oben bewegt wird, wobei diese gleichzeitig dafür sorgt, dass sich der Schwenkhebel 2 sofort wieder nach unten bewegt, sobald die Belastung durch den Stellfortsatz 15 durch entspechendes Verdrehen des Schrittmotors 5 im Uhrzeigersinn nachlässt.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform, die insbesondere für einen weniger starken Schrittmotor in Betracht kommt, ist vorgesehen, dass an einem zum Chassis ortsfesten Drehlager 9 ein vom Antrieb 1 zur Nadelbewegung bewegbares Schwenkelement 10 und an diesem über ein Verbindungslager 11 die Stellstange 6 für den Schwenkhebel 2 angelenkt ist, wobei der Schrittmotor 5 mit einem Stellglied 12 zur Einstellung des Abstandes zwischen dem Drehlager 9 und dem Verbindungslager 11 versehen ist. Dabei weist der Schrittmotor 5 eine Drehachse 7 auf und das Stellglied 12 ist exzentrisch an dieser Drehachse 7 angelenkt ausgebildet. Weiterhin ist das Stellglied 12 zur Verschiebung des Verbindungslagers 11 auf dem Schwenkelement 10 gelenkig mit der Stellstange 6 verbunden und die Stellstange 6 über das Verbindungslager 11 verschieblich am Schwenkelement 10 angelenkt ausgebildet. Außerdem ist die Armwelle 8 auf ein mit dem Schwenkelement 10 wirkverbundenes Exzenterelement 13 einwirkend ausgebildet.
Wie ersichtlich, führt eine Drehbewegung der Armwelle 8 über das Exzenterelement 13 zu einer oszillierenden Schwenkbewegung des Schwenkelements 10 um das Drehlager 9. Je kleiner dabei der Abstand zwischen dem Drehlager 9 und dem Verbindungslager 11 ist, desto kleiner fällt die Bewegung der Stellstange 6 aus. Zur Einstellung dieses Abstands und damit zur Beeinflussung des Bewegungsprofils des Schwenkhebels 2 wird der Schrittmotor 5, der über das Stellglied 12 mit dem Verbindungslager 11 und damit mit der Stellstange 6 verbunden ist, bedarfsweise verdreht.
Insgesamt betrachtet, ist damit bei dieser Ausführungsform eine Überlagerung der Bewegungen des Antriebs 1 zur Nadelbewegung und des Schrittmotors 5 vorgesehen, die allerdings insbesondere dazu dient, die erforderliche Kraft für die Niederhaltefüsse über die Armwelle 8 zur Verfügung stellen zu können, während die Aufgabe des Schrittmotors 5 darauf beschränkt ist, das genaue Bewegungsprofil der Stoffdrückerstange 3, 4 festzulegen, und zwar ohne dabei, wie bei der Ausführungsform nach 1, die entsprechende Druckkraft bereitstellen zu müssen.
Bezugszeichenliste

1: Antrieb
2: Schwenkhebel
3: Stoffdrückerstange
4: Stoffdrückerstange
5: Schrittmotor
6: Stellstange
7: Drehachse
8: Armwelle
9: Drehlager
10: Schwenkelement
11: Verbindungslager
12: Stellglied
13: Exzenterelement
14: Stellelement
15: Stellfortsatz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005049771 A1 [0002, 0013, 0014, 0018]

Claims

Nähmaschine, umfassend ein Chassis, an dem ein Antrieb (1) zur Nadelbewegung und eine Obertransportvorrichtung mit einem oszillierend beweglichen Schwenkhebel (2) für zwei Stoffdrückerstangen (3, 4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (2) zur Realisierung einer einstellbaren Hubhöhe der Stoffdrückerstangen (3, 4) mit einem gegenüber dem Antrieb (1) zur Nadelbewegung separat ansteuerbaren Schrittmotor (5) wirkverbunden ist.
Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Schwenkhebel (2) eine mit dem Schrittmotor (5) wirkverbundene Stellstange (6) angelenkt ist.
Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor (5) eine Drehachse (7) aufweist und die Stellstange (6) exzentrisch an dieser Drehachse (7) angelenkt ausgebildet ist.
Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (1) zur Nadelbewegung eine drehbar zum Chassis der Nähmaschine gelagerte Armwelle (8) aufweist.
Nähmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zum Chassis ortsfesten Drehlager (9) ein vom Antrieb (1) zur Nadelbewegung bewegbares Schwenkelement (10) und an diesem über ein Verbindungslager (11) die Stellstange (6) für den Schwenkhebel (2) angelenkt ist, wobei der Schrittmotor (5) mit einem Stellglied (12) zur Einstellung des Abstandes zwischen dem Drehlager (9) und dem Verbindungslager (11) versehen ist.
Nähmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor (5) eine Drehachse (7) aufweist und das Stellglied (12) exzentrisch an dieser Drehachse (7) angelenkt ausgebildet ist.
Nähmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (12) zur Verschiebung des Verbindungslagers (11) auf dem Schwenkelement (10) gelenkig mit der Stellstange (6) verbunden ist.
Nähmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellstange (6) über das Verbindungslager (11) verschieblich am Schwenkelement (10) angelenkt ausgebildet ist.
Nähmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Armwelle (8) auf ein mit dem Schwenkelement (10) wirkverbundenes Exzenterelement (13) einwirkend ausgebildet ist.
Nähmaschine nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anheben des Schwenkhebels (2) ein mit dem Schrittmotor (5) in Wirkverbindung bringbares Stellelement (14) vorgesehen ist.