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Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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Eine Nähmaschine der eingangs genannten Art ist aus dem Patentdokument
DE 101 23 075 C1 bekannt. Diese Nähmaschine, eine sogenannte Doppelstepstichnähmaschine, besteht aus einer mit einem Antrieb bewegbaren Fädenfang- und Schneideinrichtung (auch Fadenfänger genannt) zum Erfassen und anschließenden Durchtrennen eines Ober- und eines Unterfadens am Ende eines Nähvorgangs. Nochmals mit anderen Worten ausgedrückt, werden bei dieser Nähmaschine am Ende eines Nähvorgangs mit einer von einem Antrieb bewegten Fädenfang- und Schneideinrichtung ein Ober- und ein Unterfaden erfasst und anschließend durchtrennt, wobei der Fädenfang- und Schneideinrichtung dabei hier und auch bei der nachfolgend beschriebenen, erfindungsgemäßen Lösung vorzugsweise ein feststehendes, als Messer wirkendes Widerlager zugeordnet ist, d. h. die Fädenfang- und Schneideinrichtung wirkt zusammen mit dem Widerlager wie eine Schere.
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Grundsätzlich besteht bei derartigen Nähmaschinen bisher das Problem, dass das Durchtrennen der Fäden am Ende eines Nähvorgangs nicht genau genug erfolgt, so dass die verbleibenden Fadenenden zu Beginn des nächsten Nähvorgangs wahlweise zu lang oder zu kurz sind. Im ersten Fall führt dies zu einem sogenannten Fadennest, also einer unerwünschten Ansammlung von Faden am Nahtanfang. Im zweiten Fall kann es sogar vorkommen, dass die Fäden außerhalb des Erfassungsbereichs der entsprechenden Komponenten der Nähmaschine befinden, diese also gar nicht erst mit dem Nähen beginnen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Nähmaschine der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll eine Nähmaschine geschaffen werden, bei der das Durchtrennen des Ober- und Unterfadens so erfolgt, dass sowohl die an der Nähmaschine als auch die am vernähten Material verbleibenden Fadenenden so kurz wie nur möglich sind.
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Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
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Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass der Antrieb eine eine Bewegungsverlangsamung der Fädenfang- und Schneideinrichtung vor dem Durchtrennen der Fäden bewirkende Steuerungseinrichtung aufweist bzw. dass eine Steuerungseinrichtung des Antriebs eine Bewegung der Fädenfang- und Schneideinrichtung vor dem Durchtrennen der Fäden verlangsamt.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung somit dadurch aus, dass vor dem Durchtrennen der Fäden mit Hilfe der Steuerungseinrichtung, die weiter unten noch genauer erläutert wird, eine Pause in der Bewegung der Fädenfang- und Schneideinrichtung eingelegt wird, wobei die in den Schutzansprüchen genannte Maßgabe der Verlangsamung letztlich einer Entschleunigung (bzw. einer negativen Beschleunigung) entspricht, d. h. die ursprüngliche Geschwindigkeit der Fädenfang- und Schneideinrichtung nach dem Fangen der Fäden wird vor dem Durchtrennen der Fäden ganz bewusst reduziert, und zwar vorzugsweise sogar auf Null. Dieser Ansatz hat dabei zur Folge, dass die gesamte Nähmaschine vor dem eigentlichen Durchtrennen der Fäden kurz zur Ruhe kommt, was wiederum den Vorteil mit sich bringt, dass der beim oben genannten Stand der Technik bisher durch die Bewegung der Fädenfang- und Schneideinrichtung auf die Fäden aufgebrachte Impuls reduziert wird, so dass es insbesondere nicht zu einem ungewollten Abwickeln des Ober- und Unterfadens von der jeweiligen Spule kommt. Die erfindungsgemäße ”Pause” reduziert somit die Spannungen und Dehnungen in den Fäden induzierende Dynamik im System, wobei die vergleichsweise langsame Wiederaufnahme der Bewegung und das unmittelbare Durchtrennen der Fäden nach der Pause, wie Versuche gezeigt haben, zuverlässig zu gleich kurzen Fadenenden und damit beim nächsten Nähvorgang zu einem sauberen Nahtanfang führt.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Nähmaschine ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Nähmaschine sowie die vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Schutzansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigt
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1A die erfindungsgemäße Nähmaschine teilweise im Schnitt in Seitenansicht (bei demontierter Nähnadel und demontiertem Schieberfuß) mit der Fädenfang- und Schneideinrichtung in Ruheposition;
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1B in Draufsicht die Fädenfang- und Schneideinrichtung gemäß 1A;
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1C perspektivisch die Fädenfang- und Schneideinrichtung gemäß 1A einschließlich Antrieb und Steuerungseinrichtung;
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2A bis 2C die erfindungsgemäße Nähmaschine entsprechend den 1A bis 1C in Fadenfangposition;
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3A bis 3C die erfindungsgemäße Nähmaschine entsprechend den 1A bis 1C kurz vor dem Durchtrennen der Fäden;
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4A bis 4C die erfindungsgemäße Nähmaschine entsprechend den 1A bis 1C kurz nach dem Durchtrennen der Fäden; und
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5 perspektivisch einen Teil der Steuerungseinrichtung zur Bewegungsverlangsamung der Fädenfang- und Schneideinrichtung.
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Die in den Figuren dargestellte Nähmaschine zeigt eine sogenannte Doppelstepstichnähmaschine, mit der zwei oder auch mehrere Materiallagen (zum Beispiel Stoff oder Leder) mit Hilfe zweier Fäden, nämlich dem von oben zugeführten Oberfaden, der beim Nähen von einer Oberfadenspule abgewickelt wird, und dem von unten zugeführten Unterfaden, der von einer Unterfadenspule 6 abgewickelt wird, zusammengenäht werden können, wobei bei dieser Nahtart die Fadenverschlingung von Oberfaden und Unterfaden etwa in der Mitte der Materiallagen liegt, was dazu führt, dass die Naht auf beiden Materialseiten gleich aussieht. Um ein optimales Nahtergebnis zu erreichen, ist die richtige Einstellung der Spannung der beiden Fäden erforderlich. Am Unterfaden wird hierzu insbesondere die Unterfadenspule 6 und am Oberfaden insbesondere der Fadengeber 7 verwendet (vergleiche dessen sich ändernde Position in den 1A, 2A, 3A und 4A).
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Insbesondere Industrienähmaschinen, teilweise aber auch hochwertigere Haushaltsnähmaschinen sind dabei zur Arbeitserleichterung mit einer Fadenabschneideinrichtung versehen, die vom Benutzer der Nähmaschine am Ende einer Naht ausgelöst werden kann, was dann zur Folge hat, dass sowohl der Oberfaden als auch der Unterfaden automatisch abgeschnitten werden, ohne dass der Benutzer eine Schere zur Hand nehmen muss. Genauer betrachtet, besteht eine solche Nähmaschine, wie sie auch in den Figuren dargestellt ist, somit aus einer mit einem Antrieb 1 bewegbaren Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 zum Erfassen und anschließenden Durchtrennen eines Ober- und eines Unterfadens am Ende eines Nähvorgangs. In anderen Worten ausgedrückt, ist in den Figuren also eine Nähmaschine gezeigt, bei der am Ende eines Nähvorgangs mit einer von einem Antrieb 1 bewegten Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 ein Ober- und ein Unterfaden erfasst und anschließend durchtrennt werden.
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Der genannte Antrieb 1 ist dabei besonders bevorzugt als elektrischer Drehantrieb ausgebildet, der die Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 über die zum Beispiel in 1C rechts unten dargestellte Welle betätigt. Der Elektromotor selbst ist in den Figuren nicht gezeigt.
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Alternativ (nicht dargestellt) kann der Antrieb 1 aber auch als elektromagnetische oder schrittmotorische Einreichtung ausgebildet sein.
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Die unterhalb der sogenannten Stichplatte angeordnete und vorzugsweise in einer parallelen Ebene zu dieser bewegliche Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 ist weiterhin besonderes bevorzugt um eine vertikale Drehachse 4 drehbar gelagert und weist einen vorzugsweise sensenförmig ausgebildeten Schwenkarm 2.1 mit einem spitzen, freien Ende auf, mit dem er in bekannter Weise in eine kurz vor dem Abschneiden gebildete Schlaufe des Oberfadens eingreifen kann. Alternativ, nicht dargestellt, kann die Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 aber auch um eine horizontale Drehachse drehbar oder auch insgesamt nur verschieblich gelagert sein.
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Außerdem ist bei der dargestellten Nähmaschine in bekannter und bevorzugter Weise vorgesehen, dass der Schwenkarm 2.1 einen einen Öffnungsbereich 2.1.1 aufweisenden, entlang des Schwenkarms 2.1 verlaufenden Schlitz 2.1.2 zur Aufnahme der erfassten Fäden aufweist. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das spitze, freie Ende des Schwenkarms 2.1 auf einer Seite des Schlitzes 2.1.2 und der Öffnungsbereich 2.1.1 auf der anderen Seite des Schlitzes 2.1.2 angeordnet ist. Weiterhin ist der Öffnungsbereich 2.1.1 bevorzugt an einer der Drehachse 4 abgewandten Seite des Schwenkarms 2.1 angeordnet, wobei außerdem das spitze, freie Ende beim Durchtrennen der Fäden sich auf einer Kreisbahn um die Drehachse 4 bewegend ausgebildet ist.
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Wie insbesondere der Vergleich der 1A bis 1C und 2A bis 2C zeigt, ist die Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 zwischen zwei Endlagen bzw. Endstellungen beweglich gelagert. In anderen Worten ausgedrückt, ist in bekannter Weise vorgesehen, dass die Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 zwischen einer Ruheposition (siehe hierzu die 1A bis 1C – also wenn sie gerade nicht benutzt wird) und einer Fadenfangposition (siehe die 2A bis 2C) hin- und herbewegt wird. Die genannte Fadenfangposition ist dabei die Stellung des Schwenkarm 2.1, ab der das ”Einfangen” der noch nicht abgeschnittenen Fäden beginnt.
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Zum Abschneiden selbst ist in bekannter Weise bevorzugt vorgesehen, dass der Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 ein (jedenfalls in der Durchtrennphase) feststehendes, beim Durchtrennen der Fäden als Messer wirkendes Widerlager 5 zugeordnet ist. Nochmals in anderen Worten ausgedrückt, ist auch bei der in den Figuren dargestellten Nähmaschine vorgesehen, dass die Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 (genauer gesagt die in 1B gekennzeichnete Kante 5.1) die Fäden ausgehend von der Fadenfangposition zunächst mit dem Öffnungsbereich 2.1.1 und anschließend mit dem Schlitz 2.1.2 erfasst und letztlich zum Durchtrennen gegen ein feststehendes, als Messer wirkendes Widerlager 5 drückt und auf diese Weise durchtrennt. Das Widerlager 5 kann dabei auch selbst beweglich gelagert und zum Durchtrennen in den entsprechenden Bereich einschwenk- oder einschiebbar ausgebildet sein.
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Ferner ist in an sich bekannter Weise bei der dargestellten Nähmaschine bevorzugt vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung 1.1 ein Kurvengetriebe 3 zur Betätigung der Fädenfangund Schneideinrichtung 2 umfasst, wobei das Kurvengetriebe 3 besonderes bevorzugt aus einem mit dem Antrieb 1 verbundenen Kurvenkörper 3.1 (siehe 5) und vorzugsweise aus einem mit der Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 verbundenen Kurvenabtaster 3.2 gebildet ist. Dieser Kurvenabtaster 3.2 ist dabei drehbar um die genannte Drehachse 4 gelagert und weist ein mit Abstand zur Drehachse 4 angeordnetes, mit dem Kurvenkörper 3.1 zusammenwirkendes Abtastelement 3.2.1 auf. Außerdem sind in diesem Fall die Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 und der Kurvenabtaster 3.2 verdrehfest zueinander an der gleichen, vorzugsweise vertikal orientierten Drehachse 4 gelagert.
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Ferner ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Kurvenkörper 3.1 einerseits eine Bewegung und andererseits einen Stillstand der Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 bewirkende Kurvenabschnitte 3.1.1, 3.1.2 aufweist.
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In diesem Zusammenhang ist weiterhin besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Kurvenkörper 3.1 als um seine Rotationsachse 3.1.3 drehender Zylinder ausgebildet ist und die Kurvenabschnitte 3.1.1, 3.1.2 auf einer Stirnseite des Zylinders angeordnet sind. Dabei ist die Rotationsachse 3.1.3 vorzugsweise senkrecht zur Drehachse 4 stehend ausgebildet.
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Wesentlich für die erfindungsgemäße Nähmaschine ist nun, dass der Antrieb 1 eine eine Bewegungsverlangsamung der Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 vor dem Durchtrennen der Fäden bewirkende Steuerungseinrichtung 1.1 aufweist. Oder nochmals in anderen Worten ausgedrückt, dass eine bzw. die Steuerungseinrichtung 1.1 des Antriebs 1 eine bzw. die Bewegung der Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 vor dem Durchtrennen der Fäden verlangsamt.
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Noch etwas genauer betrachtet, ist erfindungsgemäß somit vorgesehen, dass eine von einem Kurvenabschnitt 3.1.1 während des Durchtrennens der Fäden verursachte Geschwindigkeit der Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 größer als eine von einem dem besagten Kurvenabschnitt 3.1.1 unmittelbar vorangehenden Kurvenabschnitt 3.1.2* verursachte Geschwindigkeit ist. Dabei ist weiter, wie sich auch aus den 1 bis 4 ergibt, vorgesehen, dass die Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 von einer Ruheposition in eine Fadenfangposition, von der Fadenfangposition in eine dem Durchtrennen der Fäden vorgelagerte Verlangsamungsposition und von dort bei zwischenzeitlichem Durchtrennen der Fäden zurück in die Ruheposition bewegt wird.
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Grundsätzlich ist dabei festzustellen, dass bereits, wie versuche gezeigt haben, eine Verlangsamung der Bewegung der Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 zu einer deutlichen Verbesserung bezüglich der Genauigkeit beim Abschneiden führt, was, wie bereits erläutert, damit zusammenhängt, dass dem Gesamtsystem kurz vor dem Abschneiden die Dynamik genommen wird. Dies führt dabei insbesondere dazu, dass einerseits das Spannen über den Fadengeber 7 präzisiert erfolgen kann und dass andererseits nicht, wie bisher, aufgrund des verbliebenen Drehimpulses unnötig viel Unterfaden von der Unterfadenspule abgewickelt wird.
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Besonders gut funktioniert die erfindungsgemäße Lösung aber dann, wenn der dem Durchtrennen der Fäden unmittelbar vorgelagerte Kurvenabschnitt 3.1.2* (siehe 5) mindestens eine einen Stillstand der Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 bewirkende Stelle aufweist bzw. wenn die Bewegung der Fädenfang- und Schneideinrichtung 2 vor dem Durchtrennen der Fäden bis zu deren (jedenfalls kurzzeitigen) Stillstand verlangsamt wird.
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Nochmals von den jeweiligen Positionen der Fäden aus betrachtet, funktioniert die erfindungsgemäße Nähmaschine wie folgt: Das Durchtrennen beginnt zu einem Zeitpunkt in dem sich beide Fäden in Reichweite des Fadenfängers befinden. Dieser schwenkt zunächst in die genannte Fadenfangposition und von dort in einer Rückwärtsbewegung zurück in Richtung Ruhestellung. Bei der Rückwärtsbewegung werden sowohl der Ober- als auch der Unterfaden mit dem Öffnungsbereich 2.1.1 eingefangen und in den Schlitz 2.1.2 geführt. Durch die Bewegung des Fadenfängers wird sowohl Ober- als auch Unterfaden von den jeweiligen Spulen abgewickelt. Dieses Abwickeln wird durch die erfindungsgemäße Pause unterbrochen, d. h. das Gesamtsystem kommt ganz kurz zur Ruhe, bevor die Schwenkbewegung des Fadenfängers fortgesetzt und das gewünschte Durchtrennen der Fäden an dem Widerlager 5 und der Kante 5.1 umgesetzt wird. Nach dem Abschneiden haben dabei die beiden an der Nähmaschine verbleibenden Fadenenden, anders als beim Stand der Technik, regelmäßig genau die vorab geplante Länge, so dass bei der nächsten Naht keine unerwünschten Fadennester oder andere Probleme entstehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antrieb
- 1.1
- Steuerungseinrichtung
- 2
- Fädenfang- und Schneideinrichtung
- 2.1
- Schwenkarm
- 2.1.1
- Öffnungsbereich
- 2.1.2
- Schlitz
- 3
- Kurvengetriebe
- 3.1
- Kurvenkörper
- 3.1.1
- Kurvenabschnitt
- 3.1.2
- Kurvenabschnitt
- 3.1.3
- Rotationsachse
- 3.2
- Kurvenabtaster
- 3.2.1
- Abtastelement
- 4
- Drehachse
- 5
- Widerlager
- 5.1
- Kante
- 6
- Unterfadenspule
- 7
- Fadengeber
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10123075 C1 [0002]
- DE 2325609 A1 [0009]
- DE 19722395 C1 [0009]
- DE 202006009410 U1 [0009]
- DE 102008030620 B3 [0009]
