DE3042465C2 - Schneidvorrichtung für das Nähgut an einer Nähmaschine - Google Patents

Description

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

Bei Nähmaschinen mit einer Schneidvorrichtung für das Nähgut kann es beim parallel zur Nährichtung erfolgenden Beschneiden von Nähgutkanten Schwierigkeiten geben, wenn die Beschneidvorrichtung aus J5 nähtechnischen Gründen nicht vom Triebwerk der Nähmaschine aus sondern mit einem davon unabhängigen eigenen Antrieb angetrieben wird. Da in diesem Fall die Auf- und Abbewegung <ies Obermessers nicht synchron zu der Vorschubbewegung der Vorschubele- «o mente der Nähmaschine läuft, kann es vorkommen, daß sich das Obermesser gerade dann in seiner abgesenkten, mit dem Untermesser zusammenwirkenden und dabei das Nähgut berührenden Stellung befindet, wenn dieses Nähgut vorgeschoben werden soll. Dies hat zur Folge, daß sich das Nähgut am Obermesser staut und dadurch aus der gewünschten Vorschubrichtung gedrängt wird.

Diese nachteilige Wirkung könnte durch Erhöhen der Schneidfrequenz vermindert werden, weil durch die Vergrößerung der Anzahl der Schneidvorgänge pro Zeiteinheit die Verweildauer des Obermessers in der den Nähgutvorschub behindernden Stellung verringert wird. Eine Erhöhung der Schneidfrequenz führt aber unvermeidlich zu einer frühzeitigen Abnutzung der Messerschneiden.

Durch die DE-OS 27 19 894 ist eine quer zur Nährichtung angeordnete Schere für Nähmaschinen bekannt, die aus einem feststehenden unteren Messer und einem auf- und abbewegbaren oberen Messer besteht. Das obere Messer ist mit einem von zwei Koppeln gebildeten Kniehebelgetriebe verbunden, das von einem Druckluftzylinder angetrieben wird. Zur Durchführung eines Schneidvorganges wird die Kolbenstange von einer Endlage in die andere bewegt, wobei die beiden Koppeln von einer ersten Knicklage durch die Strecklage hindurch in eine spiegelbildlich liegende zweite Knicklage schwenken. In den beiden Knicklagen der Koppeln ist das obere Messer angehoben und nur in der Strecklage der Koppein in Schneidstellung abgesenkt. Da die Kolbenstange hierbei jeweils mit großer Geschwindigkeit durch die Stellung hindurchfährt, in der sich die Koppeln in Strecklage und das obere Messer in Schneidstellung befinden, werden die Koppeln vergleichsweise schnell durch ihre Strecklage hindurchgeschwenkt. Durch diese Maßnahme soll erreicht werden, daß das obere Messer gegen Ende seiner Abwärtsbewegung und zu Beginn seiner Aufwärtsbewegung besonders rasch bewegt wird, so daß dessen Verweildauer in der abgesenkten Stellung und damit der eigentliche Schneidvorgang verhältnismäßig kurz sind.

Die quer zur Nährichtung angeordnete Schere mag für das Durchtrennen von Bändern oder Fadenketten am Ende eines Werkstückes und somit für eine durch Pausen unterbrochene Betriebsweise brauchbar sein. Sie ist dagegen für das parallel zur Nährichtung mit hoher Frequenz erfolgende Beschneiden von Nähgutkanten völlig ungeeignet und zwar auch dann, wenn die Schere um 90° gedreht würde, und deren Messer parallel zur Nährichtung verliefen. Mit einer pneumatisch arbeitenden Antriebsvorrichtung, die in diesem Fall ayßer dem Druckluftzylinder noch einen aus mehreren Ventilen bestehenden Taktgeber aufweisen müßte, wäre nämlich eine in etwa der Drehzahl schnellaufender Nähmaschinen entsprechende Schneidfrequenz nicht zu erzielen.

Bui dieser bekannten Schere nimmt bei der Bewegung der Koppeln des Kniehebelgetriebes aus den beiden Knicklagen in die Strecklage der von dem mit dem oberen Messer verbundenen Gelenk zurückgelegte Weg in bezug auf den in der gleichen Zeit vom Antriebsglied zurückgelegten Weg aufgrund des dabei stetig flacher werdenden Winkels zwischen den Koppeln ebenfalls stetig ab, bis er in der Strecklage der Koppeln völlig zu Null wird, worauf auch das Messer stillsteht. Dieser Bewegungsablauf steht der durch das schnelle Hindurchschwenken der Koppeln durch ihre Strecklagc beabsichtigten Wirkung — nämlich eine verkürzte Verweildauer des oberen Messers in der abgesenkten Stellung zu erzielen — entgegen und hebt diese zumindest teilweise auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneidvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, die für das mit großer Frequenz parallel zur Nährichtung erfolgende Beschneiden von Nähgutkanten geeignet ist und bei der die Verweildauer des oberen Messers in der Schneidstellung reduziert ist. Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung ergibt sich aufgrund der Verwendung eines Kniehebelgetriebes ebenfalls die Situation, daß bei der Bewegung der Koppeln des Kniehebelgetriebes aus der Knick- in die Strecklage der von dem mit dem Obermesser verbundenen Gelenk zurückgelegte Weg in bezug auf den in der gleichen Zeit vom Antriebsglied zurückgelegten Weg aufgrund des dabei immer flacher werdenden Winkels zwischen den Koppeln ebenfalls stetig abnimmt, bis er in der Strecklage der Koppeln völlig zu Null wird. Da bei der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung die tiefste Stellung des Obermessers, welche zugleich die Schneidstellung ist, bei in Knicklage befindlichen Koppeln und die höchste Stellung des Obermessers bei in Strecklage befindlichen Koppeln erreicht wird, tritt die größere Relativgeschwindigkeit des mit dem Obermesser verbundenen Koppelgelenkes

in der abgesenkten und die kleinere Relativgeschwindigkeit des Koppelgelenkes in der angehobenen Stellung des Obermessers auf. Auf diese Weise wird das Koppelgelenk und damit das Obermesser verhältnismäßig schnell durch den unteren Teil und damit während des eigentlichen Schneid Vorganges und vergleichsweise langsam durch den oberen Teil seiner 3ewegungsbahn hindurchbewegt

Durch die Maßnahme, das Kniehebelgetriebe über einen Exzenterantrieb anzutreiben, wobei das Antriebsglied des Kniehebelgetriebes entweder von der Exzenterstange selbst gebildet oder aber mit dieser über andere Getriebeglieder verbunden ist, wird eine harmonische und daher schwingungsarme Antriebsbewegung erzielt, die auch eine hohe Schneidfrequenz zuläßt.

Da die Koppeln des Kniehebelgetriebes nur zwischen einer Knicklage und der Strecklage hin- und herschwenken, nicht aber durch die Strecklage hindurch in eine zweite spiegelbildlich liegende Knicklage bewegt werden, wird erreicht, daß das Antriebsglied des Kniehebelgetriebes sowohl in der Knicklage als auch m der Strecklage der Koppeln jeweils in einem Umkehrpunkt seiner Bewegungsbahn steht. Da also die Bewegungsverhältnisse des Antriebsgliedes während der Zeit, in welcher sich die Koppeln in der Knick- und in der Strecklage befinden, im wesentlichen identisch sind, bleiben die ungleichförmigen Bewegungsverhältnisse des Kniehebelgetriebes im Bereich der Knick- und Strecklage von den Bewegungsverhältnissen des Antriebsgliedes unbeeinflußt.

Bei der erfindungsgemäßen Schneidvorrichtung befindet sich also das Obermesser verhältnismäßig lange in einer angehobenen, vom Untermesser entfernten Stellung und nur vergleichsweise kurz in einer abgesenkten, mit dem Untermesser zusammenwirkenden Stellung. Dadurch wird erreicht, daß bei einem von der Nähmaschine unabhängigen Antrieb der Schneidvorrichtung auch dann keine Behinderung des Nähgutvorschubes stattfindet, wenn der Schneidvorgang und der Nähgutvorschub zufällig zeitlich zusammenfallen.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 ist die Hubhöhe des Obermessers an unterschiedliche Nähgutstärken anpaßbar. Ein weiterer Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß für den Fall, daß die Antriebselemente des Obermessers unterhalb der Nähgutauflagefläche der Nähmaschine angeordnet sind, das Obermesser durch Verschieben des Gelenkes der nicht mit dem Obermesser verbundenen Koppel bei Bedarf völlig unter die Nähgutauflagefläche abgesenkt werden kann.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittdarstellung eines Teils der Nähmaschine nach Linie 1-1 der F i g. 2,

F i g. 2 eine Schnittdarstellung der Nähmaschine nach Liniell-lIderFig. 1,

F i g. 3 eine schaubildliche Darstellung des Ober- und Untermessers der Schneidvorrichtung,

F i g. 4 ein Diagramm über den Bewegungsablauf des Antriebsgliedes und des Obermessers während einer Umdrehung des antreibenden Exzenters.

Die in Fig.2 dargestellte Nähmaschine besteht aus einem Untergehäuse 1, einem Sockel 2, einem Arm 3 und einem Kopf 4. Im Kopf 4 ist eine in bekannter Weise auf- und abbewegbare Nadelstange 5 angeordnet, die eine fadenführende Nadel 6 trägt. Im Kopf 4 ist ferner eine Drückerslange 7 gelagert, an deren Ende ein Drückerfuß 8 angeordnet ist. In der Grundplatte 9 des Untergehäuses 1 ist eine Stichplatte 10 eingelassen, die mit einer Aussparung 11 für den Durchtritt eines Stoffschiebers 12 versehen ist Der Stoffschieber 12 führt zum Vorschub des Nähgutes in bekannter Weise eine Viereckbewegung aus. Von den Antriebselementen des Stoffschiebers 12 ist nur die dessen Hubbewegung erzeugende Antriebswelle 13, eine Kurbel 14, ein Lenker 15 und ein den Stoffschieber 12 aufnehmeder

ίο Träger 16 dargestellt

Die Schneidvorrichtung 17 enthält ein an der Stichplatte 10 befestigtes, sich seitlich des Stoffschiebers 12 in einer Aussparung 18 erstreckendes Untermesser 19 sowie ein mit diesem zusammenwirkendes Obermesser 20. Das Untermesser 19 hat eine horizontal verlaufende Schneide 21, das Obermesser 20 eine schräg verlaufende Schneide 22. Das Obermesser 20 ist auf einem aufwärts gebogenen Ende eines Winkelhebels 23 befestigt, der auf der Antriebswelle 13 drehbar gelagert

ist Der Winkelhebel 23 ist mit einem Ende einer Zugstange 24 verbunden, deren anderes Ende an einer Kurbel 25 angelenkt ist. Die Kurbel 25 ist an einem Ende einer Welle 26 befestigt. Am anderen Ende der Welle 26 ist eine Kurbel 27 befestigt

Die Kurbel 27 ist mit einem Gelenk 28 mit einer Koppel 29 verbunden, die durch ein Gelenk 30 mit einer zweiten Koppel 31 verbunden ist. Die beiden Koppeln 29, 31 bilden gemeinsam mit einem am Gelenk 30 angreifenden, als Lenker 32 ausgebildeten Antriebsglied

ein Kniehebelgetriebe 33. Das dem Gelenk 30 gegenüberliegende Ende der Koppel 31 trägt einen Stift 34, der in einem Schlitz 35 eines Hebels 36 aufgenommen ist. Der Stift 34 und der Schlitz 35 bilden ein Gelenk 37. Der Hebel 36 ist auf einem Bolzen 38 befestigt der in einer seitlich des Sockels 2 angeordneten Platte 39 gelagert ist In der Platte 39 ist ein schräg verlaufender Führungsschlitz 40 ausgebildet, in dem der Stift 34 aufgenommen ist. Am Hebel 36 ist ein Hebel 41 befestigt, dessen freies Ende einen axial verschiebbaren

to Handgriff 42 trägt An dem dem Hebel 41 zugekehrten Ende des Handgriffes 42 ist eine Rippe 43 ausgebildet. Eine nicht dargestellte Feder zieht den Handgriff 42 in Richtung auf den Bolzen 38 und bewirkt dadurch, daß die Rippe 43 in eine von mehreren Einkerbungen 44

einrastet, die an der Außenseite eines die Hebel 36, 41 abdeckenden Gehäuses 45 enthalten sind. Im Gehäuse 45 ist ferner ein senkrecht verlaufender Schlitz 46 ausgebildet, in dem der Hebel 41 aufgenommen ist.

Zum Antrieb des Kniehebelgetriebes 33 dient ein Exzenterantrieb 47. Er umfaßt einen an einer Trägerplatte 48 des Untergehäuses 1 befestigten Antriebsmotor 49, einen auf der Motorwelle 50 befestigten Exzenter 51 und eine den Exzenter 51 umgreifende Exzenterstange 52. Die Exzenterstange 52 ist mit einer auf einem

ortsfesten Bolzen 53 gelagerten zweiarmigen Kurbel 54 mit dem Lenker 32 verbunden.

Die Schneidvorrichtung arbeitet wie folgt:
Der Antriebsmotor 49 kann jsowohl bei laufender als auch bei stillstehender Nähmaschine eingeschaltet sein.

μ Bei eingeschaltetem Antriebsmotor 49 versetzt der Exzenter 51 die Exzenterstange 52 in hin- und hergehende Bewegungen, wodurch die Kurbel 54 Schwingbewegungen um den Bolzen 53 ausführt. Diese versetzen den Lenker 32 in hin- und hergehende

<>5 Bewegungen, welche über das Gelenk 30 auf die Koppeln 29, 31 übertragen werden. Die Koppeln 29, 31 bewegen sich hierbei fortlaufend zwischen der in F i g. 1 dargestellten Knicklage und der Strecklage, in welcher

sie miteinander fluchten.

Bei der hin- und hergehenden Bewegung des Lenkers 32 handelt es sich um eine sinusförmige Bewegung. Der Bewegungsablauf des Gelenkes 30 des Lenkers 32 während einer Umdrehung des Exzenters 51 ist in dem in Fig.4 gezeigten Diagramm durch die Kurve a dargestellt. In diesem Diagramm ist auf der Ordinate der Weg w und auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Der oberhalb der Abszisse liegende Teil der Kurve a zeigt die linke Hälfte der Bewegungsbahn des Gelenkes 30 und der unterhalb der Abszisse liegende Teil die rechte Hälfte der Bewegungsbahn. Der obere Scheitelpunkt der Kurve a stellt den in F i g. 1 dargestellten linken Totpunkt 71 der Bewegungsbahn des Gelenkes 30 dar und der untere Scheitelpunkt den rechten Totpunkt Tr. Da die Bewegung des Gelenkes 30 des Lenkers 32 sinusförmig ist, ist die Zeit fi für den Durchlauf der linken Hälfte der Bewegungsbahn genau so lang wie die Zeit h für den Durchlauf der rechten Hälfte.

Da das Gelenk 37 des Kniehebelgetriebes 33 in vertikaler Richtung durch den Führungsschlitz 40 und in horizontaler Richtung durch den arretierten Hebel 36 festgehalten ist, bewirken die Schwenkbewegungen der Koppeln 29,31 eine ständige Auf- und Abbewegung des Gelenkes 28. Diese Bewegung ist nicht sinusförmig, da die Koppeln 29,31 im Bereich ihrer Knicklage eine sehr viel größere Vertikalbewegung des Gelenkes 28 hervorrufen als im Bereich ihrer Strecklage. Diese nicht sinusförmige Schwingbewegung des Gelenkes 28 wird über die Kurbel 27, die Welle 26, die Kurbel 25 und die Zugstange 24 auf den Winkelhebel 23 übertragen, wodurch das Obermesser 20 eine ebenfalls nicht sinusförmige Auf- und Abbewegung ausführt. Der Bewegungsablauf des Obermessers 20 während einer Umdrehung des Exzenters 51 ist in dem Diagramm durch die Kurve b dargestellt, wobei die untere Hälfte der Bewegungsbahn unterhalb und die obere Hälfte oberhalb der Abszisse liegt. Die Abszisse kennzeichnet nicht die Lage der Schneide 21 des Untermessers 19. Der untere Scheitelpunkt der Kurve b stellt den unteren Totpunkt Tu der Bewegungsbahn des Obermessers 20 dar und der obere Scheitelpunkt den oberen Totpunkt To- Die Nicht-Sinusform der Bewegung wirkt sich dahingehend aus, daß das Obermesser 20 für den Durchlauf der unteren Hälfte der Bewegungsbahn eine verhältnismäßig kurze Zeit h und für den Durchlauf der oberen Hälfte eine erheblich längere Zeit U benötigt.

Da die Schneide 22 des Obermessers 20 schräg und die Schneide 21 des Untermessers 19 horizontal verläuft, verlagert sich der Schnittpunkt der beiden Schneiden 21, 22 bei der Abwärtsbewegung des Obermessers 20 entgegen der Vorschubrichtung Vdes Nähgutes und bei der Aufwärtsbewegung in Vorschubrichtung V. Da nun die untere Hälfte der Bewegungsbahn des Obermessers 20 sehr rasch und die obere Hälfte vergleichsweise langsam durchlaufen wird, wird das Obermesser 20 nach Beendigung eines Beschneidvorganges, nachdem es also den unteren Totpunkt Tu seiner Bewegungsbahn erreicht hat, sehr schnell aus der abgesenkten Stellung in eine zwischen den beiden Totpunkten Tu und To liegende Stellung hochbewegt und der Schnittpunkt der Schneiden 21,22 während der ersten Hälfte der in Vorschubrichtung V erfolgenden Bewegung ebenfalls rasch bewegt. Hierbei ist die ^r> Geschwindigkeit des Schnittpunktes der Schneiden 21, 22 größer als die Vorschubgeschwindigkeit des Nähgutes bei maximaler Drehzahl der Nähmaschine und größtmöglichem Vorschub des Stoffschiebers 12. Auf diese Weise kann selbst dann, wenn beim Betrieb der in Nähmaschine die Vorschubbewegung des Nähgutes genau bei im unteren Totpunkt Tu stehenden Obermesser 20 einsetzt, das Nähgut nicht an der Schneide 22 anstoßen.

Nach Erreichen der mittleren Stellung des Obermessers 20 zwischen den beiden Totpunkten Tu und To hat sich der Schnittpunkt der beiden Schneiden 21, 22 so weil in Vorschubrichtung V bewegt, daß das Nähgui auch während der zweiten Hälfte der Aufwärtsbewegung des Obermessers 20, die mit verringerter Geschwindigkeit abläuft, nicht an der Schneide 22 des Obermessers 20 anstoßen kann. Aufgrund dieser Bewegungsverhältnisse ist die Schneidvorrichtung also im besonderen Maß für solche Einsatzfälle geeignet, bei denen der Antrieb nicht vom Triebwerk der Nähmaschi-

r> ne abgenommen wird, sondern mit einem unabhängigen Motor erfolgt.

Durch Verlagerung des oberen Gelenkes 37 des Kniehebelgetriebes 33 innerhalb des Führungsschlitzes 40 läßt sich die Hubhöhe des Obermessers 20 an

JO unterschiedliche Dicken des Nähgutes anpassen, wobei gemäß F i g. 1 ein Verschieben des Gelenkes 37 nach links die Hubhöhe verringert und ein Verschieben nach rechts die Hubhöhe vergrößert. Aufgrund der Schräglage des Führungsschlitzes 40 werden bei einem Verschieben des Gelenkes 37 nach links die Koppeln 29, 31 aus einer stärker geknickten Lage in eine schwächer bzw. flacher geknickte Lage geschwenkt. Bei flacherer Knicklage bewegt der mit unveränderter Hubweite hin-und herschwingende Lenker 32 die Koppeln 29, 31 durch die Strecklage hindurch in eine zweite Knicklage. Die zweite Knicklage ist allerdings stets sehr viel flacher als die erste Knicklage, so daß das Obermesser 20 bei in der zweiten Knicklage befindlichen Koppeln 29, 31 nicht mit dem Nähgut in Berührung treten kann. Dies

•»5 hat zur Folge, daß die Zeit für den Durchlauf der unteren Hälfte der Bewegungsbahn des Obermessers 20 noch kurzer als die im Diagramm angegebene Zeit h ist und daß dementsprechend die Zeit für den Durchlauf der oberen Hälfte der Bewegungsbahn langer als die

so Zeit u ist Bei kleiner Hubhöhe des Obermessers 20 ergeben sich somit noch günstigere Bewegungsverhältnisse als bei mittlerer oder großer Hubhöhe.

Wenn ein N'ähvorgang ohne gleichzeitiges Beschneiden des Nähgutes erfolgen soll, wird der Hebel 41 ganz nach unten geschwenkt. Auf diese Weise wird das Gelenk 37 an das gemäß F i g. 1 linke Ende des Führungsschlitzes 40 verlagert und dadurch das Obermesser 20 vollständig unter die Oberseite der Stichplatte 10 abgesenkt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schneidvorrichtung für das Nähgut an einer Nähmaschine mit einem in der Ebene der Nähtgutauflagefläche angeordneten Untermesser und einem in vertikaler Richtung bewegbaren Obermesser, dessen Antrieb ein zwei gelenkig miteinander verbundene Koppeln aufweisendes Kniehebelgetriebe ist, dessen mittleres Gelenk mit einem Antriebsglied und das äußere Gelenk einer der beiden Koppeln mit dem Obermesser verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeln (29, 31) mit einem Exzenterantrieb (47) zwischen einer Knicklage und einer im wesentlichen gestreckten Lage hin- und herschwenkbar sind, und sich das Obermesser (20) in der Strecklage der Koppeln (29, 31) in einer angehobenen, vom Untermesser (19) entfernen und in deren Knicklage in einer abgesenkten, mit dem Untermesser (19) zusammenwirkenden Stellung befindet

2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Gelenk (37) der nicht mit dem Obermesser (20) verbundenen Koppel (31) in schräg zur Strecklage der Koppeln (29, 31) verlaufender Richtung verlagerbar ist.