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Knopfannähmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Knopfannähmaschine mit einem zum pendelartig
aufgehängten Nadelstangenrahmen führenden Schwenkgestänge, einer in einem Haltebock
kippbar gelagerten Knopfklammer, einer den Haltebock tragenden, am Maschinenunterteil
längsverschiebbar sitzenden Grundplatte und einem über einen von der Maschinenhauptwelle
abgeleiteten Antrieb hin- und herbewegbaren Triebkopf für die Grundplattenverschiebung.
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Diese sogenannten kombinierten Maschinen erlauben ein Knopfannähen
und Stielumwickeln in einem durchgehenden Arbeitsablauf, da der Knopf mit der Knopfklammer
nach dem Annähen zum Stielumwickeln um 900 gekippt werden kann, wobei der Nähvorgang
selbst durch entsprechende Koordination der Nadelpendelung und der Grundplattenverschiebung
erreicht wird. Bisher dient nun zur Steuerung und zum Antrieb das Klammerkippens,
der Nadelpendelung und der Grundplattenverschiebung eine über die Maschinenhauptwelle
angetriebene Steuerscheibe mit mehreren Steuernuten, in denen Rollenbolzen od. dgl.
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ablaufen und über entsprechende Winkelhebel, Schwenkgestänge, Schwinghebel
u. dgl. die durch die Nutenform vorgegebene Bewegung rein mechanisch auf die jeweiligen
Maschinenteile übertragen. Auf Grund dieser starren Bewegungskopplung von Knopfklammer,
Nadelstangenrahmen und Grundplatte mit den in die Steuernuten der Steuerscheibe
eingreifenden Rollenbolzen ist es daher unmöglich,
mit einer Maschine
bzw. einer Steuerscheibe verschiedene Knopfarten, also z.B. sowohl Zwei-als auch
vierlöchknöpfe anzunähern oder den Nähvorgang, die Stichzahl u. dgl zu ändern. Mit
ein und derselben Maschine kann auch immer nur ein und dasselbe Arbeitsprogramm
abgewickelt werden zu dessen geringster knderung bereits ein Auswechseln oder zumindest
ein Umresten der Maschine notwendig ist. Dazu kommt noch, daß ein Austausch der
Steuer scheiben sehr zeitraubend und mühsam und allein die Anschaffung solcher Steuerscheiben
mit ihren vielfältigen, komplizierten Steuernuten äußerst kostspielig ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen
und eine Knopfannähmaschine der eingangs geschilderten Art zu schafen, die sich
durch einen vergleichsweise elnfachen Aufbau auszeichnet und vor allem die Durchführung
mehrerer Arbeitsprogramme ohne Jedes Umrüsten gewährleistet, beispielsweise ein
Annähen und Stielumwickeln sowohl von Zweials auch von Vierlochknöpfen gestttet.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Haltebock gegenüber
der Grundplatte querverschiebbar oder die Grundplatte gegenüber dem Maschinenunterteil
nicht nur längsverschiebbar sondern auch querverschwenkbar geführt ist, daß der
Triebkopf durch Betätigen eines Kupplungsgliedes wahlweise mit der Grundplatte oder
dem Schwenkgestänge des Nadelstangenrahmens kuppelbar ist und daß für das Verschieben
des Haltebockes bzw Verschwenken der Grundplatte, das Kippen der Knopfklammer und
das Betätigen des Kupplungsgliedes eigene, in durch Steuerprogramme od , dgl. vorbestimmbarer
Abhängigkeit von der Umdrehungszahl der Maschinenhauptwelle bzw der Stichzahl eine
und aus schaltende Stellantriebe vorgesehen sind. Da außer der Nadelpendelung,
dem
Klammerkippen und der Grundplattenlängsverschiebung wegen der Haltebockverschiebung
bzw, Grundplattenverschwenkung auch ein Querverschieben der Knopfklammer möglich
ist und jeder dieser Bewegung ein eigener Antrieb zugeordnet wird, lassen sich alle
beim Knopfannähen und Stielumwickeln auftretenden Arbeitsschritte ohne Schwierigkeiten
durchführen, wobei durch entsprechende Steuerung der Bewegungsabläufe unter Berücksichtigung
der für jeden Arbeitsschritt gewünschten Stichzahl ein beliebiger Arbeitsablauf
gewählt und durch Eingabe eines entsprechenden Steuerprogrammes mit einem Handgriff
eingestellt werden kann.
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Außerdem dient der Triebkopf nicht mehr allein zur Grundplattenlämgsverschiebung,
sondern gleichzeitig auch für den Antrieb der Nadelpendelung, wozu der Triebkopf
wahlweise mit der Grundplatte oder dem entsprechenden Schwenkgestänge gekuppelt
wird, so daß mit geringem Konstruktionsaufwand das Auslangen zu finden ist. Diese
Doppelfunktion des Triebkopfes ist durchaus möglich, dann eine Nadelpendelung darf
ja nur bei nicht schwingender Grundplatte erfolgen und umgekehrt. Dabei spielt es
keine Rolle, wie der Triebkopf selbst angetrieben wird, ob auf herkömmliche Art
und Weise über eine Steuerscheibe mit einer Steuernut für den Rollenbolzen eines
am Triebkopf angelenkten Schwinghebela oder über einen eigenen Exzenter- oder Kurbeltrieb,
es muß lediglich dafür gesorgt sein, daß die Hin- und He@bewegung des Triebkopfes
mit einstellbarer Größe und im entsprechenden Verhältnis zur Maschinenantriebswellendrehzahl
erfolgt, damit die notwendige Abstimmung der Grundplattenverschiebung bzw. Nadelpendelung
auf die Nadelstichbew@gung sichergestellt bleibt. Zum Annähen eines Knopfes geht
die Nadel ohne Pendelbewegung auf und ab und die Grundplatte bewegt sich im aße
des Triebkopfes
in Längsrichtung hin und her so daß der in der
Knopfklammer gehaltene Knopf abwechselnd mit jeweils einem Loch eines Lochpaares
genau unter die Nadel gebracht wird. Durch den Stellantrieb zum Verschieben des
Haltebockes bzw. zum Verschwenken der Grundplatte ist dabei die Knopfklammer in
die dem gerade gemähten Lochpaar eines Knopfes entsprechende Seitenpesition gebracht,
so daß beispielsweise bei einem Zwellochknopf die Klammer in Mittelstellung oder
bei einem Vierlochknopf beim Annähen des einen Lochpaares in der einen Seitenstellung
und beim Annähen des anderen Lochpaares in der anderen Seitenstellung hin und herschwingt.
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Der Wechsel der Klammerstellung wird in Abhängigkeit von der gewünschten
Stichzahl pro Lochpaar vorgenommen, worauf nach Fertignähen der Triebkopf von der
Grundplatte aus- und mit dem Schwenkgestange eingekuppelt wird, so daß nun die Nadelpendelung
beginnt. Gleichzeitig damit wird die Knopfklammer um 900 gekippt und, sollte sie
wie beim Vierlochknopfnähen nicht in Mittelstellung sein, in diese gebracht, so
daß nun bei in Mittellage stillstehender Knopfklammer durch die Nadelpendelung das
Stielumwickeln erfolgt Auch hier bestimmt die Stich zahl die Dauer dieses Arbeitsschrittes,
worauf die Knopfklammer zurückgekippt und der Nähablauf abgeschlossen wird. Die
Steuerung für einen derartigen Arbeitsablauf kann auf verschiedene Weise erreicht
werden, wobei über einen Stichzähler, einen mit dem Antrieb für den Triebkopf gekoppelten
Impulsgeber od. dgl. und mit einem entsprechenden Steuergerät die Stellantriebe
in Abhängigkeit von der erfolgten Stichzahl bzw. den Maschinenwellenumdrehungen
in programmgemäßer Reihenfolge und gegenseitiger Verknüpfung ein- und ausgeschaltet
werden.
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Es gibt keine starre Zuordnung zwischen Stellantrieben und Motorhauptwellendrehzahl,
sondern durch ZwLschenschaltung
der Steuerung ist eben diese Zuordnung
frei variierbar und gewährleistet je nach Steuerprogramm die Durchführung verschiedenster
Arbeitsabläufe.
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Für Stellantriebe eignen sich beispielsweise elektromagnetische Antriebe,
Hydrauliktriebe od. dgl., doch besonders günstig ist es, wenn erfindungsgemäß als
Stellantriebe Pneumatikzylinder dienen. Diese Pneumatikzylindedsind einfach und
sauber in ihrer Handhabung und lassen sich leicht über entsprechende Ventile steuern
bzw. betätigen. Außerdem besitzen sie einen genau definierten Hub, so daß die gewünschte
Stellbewegung allein durch wechselseitiges Beaufschlagen der Zylinder erreicht wird.
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Da die Knopfklammer für das Stielumwickeln und für das Zweilochknopfannähen
in einer Mittelstellung, für das Vierlochknopfannähen aber in zwei Seitenstellungen
zu bringen ist, umfaßt der Stellantrieb für die Haltebockverschiebung bzw. die Grundplattenverschwenkung
zwei Pneumatikzylinder, deren Hublagen eine entsprechende Mittelstellung sowie zwei
Seitenstellungen des Haltebokkes bzw. der Grundplatte definieren. Durch einfaches
Ein- und Ausfahren der beiden Zylinder kann so die Knopfklammer in die gewünschten
Stellungen gebracht werden, wobei die Miuelstellung der Ausfahrstellung des einen
Zylinders und die beiden Seitsnstellungen der Ein-und Ausfahrstellung des anderen
Zylinders entsprechen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wirkt bei einer
längsverschiebbaren und querverschwenkbaren Grundplatte deren Stellentrieb mit einem
übertragungsgestänge zusammen, das an einem gegenübar der Gundplatte längsverschiebbar
geführten Gleitstück angelenkt ist, und der Triebkopf weist zwei gegeneinander verdrehbare
Gleitsteine auf, von denen der eine im Maschinenunterteil längsge führt ist und
der andere in eine Längskulisse
der Grundplatte eingaft. Das Gleitstück
und die Gleitsteine bilden für die Grundplatte die erforderliche Führung und erlauben
nicht nur deren Längssondern auch deren Querbewegung, Dabei wird zum Querverschwenken
der Grundplatte das Gleitstück über den Stellantrieb quer zu seiner Gleitrichtung
verschoben,welches Gleitstück sich der jeweiligen Grundplattenlage dabei durch Verdrehen
gegenüber dem Übertragungsgestänge anpaßt.
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Die beiden Gleitsteine wiederum gewährleisten, daß der Triebkopf einerseits
mit gewünschter Exaktheit im Maschinenunterteil geführt wird und anderseits unabhängig
von der Grundplattenlage seine Antriebsfunktion erfüllen kann, auch wenn zwischen
Triebkopf und Grundplatte gerade keine Kupplung besteht.
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Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn der Triebkopf
als Kupplungsglied einen Schwenkarm trägt, der über den zugeordneten Stellantrieb
entweder in ein Kupplungsmaul der Grundplatte oder in ein Kupplungsmaul des Schwenkgestänges
einrastbar ist So wird der ständig hzz° und hergehende Triebkopf durch problemloses
Verschwenken des Schwenkarmes wahlweise mit der Grundplatte oder dem Schwenkgestänge
gekuppelt und die gewünschte Antriebaverbindung hergestellt.
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Eine besondere günstige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich,
wenn eine die Lage der Grundplatte bei Kupplung des Triebkopfes mit dem Schwenkgestänge
bestimmende Fixiereinrichtung vorgesehen ist, wobei vorzugsweise der es Fiiereinrichtung
eine in Maschinenlängsrichtung verschiebbare Abstützung zugeordnet ist. Ist der
Triebkopf nicht mit der Grundplatte, sondern mit dem Schwenkgestänge gekuppelt,
wird die Grundplatte antriebslos und dadurch frei verschiebbar. Die Fixiereinrichtung
verhindert nun ehe ungewollte Bewegung der Grundplatte, beispielsweise durch den
Transport oder
die Handhabung des mit dem Knopf zu versehenden
Kleidungsstückes. Ist dabei die Fixiereinrichtung über einen Schlitten, ein verschwenkbares
Widerlager od. dgl.
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abgestützt, und so die Grundplatte zusammen mit der Fixiereinrichtung
bewußt in Maschinenlängsrichtung verschiebbar, kann auf diese Weise ein besonders
schönes Stielumwickeln errecht werden, da durch das Längsver-Schieben ein über die
Stiellänge gleichmäßig durchlaufendes Umwickeln erfolgt und eine Wulsthildung,wie
sie bisher auftritt, vermieden ist.
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Werden für die Stellantriebe der Maschine Pneumatikzylinder verwendet,
dienen vorteilhafterweise auch zur Betätigung der Fixiereinrichtung und zur Verschiebung
der Abstützung Pneumatlkzylinder, wodurch das gesamte Antriebs system einfach und
übershaubar bleibt, noch dazu wenn auch die Betätigung der Knopfklammer selbst pneamatisch
erfolgt0 In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand re'in schematisch in einem
Ausführungsheispiel dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 und 2 Teile einer erfindungsgemäßen
Knopfannähmaschine in Seitenansicht und Draufsicht.
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Eine kombinierte Knopfannähmaschine 1 trägt auf ihrem Unterteil 2
eine Grundplatte 3, die gegenüber diesem Maschinenunterteil 2 längsverschiebbar
und querverschwenkbar geführt ist. Auf der Grundplatte 3 sitzt im Vorderbereich
ein Haltebock 4 für eine um eine horizontale Querachse kippbar gelagerte Knopfklammer
5. Ein nicht näher dargestellter Nadelstangenrahmen 6 Ist im Maschinenoberteil 7
pendelnd aufgehängt und, um beim Nähen eine Nadelpendelung zu erreichen, mit einem
Schwenkgestänge 8 verbunden.
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Als Antrieb für die Grundplattenlängsverschiebung einerseits und
die Nadelpendelung anderseits dient ein
Triebkopf 9, der mit einem
Schwinghebel 10 zusammenwirkt.
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Der Schwinghebel 10 ist an einem maschinenfesten Ständer 11 drehbar
gelagert und greift mit einem Rollenbolzen 12 in die Steuernut 13 einer über die
Maschinenhauptwelle angetriebenen Steuerscheibe 14 ein. Durch die entsprechende
Form der Steuernut 13 wird der Schwinghebel 10 hin- und herbewegt und verschiebt
dadurch den Triebkopf 9 ebenfalls in Maschinenlängsrichtung hin und her. Die Größe
der Triebkopfbewegung kann dabei durch Höhenverstellung des Anlenkpunktes zwischen
Schwinghebel 10 und dem Ubertragungszapfen 15 des Triebkopfes variiert werden. Der
Triebkopf 9 weist zwei Gleitsteine 16, 17 auf, von denen der untere Gleitstein 17
im Maschinenunterteil 2 längsgeführt ist und für eine exakte Bewegung des Triebkopfes
9 sorgt. Der obere Gleitstein 16 sitzt hingegen in einer Längskulisse 18 der Grundplatte
3 und erlaubt dadurch nicht nur ein Längsverschieben und Querverschwenken der Grundplatte,
sondern wirkt gleichzeitig auch als Grundplattenführung0 Außerdem ist am oberen
Gleitstein 16 ein in Form eines Schwenkarmes 19 ausgebildetes Kupplungsglied gelagert9
das wahlweise in ein Kupplungsmaul 20 der Grundplatte 3 oder in ein Kupp7ungsmaul
21 des Schwenkgestänges 8 eingerastet werden kann, so daß über den Triebkopf 9 entweder
die Grundplatte 3 oder das Schwenkgestä.nge 8 hin- und herbewegt wird. Zum Betätigen
des Schwenkarmes 19 dient ein Pneumatikzylinder 22, der durch Bin- bzw. Ausfahren
die gewünschte Kupplung des Triebkopfes-9 entweder mit der Grundplatte oder mit
dem Schwekgestänge ergibt.
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Um Zwei- und Vierlochknöpfe annähen zu könnens muß die Knopfklammer
5 in den Lochpaaren dieser Knöpfe entsprechende Stellungen, und zwar einer Mittelstellung
für den Zwellochknopf, die dann auch für ein Stielumwickeln notwendig ist, und zwei
Seitenstellungen für den Vierlochknop! gebracht werden können, wozu im dargestellten
Ausführungsbeispiel
die Grundplatte 3 zusätzlich zu ihrer Längsverschiebbarkeit auch querverschwenkbar
ist.
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Dieses Querverschwenken wird durch zwei weitere Pneumatikzylinder
23 erreicht, die mit einem Ubertragungsgestänge 24 zusammenwirken, über das ein
in der Grundplatte 3 längsverschiebbar geführtes Gleitstück 25 quer zu seiner Längsführung
26 bewegbar Bst. Durch eine solche Querbewegung des Gleitstückes 25 schwenkt die
Grundplatte 3 mit dem Gleitstein 16 um dessen Drehachse, wobei das sich diesem Verschwenken
anpassende Gleitstück 25 und der Gleitstein 16 in jeder Schwenklage die Führung
der Grundplatte für ihre Längsbewegung ergeben Da es ja nur erforderlich ist, die
Grundplatte 3 und damit die Knopfklammer 5 in eine Mittelstellung und zwei Se#tenstellungen
zu bringen, genügen als Stellantrieb für dieses Verschwenken die beiden einfachen
Pneumatikzylinder 23, von denen einer die beiden Seitenstellungen und der andere,
der eine entsprechend geringere Hubgröße besitzt, die Mittelstellung definiert.
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Da mit einer kombinie#ten Knopfannahmaschine auch ein Stielumwickeln
nach dem Knopfannähen möglich ist, muß die-Knopfklammer 5 um 900 kippbar seine Die
im Haltebock 4 drehbar gelagerte Knopfklammer 5 ist daher mit einem Stellhebel 27
verbunden, an dem zum Kippen der Knopfklammer ebenfalls ein Pneumatikzylinder 28
angreift und durch Ein- oder Ausfahren die Knopfklammer jeweils um 900 kippen kann.
Auch zur eigentlichen Betätigung der Knopfklammer 5, also zum Öffnen und Schließen
der Klammer, gibt es einen Fneumatikzylinder 29.
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Um ein ungewolltes Verschieben der Grundplatte 3 zu verhindern, wenn
der Schwenkarm 19 aus dem Kupplungsmaul 20 der Grundplatte 3 ausrastet, ist eine
Fixiereinrichtung 30 vorgesehen, die über einen Pneumatikzylinder 31 die Grundplatte
3 mit einer Abstützung verriegelt
und damit die Lage der Grundplatte
bestimmt. Als Abstützung dient ein im Maschinenunterteil 2 schwenkbar eingesetztes
Widerlager 32, das durch einen Pneumatikzylinder 33 in Maschinenlängsrichtung verschwenkbar
ist und dadurch die Fixiereinrichtung zusammen mit der Grundplatte und dem Knopfhalter
für ein sauberes Stielumwickeln während des Wickelvorganges in Stiellängsrichtung
verschiebt.
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Zur Steuerung der Pneumatikzylinder 22, 23, 28, 31 und 33 ist ein
Steuergerät 34 vorgesehen, das in Abhängigkeit von der Zahl der durch die Nadel
ausgeSuhrten Stiche, was durch Stichzähler an der Nadelstange, durch Impulszähler
an der Maschinenantriebswelle u. dgl. erreicht wird, die Tätigkeiten der einzelnen
Pneumatikzylinder koordiniert und für den ordnungsgemäßen Ablauf des gewünschten
Nähvorganges sorgt. Durch Wahl eines bestimmten Steuerprogrammes kann daher jeder
beliebige Arbeitsablauf sozusagen abgerufen und automatisch durchgeführt werden
so daß ohne jede Umrüstung der Maschine alle mit einer Knopfannähmaschine durchführbaren
Nähprogramme auf ein und derselben NascIne abgewickelt werden können0 Dabei wird
eben je nach Knopfart bei der Hin- und Herbewegung der Grundplatte über den Trlebkopf
zum Annähen des Knopfes die Grundplatte bei einem Zweilochknopf in Mittelstellung
oder bei einem Vierlochknopf einmal in der einen und dann in der anderen Seitenstellung
gehalten, wobei durch Kupplung des Triebkopfes mit der Grundplatte keine Nadelpendelung
stattfindet und die Nadel gerade jeweils durch das unter ihr liegende Knopfloch
sticht und der in der Knopfklammer eingespannte Knopf über den Triebkopf und die
Grundplatte entsprechend dem zu nähenden Lochpaar hin- und herbewegt wird. Ist die
erforderliche Stichzahl für das Knopfannähen errecht, wird der Schwenkarm
19
über den Pneumatikzylinder 22 aus dem Kupplungsmaul 20 in das Kupplungsmaul 21 gedrückt
und der Triebkopf 9 bewirkt dadurch eine Nadelpendelung. Gleichzeitig damit wurde
die Knopfklammer 5 über den Pneumatikzylinder 28 um 900 gekippt und die Fixiereinrichtung
30 über den Hydraulikzylinder 31 eingerastet. ist ein Vierlochknopf in der Knopfklammer
5,bringt der eine Pneumatikzylinder 23 die Grundplatte 3 in Mittelstellung, bei
einem Zweilochknopf ist die Grundplatte ja von vornherein in dieser Mittelstellung.
Nun läuft das Stielumwickeln bei pendelnder Nadel ab, wobei während dieses Stielumwickelns
der Pneumatikzylinder 33 das Widerlager 32 verschwenkt und damit über die Fixiereinrichtung
30 die Grundplatte 3 zusammen mit der Knopfklammer im Maße der Stiellänge des Knopfes
verschiebt, so daß über diese gesamte Stiellänge ein gleichmäßiges Umwickeln stattfindet.
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Auch hier bestimmt die Stichzahl die Dauer des Vorganges, worauf die
Knopfklammer 5 zurückgekippt und die Maschine in den Ausgangszustand zurückversetzt
wird. Alle diese einzelnen Arbeitsschritte werden durch einfaches Betätigen der
den Pneumatikzylindern zugeordneten Ventile über das Steuergerät 34 durchgeführt,
wobei durch einfaches Umschalten oder Umprogrammieren des Steuergerätes 34 jederzeit
der Arbeitsablauf der Knopfannähmaschine geändert werden kann und beispielsweize
sofort nach einem Vierlochknopfannähen ein Zweilochknopfannähen od. dgl.
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erfolgen kann. Beim Erfindungsgegenstand kommt es daher darauf an,
die erforderlichen Bewegungen der Knopfklammer und der Nadel zu erreichen und diese
Bewegungen ohne starre Kopplung mit dem Maschinenantrieb steuern zu können. Die
spezielle konstruktive Ausgestaltung der einzelnen Elemente spielt dabei keine Rolle.