DE3321789A1 - Naehautomat zur erzeugung einer eine befestigungsnaht und eine verriegelungsnaht aufweisenden naht - Google Patents

Description

Kochs Adler AG, Potsdamer Straße 19o, 48oo Bielefeld

Nähautomat zur Erzeugung einer eine Befestigungsnaht und eine Verriegelungsnaht aufweisenden Naht

Die Erfindung betrifft einen Nähautomaten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Dieser aus der DE-PS 3o oo 831 (entsprechend US-PS 4 347 797) bekannte Nähautomat weist eine in einer Schwinge gelagerte Nadelstange auf, wobei die Schwinge in ihrem oberen Bereich um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, so daß ihr und damit der Nadel Schwingbewegungen erteilt werden können. Es ist ein von der Armwelle antreibbares Getriebe zum Antrieb der Schwinge vorgesehen, das zwei mit unterschiedlichen Drehzahlen angetriebene Gelenkgetriebe aufweist, die der Schwinge wahlweise zugeschaltet werden können, so daß die Schwingbewegung und die Nadelbewegung wahlweise ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 oder 1:2 haben.

Der Nachteil dieser Getriebe liegt darin, daß sie nur bei relativ niedrigen Drehzahlen, d.h. maximal bei 8o UPM geschaltet werden können. Weiterhin ist ein Umschalten bei derartigen niedrigen Drehzahlen nicht geräuschfrei und nicht ohne Verschleiß an den miteinander zu kuppelnden Elementen durchführbar. Eine Umschaltung

sr

unter Vollast ist hierbei generell nicht möglich. Bei einer anderen Lösung nach der DE-PS 3o oo 831 sind zwei voneinander unabhängige Antriebsmotoren vorgesehen, mittels der der Antrieb der Schwinge erfolgt. Diese Antriebsmotoren müssen aber von einem Rechner geführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nähautomaten der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß ein Umschalten der NadelSchwingbewegung aus einem Verhältnis zur Nadelhubbewegung von 1:1 auf l:n und umgekehrt auch während des Laufes des Nähautomaten unter Vollast vorgenommen werden kann, wobei gilt n=2, 3 oder 4.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird erreicht, daß eine im Verhältnis 1:1 zur Nadelhubbewegung stehende Nadelschwingbewegung der Nadelstange über das eine ihrer Längsführung dienenden Lager und die andere Schwingbewegung über das andere Lager erteilt werden. Diese Lager können jeweils durch voneinander unabhängige Antriebe angetrieben werden, so daß auch unter Vollast und bei voller Betriebsdrehzahl von 25oo bis 35oo UPM ein Umschalten möglich ist, da ja jeweils nur ein Antrieb auf Null geschaltet und der andere Antrieb eingeschaltet werden muß und umgekehrt. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird sichergestellt, daß jeweils das eine Lager stationär gehalten werden kann, während das andere Lager eine Schwingbewegung ausführt und umgekehrt. Das jeweils stationäre Lager hat dann eine genau definierte Lage.

— JB —

Grundsätzlich ist es möglich, die beiden Lager in verschiedenen Ebenen schwingen zu lassen. Wenn sie - was in der Regel zweckmäßig sein wird - in derselben Ebene schwingen können, dann geben die Maßnahmen nach Anspruch 2 eine besonders einfache konstruktive Lösung an.

Die Maßnahmen nach Anspruch 3 dienen einer einfachen konstruktiven Realisierung der Lehre des Anspruches 2, die gleichzeitig die Verwendung baugleicher Elemente gestattet.

Durch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 4 und 5 wird in einfacher Weise der jeweils unterschiedliche Schwingantrieb vom Hauptantrieb des Nähkopfes, nämlich von der Armwelle abgeleitet.

Anspruch 6 gibt eine einfache Lösung für eine gegebenenfalls stufenlose Verstellung der einzelnen Antriebe für die einzelnen Schwingbewegungen an.

Im Anspruch 7 ist angegeben, wie in einfacher Weise unterschiedliche Schwingweiten in der einen oder anderen Schwingrichtung erzeugt werden können.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Nähautomaten,

Fig. 2 eine Draufsicht des Nähautomaten nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Längsansicht des Nähkopfes des Nähautomaten in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab in teilweise aufgebrochener Darstellung,

» μ »-»τ

Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Teil des Arms des in Fig. 3 dargestellten Nähkopfes in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 eine Teil-Vorderansicht des Armes des Nähkopfes bei abgenommenem Deckel entsprechend dem Sichtpfeil V in Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf Antriebselemente des Nähkopfes, teilweise in Schnittdarstellung, entsprechend dem Sichtpfeil VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine Teil-Draufsicht auf den Arm des Nähkopfes bei abgenommenem Deckel entsprechend dem Sichtpfeil VII in Fig. 4,

Fig. 8 eine Schnittdarstellung des Armes des Nähkopfes gemäß der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 einen Teil-Schnitt durch den Arm des Nähkopfes entsprechend der Schnittlinie IX-IX in Fig. 7,

Fig.Io ein auf dem Nähautomaten genähtes Werkstück bestehend aus einem Zuschnitteil und einer mit einer Doppelnaht aufgesetzten Tasche,

Fig.11 die Nadelschwing-Bewegungsbahn der Nadelspitze beim Nähen einer Verriegelungsnaht,

Fig.12 die Nadelschwing-Bewegungsbahn der Nadelspitze beim Nähen einer Befestigungsnaht,

Fig.13 einen Teilschnitt aus Fig. 8, wobei eine stufenlose Verstellbarkeit einer Stellwelle vorgesehen ist und

Fig.14 eine Teil-Seitenansicht des Armes der Nähmaschine gemäß dem Sichtpfeil XIV in Fig. 13.

-B-

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, weist ein Nähautomat 1 einen Ständer 2 mit einer auf Säulen 3 befestigten Platte 4 auf. Die Platte 4 nimmt einen Nähkopf 5 mit einer Nadel 6 auf. Auf der Platte 4 ist eine Werkstücktragplatte 7 angeordnet, die sich mit einem halbkreisförmigen Umfangsbereich 8 um die Nadel 6 des Nähkopfes 5 herum erstreckt (Fig. 2). Auf der Werkstücktragplatte 7 wird ein Zuschnitteil 9 zusammen mit einem Taschenzuschnitt Io unter der Wirkung einer Klemmplatte 11 eingespannt, die eine U-förmige Aussparung 12 aufweist, längs derer der Zuschnitteil 9 und der Taschenzuschnitt miteinander vernäht werden sollen.

Die Klemmplatte 11 ist mit einer Welle 13 versehen, an der eine Zahnriemen-Scheibe 14 drehfest angebracht ist. Diese Welle 13 ist in einem Ende 15 eines nach Art eines Hohlkastenträgers mit Rechteckquerschnitt ausgebildeten Armes 16 einer Führungsvorrichtung 17 drehbar gelagert. Um die Zahnriemen-Scheibe 14 ist ein in dem Arm 16 angeordneter Zahnformriemen 18 geführt, der in noch zu beschreibender Weise dazu dient, die Klemmplatte 11 in eine vorgegebene Winkellage zum Arm 16 zu bringen.

Im Inneren des Ständers 2 ist ein Getriebe 19 angeordnet, dessen vertikal und nach oben herausgeführte Abtriebswelle 2o in einem auf dem Ständer 2 angebrachten Rohr 21 gelagert ist. Sie ist drehfest mit einer Steuerscheibe 22 verbunden, die an ihrer Unterseite 23 mit zwei Steuernuten 24, 25 und an ihrer Oberseite 26 mit einer Steuernut 27 und an ihrer Umfangsflache 28 mit Schaltnocken 29 zur Betätigung eines Schalters 3o versehen ist.

Der Arm 16 der Führungsvorrichtung 17 ist an seinem dem Ende 15 entgegengesetzten Ende 31 mittels einer Welle 32 gelenkig mit einem Schwenkhebel 33 verbunden, der eine Kurvenrolle 34 trägt, die in eine an der Unterseite 23 der Steuerscheibe 22 ausgebildete Steuernut 24 eingreift. Der Schwenkhebel 33 ist an seinem der Welle entgegengesetzten Ende 35 auf einer fest mit dem Ständer verbundenen Achse 36 schwenkbar gelagert. Die Welle 32 weist innerhalb des Armes 16 eine fest mit ihr verbundene Zahnriemen-Scheibe 37 auf, um die der Zahnformriemen 18 geführt ist. Innerhalb des ebenfalls nach Art eines Hohlkastenträgers ausgebildeten Schwenkhebels 33 ist mit der Welle 32 eine weitere Zahnriemen-Scheibe 38 verbunden, um die ein weiterer Zahnformriemen 39 geführt ist, der innerhalb des Schwenkhebels 33 verläuft und um eine Zahnriemen-Scheibe 4o geführt ist, die auf der Achse 36 drehbar gelagert ist. Die Zahnriemen-Scheibe 4o ist mit einem nicht dargestellten Zahnritzel versehen, in das ein Zahnrad 41 kämmend eingreift, das drehfest mit einem Hebel 42 verbunden ist, der um die Mittelachse des Zahnrades 41 am Ständer 2 gelagert ist. An seinem anderen Ende trägt der Hebel 42 eine Kurvenrolle 43 die in die andere an der Unterseite 23 der Steuerscheibe 22 ausgebildete Steuernut 25 eingreift.

Auf der fest mit dem Ständer 2 verbundenen Achse 36 ist ein weiterer Schwenkhebel 44 gelagert,'der eine Kurvenrolle 45 aufweist, die in die an der Oberseite 26 der Steuerscheibe 22 ausgebildete Steuernut 27 eingreift. Das der Achse 36 entgegengesetzte freie Ende des Schwenkhebels 44 ist mit dem Arm 16 über eine mittels Bolzen 46, 47 befestigte Zugstange 48 gelenkig verbunden. Die Schwenkhebel 33, 44, der Arm 16 und die Zugstange 48 bilden also ein Gelenkviereck nach Art eines Parallelogramms .

Der Ständer 2 ist mit einer zwischen der Werkstücktragplatte 7 und der Zugstange 48 angeordneten, sich etwa parallel zum Nähkopf 5 erstreckenden und von dem Arm aus zurückspringenden Aussparung 49 versehen. Der Ständer 2 weist des weiteren in seinem Inneren einen Antrieb 5o auf. Ein Motor 51 dieses Antriebes 5o treibt über einen Riementrieb 52 eine Welle 53 an, die über ein Schaltkupplung 54 und einen Riementrieb 55 mit dem Nähkopf 5 in Antriebsverbindung steht. Über einen weiteren Riementrieb 56 ist die Welle 53 mit dem Eingang des Getriebes 19 verbunden.

Wie sich aus Fig. 3 ergibt, weist der Nähkopf 5 in üblicher Weise einen oberen frei vorstehenden Arm 57 auf, der über einen Ständer 58 mit einer Grundplatte verbunden ist. In dem Arm 57 ist eine Armwelle 6o drehbar gelagert, die an ihrem äußeren freien Ende mit einem Handrad 61 versehen ist. Der Antrieb dieser Armwelle 6o erfolgt über den Riementrieb 55. Die Armwelle 6o ist über einen im Ständer 58 befindlichen Zahnriementrieb 62 mit einer in der Grundplatte 59 drehbar gelagerten Welle 63 antriebsmäßig verbunden. In der Grundplatte 59 ist weiterhin ein Greifer 64 drehbar gelagert, der über ein nicht näher dargestelltes Stirnradgetriebe von der Welle 63 angetrieben wird.

Wie sich aus Fig. 4 ergibt, endet die Armwelle 6o in einer Kurbel 65 mit einem Kurbelzapfen 66, auf dem das obere Ende eines Nadelstangen-Antriebslenkers 67 drehbar aufgenommen ist. Das andere untere Ende des Nadelstangen-Antriebslenkers 67 ist drehbar auf einem Zapfen angeordnet, der Teil eines mit einer Setzschraube 69 auf einer Nadelstange 7o befestigten Antriebsteiles

-Mr-

ist. Am unteren Ende der Nadelstange 7o ist mit einer Setzschraube 72 die Nadel 6 befestigt. Die Nadelstange ist in einem oberen Lager 74 und einem unteren Lager verschiebbar aufgenommen. Da die Lager 74 und 75 identisch ausgebildet sind, wird nachfolgend nur das untere Lager beschrieben. Dieses Lager 75 ist hohlzylindrisch ausgebildet und mit einer inneren zylindrischen Lagerfläche zur Aufnahme und Führung der Nadelstange 7o versehen. Es weist weiterhin zwei äußere kegelförmige Ausnehmungen 77 auf, die auf einer rechtwinklig und diametral zu der Längsachse der Lagerfläche 76 verlaufenden Achse angeordnet sind.

Unterhalb der Armwelle 6o ist eine parallel zu dieser verlaufende Hohlwelle 78 in dem oberen Arm 57 des Nähkopfes 5 drehbar gelagert. Sie weist einerseits einen Ansatz 79 und andererseits in ihrem Inneren zwei Lager 8o, 81 auf. Auf dem der Nadelstange 7o zugewandten Ende der Hohlwelle 78 ist ein Hebel 82 mittels einer Klemmeinrichtung 83 befestigt. Der Hebel 82 weist in seinem mittleren Bereich 84 einen nach unten offenen U-förmigen Querschnitt auf. Er ist an seinem der Klemmeinrichtung entgegengesetzten Ende mit einem Haltering 85 versehen, der das untere Lager 75 der Nadelstange 7o mit Spiel umfaßt. In den Haltering 85 sind zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordnete Schrauben 86 eingeschraubt und jeweils mit einer Kontermutter 87 gesichert. Die Schrauben 86 weisen an ihren zum Zentrum des Halterings 85 hinweisenden Enden nicht näher bezeichnete Spitzen auf, die in die kegelförmigen Ausnehmungen 77 des unteren Lagers 75 derart hineingreifen, daß das Lager 75 frei um sie schwenkbar ist. Durch die vorgeschriebene Verbindung des unteren Lagers 75 der Nadelstange 7o mit dem Hebel 82 ist gewährleistet, daß das untere Lager 75

um eine durch die Lage der Spitzen und der kegelförmigen Ausnehmungen 77 bestimmte, parallel zur Hohlwelle bzw. zur Armwelle 6o verlaufende Achse verschwenkbar ist.

Innerhalb der Hohlwelle 78 ist eine in den Lagern 8o, drehbar abgestützte innere Welle 88 angeordnet, deren dem Handrad 61 zugewandtes Ende in einem im Arm 57 des Nähkopfes 5 angeordneten weiteren Lager 89 drehbar abgestützt ist. Das der Nadelstange 7o zugewandte Ende greift in ein Verbindungsteil 9o eines Schwinghebels ein und ist mit diesem mittels eines Stiftes 9o' drehfest verbunden. Der Schwinghebel 91 weist zwei Rippen 92, 93auf, die den Nadelstangen-Antriebslenker 67 zwischen sich aufnehmen. An ihren äußeren Enden sind sie mit dem Verbindungsteil 9o fest verbunden, von wo aus sie zur Nadelstange 7o hin spitzwinklig auseinanderlaufen und in einem Verbindungssteg 94 enden. Der Verbindungssteg ist mit einer konzentrisch mit der Längsachse der Hohlwelle 78 bzw. der inneren Welle .88 verlaufenden Lagerbohrung versehen, in die ein Lagerzapfen 95 drehbar eingreift, der an einer Rippe 96 des Armes 57 des Nähkopfes 5 mit einer Setzschraube 97 befestigt ist. Der Schwinghebel 91 ist also um eine zur Längsachse der Hohlwelle bzw. der inneren Welle 88 konzentrische Achse schwenkbar.

Von den Rippen 92, 93 erstrecken sich jeweils zwei Rippen 98, 99 nach oben zum oberen Lager 74 der Nadelstange 7o. Sie laufen in einen Haltering loo, der wie der bereits beschriebene Haltering 85 des Hebels 82 ausgebildet ist und der in gleicher Weise das obere Lager 74 aufnimmt, wie dies bezüglich des unteren Lagers 75 und des Halterings 85 der Fall ist. Durch diese Verbindung des oberen Lagers 74 mit dem Schwinghebel ist wiederum sichergestellt, daß auch das obere Lager

μ« α» »on

um eine parallel zu der Hohlwelle 78 bzw. der inneren Welle 88 verlaufende Achse verschwenkbar ist. Da die Nadelstange 7o im oberen Lager 74 und im unteren Lager zu sich selbst längsverschiebbar gelagert ist, nehmen beide Lager 74, 75 eine relativ zueinander fluchtende Position ein.

Auf der inneren Welle 88 ist ein Hebel lol festgeklemmt, an dem sich ein auf der inneren Welle 88 frei drehbar gelagertes Doppel-Zahnrad Io2 abstützt. Dieses Doppel-Zahnrad Io2 weist zwei identische Zahnkränze Io2a und Io2b auf.

Der eine Zahnkranz Io2a ist mit einem weiteren, gleichgroß ausgebildeten Zahnrad Io3 über einen Zahnriemen Io4 verbunden. Dieses Zahnrad Io3 ist drehfest auf der Armwelle 6o angebracht. Der durch den Zahnkranz Io2a des Doppel-Zahnrades Io2, den Zahnriemen Io4 und das Zahnrad Io3 gebildete Zahnriementrieb Io5 weist somit ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 auf. Der andere Zahnkranz Io2b des Doppel-Zahnrades Io2 ist mit einem doppelt so groß ausgebildeten Zahnrad Io6 über einen Zahnriemen Io7 verbunden, wobei dieses Zahnrad Io6 zusammen mit einer Stützscheibe Io8 auf einen hülsenförmigen Ansatz Io9 eines Exzenters Ho drehfest aufgepreßt ist. Der Exzenter Ho ist drehbar auf der Armwelle 6o gelagert und axial in einer Richtung durch das Zahnrad Io3 und in der anderen Richtung durch einen auf der Armwelle 6o befestigten Stellring 111 gesichert. Der aus dem Zahnkranz Io2b des Doppel-Zahnrades Io2, das Zahnrad Io6 und den Zahnriemen Io7 gebildete Zahnriementrieb hat ein Übersetzungsverhältnis von 1:2. Der Exzenter Ho wird also über die Zahnriementriebe Io5, 112 mit der halben Drehzahl der Armwelle 6o angetrieben.

Der Exzenter Ho ist von einem Auge 113a eines Zugglie-

-JA-

des 113 umfaßt, wobei das Auge 113a und der Exzenter Ho relativ zueinander drehbar sind. Das Auge 113a des Zuggliedes 113 ist in axialer Richtung zwischen der Stützscheibe Io8 und einer auf dem Exzenter Ho angeordneten Scheibe 114 geführt, welch letztere wiederum axial durch einen Sicherungsring 115 fixiert ist. Durch diese Führung des Auges 113a ist auch das Zugglied selber geführt.

Das Zugglied 113 ist an seinem dem Auge 113a entfernten freien Ende mittels eines Bolzens 116 schwenkbar mit einem zweiarmigen Hebel 117 verbunden, der einen oberen Arm 118 und einen unteren Arm 119 aufweist. Der untere Arm 119 ist über einen Bolzen 12o schwenkbar mit dem freien Ende des Hebels lol verbunden. Am freien Ende des oberen Arms 118 ist mittels eines Bolzens 121 ein Führungsstück 122 nach Art eines Kulissensteins angebracht. Das Führungsstück 122 ist verschiebbar in einer Führungsbahn 123 gelagert, die in einem Ansatz 124 einer Stellwelle 125 ausgebildet ist. Die Stellwelle ist drehbar in zwei geteilten Lagern 126 aufgenommen,die über Schrauben 127 an dem oberen -Arm 57 des Nähkopfes angebracht sind. Die Stellwelle 125 ist einerseits durch den Ansatz 124 und andererseits durch einen entgegengesetzt angeordneten Ansatz 128 gegen axiale Verschiebungen gesichert. An der Stellwelle 125 ist weiterhin ein sich radial von ihr weg erstreckender Hebel 129 angebracht, an dessen Ende über eine Gabel 13o und einen Bolzen 131 eine Kolbenstange 132 angelenkt ist, die an ihrem freien Ende mit einem Kolben 133 versehen ist. Der Kolben 133 ist zusammen mit der Kolbenstange in einem zylindrischen Gehäuse 134 in Längsrichtung der Kolbenstange 132 verschiebbar aufgenommen, wobei das Gehäuse 134 am kolbenstangenaustrittsseitigen Ende

mit einem Deckel 135 verschlossen ist. Das Gehäuse stellt zusammen mit dem Kolben 133 und der Kolbenstange 132 ein erstes, zwischen zwei Endlagen bewegbares Antriebselement 136 dar, das zur Druckluftversorgung Anschlüsse 137, 138 aufweist. Das Gehäuse 134 nimmt noch ein zweites Antriebselement 139 auf, das in seinem Aufbau dem ersten Antriebselement 136 entspricht und zur Druckluftversorgung Anschlüsse 14o, 141 aufweist. Das erste und das zweite Antriebselement 136, 139 bilden gemeinsam einen in mehrere - maximal vier - Schaltstellungen bringbaren pneumatischen Stellantrieb 142. Das zweite Antriebselement 139 weist am freien Ende seiner Kolbenstange 143 ebenfalls eine Gabel 144 auf, die über einen Bolzen 145 gelenkig an einem mittels Schrauben 146 am Arm 57 des Nähkopfes 5 befestigten Lager 147 befestigt ist.

Im Gegensatz zu dem bisher beschriebenen Getriebeteil, der einen auf der Armwelle 6o frei drehbar gelagerten Exzenter Ho aufweist, ist der nachfolgend beschriebene Getriebeteil mit einem drehfest auf der Armwelle 6o angeordneten "Exzenter 148 versehen. Der Exzenter ist in gleicher Weise wie bei dem bereits beschriebenen Getriebeteil mit weiteren Elementen verbunden, um an der Hohlwelle 78 eine veränderbare Dreh-Schwingbewegung zu erzeugen. Da der hierzu vorgesehene konstruktive Aufbau dem des bereits beschriebenen Getriebeteils entspricht, sind gleiche bzw. vergleichbare Bauelemente mit denselben Bezugszeichen mit einem hochgesetzten Strich versehen. Es kann insoweit auf die obige Beschreibung verwiesen werden. Im Gegensatz zu dem Hebel lol ist der Hebel lol¹ nicht mit der inneren Welle 88 sondern mit der Hohlwelle 78 klemmend verbunden.

Wie sich aus Fig. 4 ergibt, ist die innere Welle 88

an ihrem dem Handrad 61 benachbarten Ende mit einem Stellring 149 versehen. Der Arm 57 des Nähkopfes 5 ist an seiner Stirnseite und an seiner Oberseite mit abnehmbaren Deckeln 15o, 151 verschlossen.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Nähautomaten ist wie folgt:

Nachdem das Zuschnitteil 9 und der Taschenzuschnitt mittels der Klemmplatte 11 zusammengeklammert sind, kann mit dem Nähvorgang begonnen werden. Vom Motor 51 her wird über den Riementrieb 52 die Welle 53 angetrieben, von der aus einerseits über die Schaltkupplung 54 und den Riementrieb 55 der Nähkopf 5 und andererseits über den Riementrieb 56 das Getriebe 19 angetrieben werden. Über die Abtriebswelle 2o des Getriebes 19 wird die Steuerscheibe 22 angetrieben. Aufgrund des Zusammenwirkens der Kurvenrollen 34, 45 mit den Steuernuten 24 und 27 erfolgen Verschiebungen des Armes 16 und damit der Klemmplatte 11 parallel zur Werkstücktragplatte 7 in beiden zugeordneten Koordinatenrichtungen. Aufgrund des Zusammenwirkens der Kurvenrolle 43 mit der Steuernut 25 kann über die Zahnformriemen 39, 18 auch noch eine Schwenkbewegung der Klemmplatte 11 um die Welle durchgeführt werden. Auf die geschilderte Weise kann also eine beliebige Bewegung der zu nähenden Werkstücke 9, Io in Bezug auf die Nadel 6 erzeugt werden.

Durch das Zusammenwirken der am Umfang der Steuerscheibe 22 angeordneten Schaltnocken 29 mit dem ortsfest angeordneten Schalter 3o werden weitere Steuerfunktionen ausgelöst, die es beispielsweise ermöglichen, die Schaltkupplung 54 zu betätigen, um ein Leerverfahren der Klemmplatte 11 ohne gleichzeitigen Antrieb des Nähkopfes zu bewerkstelligen, den Motor 51 am Ende eines Nähvorgan-

Λ 9 Λ

α Α ei Oft

ges zum Stillstand zu bringen, oder Schaltfunktionen innerhalb des Nähkopfes 5 auszulösen. Der geometrische Verlauf der in den zu vernähenden Werkstücken 9, Io auszuführenden Naht wird bestimmt durch den Verlauf der in der Steuerscheibe 22 ausgebildeten Steuernuten 24, 25, 27 und kann dementsprechend verändert werden. Selbstverständlich muß der Verlauf der Steuernuten 24, 25, und damit der Nahtverlauf wiederum dem Verlauf der Aussparung 12 entsprechen. Soweit die Funktionsweise bis hierher beschrieben worden ist, ist sie beispielsweise aus der DE-PS 3o oo 831 (entsprechend US-PS 4 347 797) bekannt.

Beim Betrieb des Nähkopfes treibt die Armwelle 6o einerseits über den Riementrieb 62 und die Welle 63 den in der Grundplatte 59 angeordneten Greifer 64 und gegebenenfalls weitere dort in üblicher Weise vorhandene Elemente. Anderersesits treibt die Armwelle 6o über die Kurbel 65, den Nadelstangen-Antriebslenker 67 und das Antriebsteil 71 die Nadelstange 7o und damit die Nadel 6 auf- und abwärtsgerichtet in der üblichen Nähbewegung an.

Aufgrund der Lagerung der Nadelstange 7o in den unabhängig voneinander schwingend antreibbaren Lagern 74, 75 ist es möglich, der Nadelstange 7o unabhängig von ihrer im wesentlichen vertikalen Hubbewegung eine seitliche Nadelausschwingbewegung zu erteilen, die in Schwingrichtung 152 (Fig. 5), also in der normalen Nährichtung, verläuft„

Der über die Zahnriementriebe Io5, 112 mit der Armwelle gekuppelte Exzenter Ho treibt ständig die Zugstange 113 an, die den zweiarmigen Hebel 117 in Schwingbewegungen

versetzt. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, befindet sich die Stellwelle 125 aufgrund einer entsprechenden Schaltstellung des Stellantriebes 142 in"einer Mittelstellung, in der die Führungsbahn 123 im Ansatz 124 der Stellwelle 125 tangential zu der durch den Bolzen 12o des Hebels lol gebildeten Drehachse liegt, d.h. in der die Führungsbahn 123 senkrecht zur Längsachse des zweiarmigen Hebels verläuft. In dieser Stellung erteilt die Zugstange dem zweiarmigen Hebel 117 lediglich eine Dreh-Schwingbewegung um die durch den Bolzen 12o gebildete Drehachse; das Führungsstück 12o bewegt sich lediglich linear in der Führungsbahn 123 hin und her. Der zweiarmige Hebel 117 erhält keine Schwingbewegung in Richtung seiner Hauptlängsrichtung, wenn man mal von kleinen Störschwingungen absieht, die sich daraus ergeben, daß die Führungsbahn 123 geradlinig verläuft und nicht einem Kreisbogenabschnitt um die durch den Bolzen gebildete Drehachse entspricht. Dem Hebel lol und der mit ihm fest verbundenen inneren Welle 88 wird also keine Schwingbewegung aufgezwungen. Somit wird auch der Schwinghebel 91 und damit das obere Lager 74 stationär gehalten.

Aufgrund der Drehung der Armwelle 6o wird weiterhin über den Exzenter 148 die Zugstange 113' hin- und herbewegt und somit dem Hebel 117' eine Schwingbewegung erteilt. Gemäß Fig. 9 ist die Stellwelle 125' durch Herausfahren beider Kolbenstangen 132' und 143' aus dem Stellantrieb 142' in eine Lage verschwenkt, in der die Führungsbahn 123' im Ansatz 124' - im Gegenuhrzeigersinn - verschwenkt ist. Sie weist jetzt auch eine Richtungskomponente in Längsrichtung des zweiarmigen Hebels 117' auf. Aufgrund der dem zweiarmigen Hebel 117'

«ϊ Λ «λ*

von der Zugstange 113' aufgezwungenen Schwingbewegung bewegt sich das Führungsstück 122' in der Führungsbahn 123' hin und her mit der Folge, daß der' zweiarmige Hebel 117' außer einer Schwingbewegung um die Drehachse an der Anlenkung am Hebel lol¹ auch eine hin- und hergehende Bewegung in seiner Längsrichtung erhält, wodurch der Hebel lol¹ eine Dreh-Schwing-Bewegung ausführt. Diese Dreh-Schwing-Bewegung des Hebels lol¹ wird auf die fest mit ihm verbundene Hohlwelle 78 übertragen, die über den Hebel 82 dem unteren Lager 75 eine Schwingbewegung erteilt, wofür im Arm 57 eine ausreichend große Durchtrittsöffnung 152a ausgebildet ist. Da der Exzenter 148 fest mit der Armwelle 6o verbunden ist, führt die Nadelstange 7o und damit die Nadel 6 während einer vollen hin- und hergehenden Hubbewegung der Nadel 6 eine volle hin- und hergehende Schwingbewegung aus. Die Spitze 153 der Nadel 6 führt also während einer vollen Hubbewegung der Nadel 6 eine geschlossene Bewegungsbahn 154 entsprechend Fig. 12 aus. In Fig. 11 und 12 ist die Oberseite 155 der Werkstücktragplatte 7 als der jeweiligen Nährichtung entsprechende Linie dargestellt. Das Maß a gibt hierbei den Weg an, den die Nadelspitze 153 in Bezug auf die Grundplatte 59 zurücklegt, während die Nadel 6 in die zu vernähenden Werkstücke 9, Io eingestochen ist. Da bei dieser Bewegungsart die Nadel 6 neben der für den Nähprozeß erforderlichen Auf- und Abbewegung zusätzlich auch während des Einstiches in die zu vernähenden Werkstücke 9, Io in Nähtransportrichtung bewegt wird, handelt es sich um eine Nadeltransport-Bewegung. Durch das Zusammenwirken der die zu vernähenden Werkstücke 9, Io in Bezug auf die Nadel 6 verschiebenden Führungsvorrichtung 17 mit der Nadeiausschwingbewegung gemäß der Bewegungsbahn 154 werden die Werkstücke 9, Io durch eine Befestigungsnaht 156 (Fig. lo) miteinander verbunden, wobei die Schwenkung der Klemmplatte 11

IO

um die Welle 13 mittels der Steuernut 25 dazu dient, die zu vernähenden Werkstücke 9, Io jeweils so auszurichten, daß die Schwingrichtung 152 der Nadel 6 stets tangential zu der jeweiligen Richtung der Befestigungsnaht 156 an ihrer jeweiligen Erzeugungsstelle verläuft.

Nach Beendigung der Befestigungsnaht 156 wird der Schalter 3o durch einen an der Steuerscheibe 22 angeordneten Schaltnocken 29 betätigt, wodurch die Stellantriebe 142, 142' in der Weise aktiviert werden, daß die Stellwelle 125' eine oben für die Stellwelle 125 beschriebene Mittellage einnimmt, während die Stellwelle 125 in eine aus dieser Mittellage verschwenkte Stellung gebracht wird. In dieser Stellung der Stellwellen 125, 125· wird nunmehr das untere Lager 75 stationär gehalten und das obere Lager 74 schwingend hin- und herbewegt. Aufgrund des Antriebes des Exzenters Ho über den Zahnriementrieb verhält sich die Drehzahl des Exzenters Ho zur Drehzahl der Armwelle 6o wie 1:2, d.h. der Exzenter Ho läuft nur mit der halben Drehzahl um, mit der die Armwelle 6o angetrieben wird. Dies führt dazu, daß das obere Lager 74 eine Schwingbewegung aufgezwungen bekommt, bei der die Spitze 153 der Nadel 6 eine Bewegungsbahn beschreibt, wie sie in Fig. 11 dargestellt ist. Die Nadel 6 beschreibt zwei volle Hubbewegungen bei einer Schwingbewegung entsprechend der Schwingrichtung 152. Bei dieser Art der Bewegung führt die Nadel 6 fast keine Bewegung in Schwingrichtung 152 aus, während sie in die Werkstücke 9, Io eingestochen ist. Dies ergibt sich anschaulich daraus, daß die Bewegungsbahn 157 sich von der Oberseite 155 der Werkstücktragplatte annähernd senkrecht nach unten bewegt. Bei dieser Art der Bewegung wird also eine Verriegelungsnaht 158 erzeugt, die sich aus einzelnen Zick-Zack-Stichen zusammensetzt.

Bei dieser Bewegungsart der Nadel 6 wird daher von einer Zick-Zack-Bewegung gesprochen. Das in Fig. 11 eingezeichnete Maß b stellt die Ausschwingweite der Nadel 6 an der Oberseite 155 der Werkstücktragplatte dar, was der Stichbreite der Zick-Zack-Stiche der Verriegelungsnaht 158 entspricht.

Je nachdem, ob die Stellwelle 125 durch Ausfahren beider Kolbenstangen 132, 143 - in Fig. 8 im Gegenuhrzeigersinn oder durch Einfahren beider Kolbenstangen 132, 143 - in Fig. 8 im Uhrzeigersinn - verschwenkt wird, kann erreicht werden, daß die Spitze 153 der Nadel 6 die Bewegungsbahn 154 in Richtung des Pfeiles 159 oder in entgegengesetzter Richtung entsprechend dem Pfeil durchlaufen. In gleicher Weise kann durch entsprechende Schaltstellungen der Stellwelle 125' erreicht werden, daß die Spitze 153 der Nadel 6 beim Erzeugen der Verriegelungsnaht 158 von ihrer obersten Stellung 161 aus die Bewegungsbahn 157 zuerst in Richtung des Pfeiles 162 oder zuerst in Richtung des Pfeiles 163 durchläuft.

Die Stellantriebe 142, 142' sollten so verriegelt sein, daß nur jeweils einem der beiden Lager 74,75 eine Schwingbewegung erteilt wird.

Während die Verdrehrichtung der Stellwellen 125 bzw. 125' die Richtung bestimmt, in der die Spitze 153 der Nadel 6 die Bewegungsbahnen 154 bzw. 157 durchläuft, bestimmt die Größe des Verstellwinkels der Stellwelle bwz. 125' die Schwingweite (Amplitude) a bzw. b der Spitze 153 der Nadel 6 in der Oberseite 155 der Werkstücktragplatte 7. Derartige unterschiedliche Schwingweiten sind mit Hilfe von Stellantrieben erreichbar, bei denen das erste Antriebselement 136 bzw. 136' und das zweite Antriebselement 139 bzw. 139' einstellbare Hübe ausführen

können, so das die zugehörigen Stellwellen 125 bzw. 125' in unterschiedliche, einstellbare Winkellagen verdreht werden können, was die Erzeugung unterschiedlicher Schwingweiten in der einen oder anderen Schwingrichtung zur Folge hat. Selbstverständlich dürfen die Stellwellen 125 bzw. 125' nur um einen solchen Winkel aus ihrer Mittellage verstellt werden, daß die Führungsstücke 122, 122' sich noch klemmungsfrei in der jeweiligen Führungsbahn 123, 123' bewegen. Die Verstellung aus der Mittellage kann also beispielsweise etwa 2o° betragen.

Aus der in den Fig. 13 und 14 dargestellten Ausgestaltung ergibt sich eine Möglichkeit zum Verstellen der Stellwelle 125. Die Stellwelle 125 weist hierbei an ihrem Ansatz

124 einen Arm 164 auf, der ein abgerundetes freies Ende 165 aufweist und mit Spiel durch eine Ausnehmung 166 in einer Wand 167 des Armes 57 hindurchragt. An der Wand 167 sind ein oberer Ansatz 168 und ein unterer Ansatz 169 mittig zu der Ausnehmung 166 vorgesehen. Beide Ansätze 168, 169 sind mit nicht näher bezeichneten, durchgehenden und miteinander fluchtenden Gewindebohrungen versehen. In die Gewindebohrung des oberen Ansatzes

168 ist ein Gewindestift 17o eingeschraubt, während in die Gewindebohrung des unteren Ansatzes 169 ein Gewindestift 171 eingeschraubt ist. Beide Gewindestifte 17o, 171 sind jeweils mit einem Schlitz 172 für einen Schraubendreher ausgebildet und in den Ansätzen 168,

169 durch Kontermuttern 173 gegen Verdrehung gesichert.

Gemäß der Darstellung in Fig. 13 ist die Stellwelle

125 durch den Stellantrieb 142 im Gegenuhrzeigersinn

in eine Endstellung verdreht worden, in der das abgerundete Ende 165 an einer Stirnseite 174 des unteren Gewindestiftes 171 zur Anlage kommt. In dieser Schaltstellung gelangt

der Kolben 133 nicht zur Anlage am Deckel 135, d.h. das erste Antriebselement 136 erreicht nicht seine maximal mögliche Ausfahrstellung.

Eine gleiche Ausgestaltung kann für die Stellwelle 125' vorgesehen sein. Durch die vorstehend beschriebene Möglichkeit zur Begrenzung des Verdrehwinkels der Stellwelle 125 (bzw. 125') kann die Schwingweite (Amplitude) der jeweils erzeugten Schwingbewegung stufenlos verändert werden, wobei die maximal mögliche Ausfahrbewegung des jeweiligen Antriebselementes 136, 139 bzw. 136', 139' ein Maß für die maximal mögliche Amplitude ist. Durch Verstellung der Anschläge kann die Amplitude also entsprechend verkleinert werden.

IH

- Leerseite -

Claims (7)

Kochs Adler AG, Potsdamer Straße 19o, 48oo Bielefeld 17 Ansprüche

1. Nähautomat zur·Erzeugung einer eine Befestigungsnaht und eine Verriegelungsnaht aufweisenden Naht mit einem Nähkopf, der eine in einer Ebene schwingende Lagerung mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Lagern für eine auf- und abgehende Nadelstange mit Nadel und einen dieser steuerbare seitliche Schwingbewegungen erteilenden Antrieb aufweist, wobei die Schwingbewegung und die Nadelbewegung ein Übersetzungsverhältnis von l:n (mit n=2, 3 oder 4)aufweisen und mit einem Stellantrieb der Lagerung wahlweise zuschaltbar ist, und wobei auch während der Erzeugung der Befestigungsnaht eine Schwingbewegung erzeugt wird, wobei die Schwingbewegung und die Nadelbewegung ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 aufweisen, und mit einer Führungsvorrichtung zur Erzeugung einer kontinuierlichen Relativbewegung zwischen dem Nähkopf und mindestens einem von Kiemmitteln gehaltenen Werkstück nach einem vorgegebenen Nahtverlauf, wobei die Führungsvorrichtung während der Erzeugung der Befestigungsnaht die Relativbewegung in der Schwingebene der Lagerung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Nadelstange (7o) führenden Lager (74, 75) unabhängig voneinander schwingantreibbar sind, wobei das eine

Lager (74) mittels eines Antriebes im Übersetzungsverhältnis l:n und das andere Lager (75) mittels eines Antriebes im Übersetzungsverhältnis 1:1 antreibbar ist, und wobei jeder Antrieb unabhängig vom anderen zuschaltbar ist.

2. Nähautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (74, 75) über fluchtend miteinander gelagerte Schwinghebel (Hebel 82, Schwinghebel 91) schwingantreibbar sind.

3. Nähautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinghebel (Hebel 82, Schwinghebel 91) an zwei konzentrisch zueinander angeordneten Wellen (innere Welle 88, Hohlwelle 78) angebracht sind.

4. Nähautomat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Antriebe einen Exzenter (Ho, Ho') aufweist, von denen der eine ständig mit einer der auf- und abgehenden Bewegung der Nadelstange (7o) entsprechenden Drehzahl umläuft, während der andere ständig mit der entsprechend verminderten Drehzahl umläuft.

5. Nähautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Exzenter (Ho, Ho¹) an einem zweiarmigen Hebel (117, 117') angreift, dessen eines Ende an einem mit der jeweiligen Welle (innere Welle 88, Hohlwelle 78) drehfest angebrachten Hebel (lol, lol') angelenkt ist und dessen anderes Ende in einer verstellbaren Führungsbahn (123, 123') geführt ist.

ft I»

» »Η

6. Nähautomat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Führungsbahn (123, 123') mit einer
Stellwelle (125, 125') verbunden ist, die mittels
eines Stellantriebs (142, 142') winkelverstellbar ist.

7. Nähautomat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß der Stellwinkel einer Stellwelle (125) begrenzbar ist.