DE3411177C2 - Nähautomat mit einem Nähkopf mit Drehgehäuse - Google Patents

Abstract

Bei einem Nähautomaten mit einem Nähkopf (5) und einer Vorschubvorrichtung zur Erzeugung einer 2-Achsen-Relativbewegung zwischen einem zu nähenden Werkstück und dem Nähkopf (5) ist am Nähkopf (5) ein Drehgehäuse (33) gelagert, in dem eine eine Nadel (35) tragende Nadelstange (36) mittels eines von der Hauptantriebswelle des Nähkopfes (5) angetriebenen Kurbeltriebs auf- und abgehend antreibbar gelagert ist, wobei eine Nadeltransportbewegung vorgesehen ist, und wobei das Drehgehäuse (33) mittels eines Drehgehäusetriebs (58) um die Nadel-Achse (34) schwenkantreibbar ist. Außerdem ist ein einen von der Hauptantriebswelle angetriebenen Greifer aufnehmendes Greiferlager vorgesehen, das mittels eines mit dem Drehgehäusetrieb (58) gekoppelten Greiferlagertrieb drehwinkelgleich mit dem Drehgehäuse (33) schwenkantreibbar ist. Um bei einem derartigen Nähautomaten einen konstruktiv einfachen und verlustarmen Antrieb des Kurbeltriebs für die Nadelstange (36) zu realisieren, ist konzentrisch zur Nadelachse (34) ein Doppel-Zahnriemenrad (72) drehbar gelagert, über dessen einen Zahnriemenradteil (74) ein von der Hauptantriebswelle getriebener Zahnriemen (71) geführt ist und über dessen anderen Zahnriemenradteil (75) ein den Kurbeltrieb für die Nadelstange (36) treibender weiterer Zahnriemen (76) geführt ist.

Description

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

Bei einem derartigen aus der DE-PS 11 58 800 bekannten Nähautomaten sind ein am Arm des Nähkopfes angebrachtes Drehgehäuse und ein den Greifer aufnehmendes Greiferlager drehwinkelgleich antreibbar. Der Antrieb von Drehgehäuse und Greiferlager erfolgt über einen Stellmotor, der wiederum von Tastern angesteuert wird, die längs einer dem gewünschten Nahtverlauf entsprechenden Kurve geführt werden. Der Stellmotor greift über einen Zahntrieb am Drehgehäuse an, von wo über Wellen mit Kegeltrieben ein Trieb zum Greiferlager geführt ist, das wiederum über einen Zahntrieb angetrieben wird. Der Antrieb des Kurbeltriebs für die Nadelstange erfolgt mittels eines konzentrisch zur Nadelachse gelagerten Doppel-Kegel-Rades, das einerseits von der Hauptantriebswelle über einen Kegeltrieb angetrieben wird, und das seinerseits wieder über ein im Drehgehäuse gelagertes Kegelgetriebe den Kurbeltrieb für die Nadelstange antreibt. Diese Ausgestaltung ist außerordentlich schwerfällig und insbesondere für schnellnähende Nähautomaten ungeeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nähautomaten der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß der Antrieb des im Drehgehäuse gelagerten Kurbeltriebs für die Nadelstange von der im Nähkopf gelagerten Hauptantriebswelle konstruktiv einfach und verlustarm realisiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst Die beiden lediglich über das Doppel-Zahnriemenrad gekoppelten Zahnriementriebe sind konstruktiv einfach und verlustarm antreibbar. Nach Anspruch 2 läßt sich dieses Doppel-Zahnriemenrad besonders einfach und raumsparend lagern. Auch die weitere Drehmomentübertragung von den Zahnriementrieben auf den Kurbeltrieb nach Anspruch 3 ist sehr einfach.

In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Nähautomaten zum Aufnähen von Taschen-Zuschnitten auf ein Werkstück, Fig.2 eine Vorderansicht des Nähautomaten entsprechend dem Sichtpfeil II in F i g. 1,
Fig.3 eine Ansicht des Nähkopfes des Nähautomaten entsprechend dem Sichtpfeil III in F i g. 2 bei in eine neutrale Lage geschwenktem Drehgehäuse in gegenüber den F i g. 1 und 2 vergrößertem Maßstab,

F i g. 4 einen vertikalen Mittel-Längsschnitt durch das Drehgehäuse in gegenüber F i g. 3 wiederum vergrößertem Maßstab,

F i g. 5 eine Seitenansicht des Drehgehäuses entsprechend dem Sichtpfeil V in Fig.4, in gegei.über Fig.4 verkleinertem Maßstab,
Fig.6 eine Seitenansicht des Drehgehäuses entsprechend dem Sichtpfeil VI in F i g. 4, in gegenüber F i g. 4 verkleinertem Maßstab und

Fig.7 ein Werkstück mit einem aufgenähten Taschen-Zuschnitt.

Der in der Zeichnung dargestellte Nähautomat weist ein Gestell 1 auf, auf dem einerseits eine Vorschubvorrichtung 2 für ein Werkstück 3 und einen hiermit zu vernähenden Zuschnitt 4 und andererseits ein Nähkopf 5 angeordnet sind.

Die Vorschubvorrichtung 2 weist ein Gelenksystem 6 auf, das im Prinzip aus einem Gelenkviereck besteht, das wiederum mit einer Steuerscheibe 7 in Wirkverbindung steht. Diese Steuerscheibe 7 ist auf der Abtriebswelle 8 eines Getriebes 9 angebracht, das wiederum am Gestell 1 befestigt ist. Der Drehantrieb der Steuerscheibe 7 über das Getriebe 9 erfolgt vom Antriebsmotor 10 des Nähkopfes 5, der ebenfalls im Gestell 1 angeordnet ist. Der Antriebsmotor 10 treibt über einen Riementrieb 11 einen Zwischentrieb 12. Von diesem Z'vischentrieb 12 erfolgt über einen weiteren Riementrieb 13 ein Antrieb der an ihrer Außenseite mit einem Handrad 14 versehenen Hauptantriebswelle 15 des Nähkopfes 5. Über einen dritten Riementrieb 16 besteht eine Antriebsverbindung zwischen dem Zwichentrieb 12 und dem Getriebe 9.
Das Gelenksystem 6 weist einen ortsfesten Drehpunkt auf, der durch eine am Gestell 1 fest angebrachte Achse 17 gebildet ist. Auf dieser Achse 17 ist ein etwa senkrecht zur Hauptrichtung des Nähkopfes 5 gerichteter Lenker 18 schwenkbar gelagert, der oberhalb der Steuerscheibe 7 angeordnet ist. Er weist eine Führungsrolle 19 auf, die in eine nutförmige Steuerkurve 20 an der Oberseite der Steuerscheibe 7 eingreift.

An der Achse 17 ist ein weiterer Lenker 21 gelagert, der unterhalb der Steuerscheibe 7 angeordnet ist, und der etwa senkrecht zu dem oberen Lenker 18, also etwa parallel zur Hauptrichtung des Nähkopfes 5 verläuft. Auch dieser Lenker 21 weist eine — nach oben vorspringende — Führungsrolle 22 auf, die in eine an der Unterseite der Steuerscheibe 7 ausgebildete, nutförmi-

ge Steuerkurve 23 eingreift Die Steuerkurven 20, 23 verlaufen als geschlossene Kurven jeweils über den gesamten Umfang der Steuerscheibe 7; sie sind naturgemäß nichtkreisförmig.

Auf dem der Achse 17 abgewandten Ende des oberen Lenkers 18 ist mittels eines Gelenks 24 ein parallel zum unteren Lenker 21 angeordneter Zwischenhebel 25 angelenkt, der also ebenfalls oberhalb dei Steuerscheibe 7 verläuft. An den beiden der Achse 17 bzw. dem Gelenk 24 abgewandten freien Enden des unteren Lenkers 21 und des Zwischenhebels 25 ist mittels Gelenken 26, 27 ein Abtriebsienker 28 angelenkt, der parallel zum oberen Lenker 18 verläuft Dieser Abtriebslenker 28 befindet sich unterhalb der Steuerscheibe 7. Das durch die vier Gelenkpunkte 17, 24, 26, 27 bestimmte Gelenksystem 6 ist — wie aus F i g. 1 hervorgeht — ein Parallelogramm-Gelenksystem mit annähernd rechten Winkeln und annähernd gleichlangen Seiten. Mit dem Abtriebslenker 28 ist ein Werkstückhalter 29 verbunden, der das Werkstück 3 und den Zuschnitt 4 aufnimmt »nsoweit als der Nähautomat bis jetzt beschrieben ist, ist es handelsüblich und im Prinzip aus der DE-PS 30 00 831 bekannt.

Der Nähkopf 5 weist einen sich etwa senkrecht erstreckenden Ständer 30 auf, von dem sich waagerecht ein oberer Arm 31 und eine untere ebenfalls gehäuseförmige Grundplatte 32 wegerstrecken. An der Unterseite des freien Endes des Armes 31 ist ein Drehgehäuse

33 um eine Achse 34 schwenkbar. In dieser Achse 34 ist auch die Nadel 35 und die sie tragende Nadelstange 36 angeordnet. Das Drehgehäuse 33 ist mittels Schrauben 37 an einem stirnseitigen Flansch 38 einer im Arm 31 koaxial zur Achse 34 gelagerten Hohlwelle 39 befestigt Auf der im Arm 31 unter anderem mittels eines Lagers 40 gelagerten Hohlwelle 39 ist ein Zahnriemenrad 41 mittels einer Paßfeder-Verbindung 42 drehfest befestigt. Das Zahnriemenrad 41 ist wiederum über einen Zahnriemen 43 mit einem weiteren Zahnriemenrad 44 antriebsmäßig verbunden, das mit einer im Ständer 30 mittels Lagern 45, 46 gelagerten Welle 47 drehfest verbunden ist. Im unteren Bereich dieser Welle 47 ist mit dieser ein Zahnrad 48 drehfest verbunden, in das ein Zahnsegment 49 eingreift. Das Zahnsegment 49 ist an einem Winkelhebel 50 ausgebildet, der im Übergangsbcrcich zwischen Ständer 30 und Grundplatte 32 um eine Schwenkachse 51 gelagert ist und durch eine Gehäuscöffnung 52 herausgeführt ist. Dieser Winkelhebel 50 ist mittels eines Verbindungshebels 53 mit einem Steuerhebel 54 schwenkbar verbunden, der wiederum um eine ortsfeste Schwenkachse 55 im Gestell 1 gelagert ist. Auf dem Steuerhebel 54 ist eine nach oben vorspringende Führungsrolle 56 gelagert, die in eine an der Unterseite der Steuerscheibe 7 ausgebildete, geschlossen umlaufende Steuerkurve 57 eingreift. Über diesen Drehgehäusetrieb 58 wird das Drehgehäuse 33 jeweils synchron zum Antrieb des Werkstückhalters 29 angetrieben, und zwar in der Weise, daß — wie weiter unten noch zu beschreiben sein wird — die Nadel 35 sich jeweils tangential zum jeweiligen Nahtverlauf bewegt.

Am unteren Ende der Welle 47 ist ein weiteres Zahnriemenrad 59 drehfest angebracht, das mittels eines Zahnriemens 60 mit einem Zahnriemenrad 61 in Drehverbindung steht, das auf einer konzentrisch zur Achse

34 in der Grundplatte 32 gelagerten Hohlwelle 62 drehfest angebracht ist. Am oberen Ende dieser Hohlwelle 62 ist ein Greiferlager 63 angebracht. Hierdurch wird ein Greiferlagertrieb 64 gebildet, mittels dessen das Greifcrlagcr 63 jeweils winkelgleich zum Drehgehäuse 33 verschwenkt wird.

Von der in einem Lager 65 am Ständer 30 gelagerten Hauptantriebswelle 15 wird über einen Kegelradtrieb 66 eine vertikale in Lagern 67, 68 des Ständers 30 gelagerte Verteilerwelle 69 angetrieben, an deren oberem Ende ein Zahnriemenrad 70 drehfest befestigt ist. Von diesen Zahnriemenrad 70 wird über einen Zahnriemen 71 ein Doppel-Zahnriemenrad 72 angetrieben, das mittels Lagern 73 auf der Hohlwelle 39 konzentrisch zur

to Achse 34 gelagert ist. Der Zahnriemen 71 wird hierbei über einen, den oberen Zahnriemenradteil 74 geführt Von anderen unteren Zahnriemenradteil 75 führt ein Zahnriemen 76 zu einem Zahnriemenrad 77, das auf einer Welle 78 angebracht ist, über die der Antrieb der Nadelstange 36 erfolgt. Diese im Drehgehäuse 33 mittels Lagern 79, 80 gelagerte Welle 78 treibt über ein Kegelradgetriebe 81 eine horizontal in Lagern 82, 83 des Drehgehäuses 33 gelagerte Welle 84. Diese Welle 84 trägt an ihrem der Nadelstange 36 benachbarten Ende eine Kurbel 85 über deren Kurbelzapfen 86 einerseits ein Fadenhebelgetriebe 87 und andererseits die Nadelstange 36 angetrieben werden.

Die Nadelstange 36 ist in einem oberen Lager 88 und einem unteren Lager 89 einer Nadelstangenschwinge 90 in ihrer Längsrichtung axial verschiebbar gelagert. Zwischen den Lagern 88, 89 ist auf der Nadelstange ein Antriebszapfen 91 befestigt auf dem ein Kurbelhebel 92 drehbar angeordnet ist, der wiederum drehfest mit dem Kurbelzapfen 86 der Kurbel 85 verbunden ist, so daß von der Welle 84 dsr auf- und abgehende Abtrieb der Nadelstange 36 erzeugt wird.

An dem der Nadelstange 36 abgewandten Ende der Welle 84 ist ein Schwinggetriebe 93 vorgesehen, das einen auf der Welle 84 drehfest angebrachten Exzenter 94 aufweist, der über eine Zugstange 95 mit einer Kurbel % gelenkig verbunden ist, die wiederum drehfest auf einer Welle 97 befestigt ist, die unterhalb der Welle 84 und parallel zu dieser im Drehgehäuse 33 gelagert ist. An dieser Welle 97 ist die Nadelstangenschwinge 90 drehfest angebracht, so daß diese während der auf- und abgehenden Bewegung der Nadelstange 36 eine Schwingbewegung, einen sogenannten Nadeltransport, ausführt.

Das Drehgehäuse 33 weist auf der Seite des Schwinggetriebes 93 und auf der der Nadelstange 36 zugeordneten Seite abnehmbare Deckel 98,99 auf.

Am unteren Ende der Verteilerwelle 69 ist ein Zahnriemenrad 100 drehfest angebracht, von dem über einen Zahnriemen 101 ein Zahnriemenrad 102 angetrieben wird, das auf einer in der Hohlwelle 62 gelagerten Greiferwelle 103 drehfest befestigt ist. Von dieser Greiferwelle 103 wird über einen im Greiferlager 63 gelagerten Kegelradtrieb 104 und einen Zahnriementrieb 105 ein Greifer 106 mit horizontaler Drehachse angetrieben, der ebenfalls im Greiferlager 63 gelagert ist. Dieser Greifertrieb ist insgesamt mit der Bezugsziffer 107 bezeichnet, während der ebenfalls von der Verteilerwelle 69 über den Zahnriemen 71 abgeleitete NadeLtangen-, Nadelschwing- und Fadenhebel-Trieb mit der Bezugsziffer 108 zusammenfassend bezeichnet ist. Der durch die Nadel 35 zu führende Nadelfaden 109 wird von einem von der Hohlwelle 39 getragenen Fadenvorrat 110 in Form einer Garnrolle abgezogen und dem Fadenhebelgetriebe 87 zugeführt. Dieses weist einen zweiarmig ausgebildeten Fadenhebel 111 auf. Der Fadenhebel 111 weist an seinem oberen, aus dem Drehgehäuse 33 herausgeführten Ende eine Öse 112 auf. Sein anderes Ende 116 ist drehbar auf dem Kurbelzapfen 8fi üplatrprt rw

Fadenhebel 111 ist weiterhin an einem mittleren, nicht näher bezeichneten Drehpunkt gelenkig mit einem Ende eines Lenkers 115 verbunden, dessen anderes Ende auf einem in dem Drehgehäuse 33 ortsfest angeordneten Bolzen 114 schwenkbar gelagert ist. Der Nadelfaden 109 wird durch den Innenraum des Drehgehäuses durch eine nicht näher bezeichnete Öffnung (siehe Fig.3) in dessen Wand zu einem Fadenspanner 113, von dort durch die öse 112 und von dort zur Nadel 35 geführt.

Die Arbeitsweise ist wie folgt:

Die Steuerkurven 20, 23 in der Steuerscheibe 7 der Vorschubvorrichtung 2 sind derart ausgebildet, daß der Zuschnitt 4, bei dem es sich um eine Tasche handelt, mit einer Naht 117 auf das Werkstück 3 aufgenäht wird. Während der Zuführung bzw. Entnahme von Werkstück 3 mit Zuschnitt 4 befindet sich die Nadel 35 in bezug auf den Werkstückhalter 29 in einem Zwischenpunkt 118, der dadurch erreicht wird, daß Werkstück 3 und Zuschnitt 4 nach Beendigung der Naht 117 nichtnähend vom Endpunkt 119 der Naht 117 zu dem Zwischenpunkt 118 verfahren werden. Während der Werkstückhalter 29 mit Werkstück 3 und Zuschnitt 4 diese Strecke vom Endpunkt 119 zum Zwischenpunkt 118 durchlaufen, werden das Drehgehäuse 33 und entsprechend das Greiferlager 63 aufgrund entsprechender Ausgestaltung der Steuerkurve 57 in eine neutrale Ausgangsstellung entsprechend der Darstellung in F i g. 3 zurückgedreht, in der die Nadeltransportbewegung in einer senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden Ebene erfolgt, wie es bei üblichen Nähmaschinen mit Nadeltransportantrieb der Fall ist.

Durch die Wirkung des Schwinggetriebes 93 erfolgt eine Überlagerung der auf- und abgerichteten Bewegung der Nadel 35 mit einer Ausschwingbewegung der Nadelstangenschwinge 90, so daß die in der Zeichnung nicht dargestellte Spitze der Nadel 35 eine geschlossene ellipsenförmige Bahn beschreibt, d. h. die Nadel 35 führt eine bereits erwähnte Nadeltransportbewegung aus. Weiterhin verschiebt die Vorschubvorrichtung 2 den Werkstückhalter 29 kontinuierlich derart, daß eine Relativbewegung von Werkstück 3 mit Zuschnitt 4 zur Nadel 35 entsprechend dem Verlauf der Naht 117 erfolgt. Ausgehend von der Steuerkurve 57 wird über den Drehgehäusetrieb 58 bewirkt, daß die Nadeltransportbewegung an der jeweiligen Stichstelle 120 in einer in Fig. 7 angedeuteten Tangentialrichtung 121 zur Naht 117 erfolgt. Durch den Greiferlagertrieb 64 wird hierdurch sichergestellt, daß der Greifer 106 jeweils die richtige Stellung hierzu hat. Während die Naht vom Nahtanfangspunkt 122 zum Nahtendpunkt 119 genäht wird, tritt also ein Minimum an Verschiebekräften an Werkstück 3 und Zuschnitt 4 auf.

Während der Drehbewegung des Drehgehäuses 33 wird auch der Fadenhebel 111 mitgedreht. Auch die Fadenzuführung unterliegt keinerlei Veränderungen, da die Zuführung durch die Hohlwelle 39 erfolgt und der Fadenvorrat 110 jeweils gemeinsam mit der Hohlwelle 39 verdreht wird.

In den F i g. 1 und 2 ist erkennbar, wie das Drehgehäuse 33 an der in Fig. 7 dargestellten Stichstelle 120 zur Erreichung der Tangentialrichtung 121 gegenüber der normalen Lage um einen Winkel χ verschwenkt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
65

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   !. Nähautomat mit einem Nähkopf und einer Vorschubvorrichtung zur Erzeugung einer 2-Achsen-Relativbewegung zwischen einem zu nähenden Werkstück und dem Nähkopf, wobei am Nähkopf ein Drehgehäuse gelagert ist, in dem eine eine Nadel tragende Nadelstange mittels eines von der Hauptantriebswelle des Nähkopfes angetriebenen Kurbeltriebs auf- und abgehend antreibbar gelagert ist, wobei das Drehgehäuse mittels eines Drehgehäusetriebs um die Nadel-Achse schwenkantreibbar ist, und mit einem einen von der Hauptantriebswelle angetriebenen Greifer aufnehmenden Greiferlager, das mittels eines mit dem Drehgehäusetrieb gekoppelten Greiferlagertrieb drehwinkelgleich mit dem Drehgehäuse schwenkantreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zur Nadel-Achse (34) ein Doppel-Zahnriemenrad (72) drehbar gelagert ist, über dessen einen Zahnriemenradteil (74) ein von der Hauptantriebswelle (15) über ein Zahnriemenrad (70) getriebener Zahnriemen (71) geführt ist und über dessen anderen Zahnriemenradteil (75) ein weiterer Zahnriemen (76) geführt ist, der ein weiteres Zahnriemenrad (77) antreibt, das mit dem Kurbeltrieb der Nadelstangen (36) verbunden ist.
2. 2. Nähautomat nach Anspruch 1, wobei das Drehgehäuse mittels einer konzentrisch zur Nadelachse angeordneten Welle im Arm des Nähkopfes gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppel-Zahnriemenrad (72) auf der Welle (Hohlwelle 39) frei drehbar und axial unverschiebbar gelagert ist.
3. 3. Nähautomat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Zahnriemenrad (77) über ein im Drebgehäuse (33) gelagertes Kegelradgetriebe (81) mit einer den Kurbeltrieb der Nadelstange (36) treibenden Welle (84) verbunden ist.