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Lanqarm-Nähmaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Langarm-Nähmaschine mit einem
Nähkopf, einer Schwenkvorrichtung für den Nähkopf relativ zu einem feststehenden
Ausleger und mit einem Antrieb für die Nähnadel.
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Langarm-Nähmaschinen dienen im allgemeinen dazu, großflächiges Nähgut,wie
zum Beispiel Steppdecken, Schlafsäcke oder Matratzenplatten, zu nähen. Dieses Nähgut
wird in Spannrahmen fest eingespannt. Zur Vornahme des Nähvorganges muß der Spannrahmen
mit dem Nähgut unter die Nadel und den Presserfuß der Nähmaschine geschoben werden.
Die Spannrahmen zur Herstellung des vorgenannten Nähgutes benötigen aus Stabilitätsgründen
eine Höhe von etwa 25 mm bis 40 mm.
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Bei den herkömmlichen Langarm-Nähmaschinen bestand kein Problem darin,
Spannrahmen dieser vorerläuterten Höhe unter Nadel und Presserfuß zu schieben, da
der Nadelstangenhub meistens über 65 mm betrug, das heißt, daß der Freiraum zwischen
der Stichplatte und der hochgestellten Nadel mit etwa 35 mm bis 40 mm ausreichend
groß für den Durchgang des Spannrahmens war. Bei modernen Industrie-Schnellnähmaschinen
ist jedoch ein verhältnismäßig kleiner Nadelstangenhub vorgesehen, um die Massenkräfte
der schnellbewegten Nadelstange zu begrenzen. Der Nadelstangen-
hub
liegt hier im allgemeinen bei etwa 30 mm bis 33 mm. Da die Nadel zur Schlingenbildung
einen Hub bis etwa 15 mm unterhalb der Stichplatte benötigt, erlaubt sie in Hochstelung
eine Durchqangshöhe zwischen Stichplatte und Nadelspitze von nur etwa 17 bis 18
mm. Im Zuge dieser Entwicklung zu immer schnelleren Näh- und Steppmaschinen mußte
also aus den vorgenannten Gründen der Nadelstangenhub verkleinert werden, mit dem
Ergebnis, daß nun die Spannrahmen nicht mehr zwischen Nadelspitze und Stichplatte
hindurchgeschoben werden konnten oder die Spannrahmen mußten so stark abgeflacht
werden, daß ihre Stabilität unzulässig verringert wurde.
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Man hat versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, daß man die oberen
Nähorgane, also den Nähkopf angehoben hat, während der Spann rahmen zwischen Nadel
und Stichplatte hindurchgeschoben wird. Nach dem Hindurchschieben wurde dann der
Nähkopf wieder abgesenkt und der Nähvorgang eingeleitet. Das Absenken der Nähposition
erfordert jedoch ein Höchstmaß an Positionsgenauigkeit, da sonst der Abstand zwischen
dem Greifer im Unterteil der Nähmaschine und der Nadel nicht mehr genau stimmt und
Nähstörungen die Folge sind. Zum Anheben und Absenken des Nähkopfes sind bereits
Vorrichtungen bzw. Konstruktionen bekannt, die mit sehr aufwendigen Geradführungen
arbeiten und ein Parallelverschieben des Nähkopfes ermöglichen.
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Hierzu ist jedoch ein Auskuppeln der Antiebswelle erforderlich oder
es ist eine Kardanwelle zur Verbindung in der Antriebswelle erforderlich, was sowohl
vom Aufwand als auch aus Gründen der Dreh-
schwingungsstabilität
problematisch ist.
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Nach einem anderen Konstruktionsvorschlag wird der gesamte Nähkopf
unter einem Winkel bis zu 0 90 um die Antriebsachse gedreht. Diese Lösung erlaubt
zwar eine Jrehschwingungssteife Konstruktion, allerdings läßt sich das Schwenken
nur in ausreichendem Abstand vom Spannrahmen ohne Kollisionsgefahr durchführen.
Außerdem verändern die Nadel und der Fadengeber während dieses Schwenkvorganges
ihre Winkelposition relativ zum Greifer, was bei Überpräfung der Einstellung der
Nähorgane anhand der Einstellvorschriften zu Schwierigkeiten und umständlichen Handhabungen
führt.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Langarm-Nähmaschine
zu schaffen, bei der das Anheben des Nähkopfes an jeder Stelle des Spannrahmens
ohne Kollisionsgefahr erfolgen kann, bei welcher ferner der Nähkopf mit der Nähnadel
in Nähposition sehr genau (mit einer Toleranz von weniger als 1/10 mm) in allen
drei Koordinaten fixiert werden kann und welche einen geringen Herstellungsaufwand
erfordert.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Schwenkvorrichtung derart ausgestaltet ist, daß der Nähkopf um eine waagerechte
Schwenkachse in einer vertikalen Ebene schwenkbar ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schema
dargestellt, und zwar zeigen Figur 1 eine Seitenansicht auf einen Teil des Auslegers
der Langarm-Nähmaschine mit dem angelenkten Nähkopf in Betriebsstellung und Figur
2 eine Seitenansicht gemäß Figur 1, jedoch in aufwärts geschwenkter Stellung des
Nähkopfes.
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In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 1 eine übliche Stichplatte
einer Langarm-Nähmaschine bezeichnet. An dem feststehenden Ausleger 2 ist der Nähkopf
3, der die Nähnadel 4 trägt, mittels einer nachfolgend im einzelnen beschriebenen
Schwenkvorrichtung angelenkt, und zwar derart, daß der Nähkopf 3 um eine waagerechte
Schwenkachse 10 in einer vertikalen Ebene schwenkbar ist. Die Antriebsachse 5, die
in der Zeichnung nur strichpunktiert angedeutet ist, verläuft im Innern des Auslegers
2 und des Nähkopfes 3 und sorgt in üblicher-Weise für den Antrieb der Nähnadel 4.
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Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung besitzt die Antriebsachse
5 eine biegeelastische, drehsteife Kupplung 6, die beispielsweise aus zwei stirnseitigen
Verbindungsplatten mit den Teilen der Antriebsachse 5 und einem mittleren biegeelastischen
und drehsteifen Teil besteht.
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Ferner ist von Bedeutung, daß die Schwenkachse 10
in
bezug auf die Mitte der Kupplunq eo angeordnet ist. Wie in Figur 2 dargestellt ist,
kann sich diese Kupplung biegen, so daß der Nähkopf um einen Winkel bis zu etwa
200 nach oben hin geschwenkt werden kann, so daß genügend Platz zwischen der Stichplatte
1 und der Spitze der Nähnadel 4 entsteht.
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Eine vorteilhafte konstruktive Ausführunq ergibt sich dadurch, daß
an dem Nähkopf 3 eine vertikale Dreieckplatte 7 und an dem Ausleger 2 eine weitere
vertikale Dreieckplatte 8 befestigt sind. Die Schwenkachse 10 ist zwischen diesen
Dreieckplatten 7 und 8 angeordnet. Ferner ist an dem Ausleger 2 ein Anschlag 9 befestigt,
der sich über einen Teil der Länge des Nähkopfes 3 auf dessen Unterseite erstreckt.
Der Anschlag 9 kann aus einer waagerechten Platte mit einer genau fixierten, zum
Beispiel im Dreieck hergestellten Leiste bestehen.
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Zwischen den beiden nach oben hin ragenden Spitzen der Dreieckplatten
7 und 8 ist eine hydraulische Hubvorrichtung angelenkt, und zwar mittels Gelenken
11 und 12. Die Hubvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Kolbenstange 13
mit einem nicht gezeichneten verschiebbaren Kolben.., der sich innerhalb des Zylinders
14 befindet. Die Hubvorrichtung ist derart ausgebildet bzwo der Zylinder 14 derart
beaufschlagbar, daß ei.nmal der Nähkorif in die angehobene geschwenkte Stellung
gemäß Figur 2 gebracht werden kann und daß die Nähposition
des Nähkopfes
3 durch Andrucken geqen den Anschlag 9 fixierbar ist.
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Wenn man die Konstruktion noch stabiler ausführen will, kann man zu
beiden Seiten des Nähkopfes 3 und des Auslegers 2 je eine der dargestellten Dreiecksplatten
7 und 8 anordnen, die dann jeweils parallel und symmetrisF zu der Antriebsachse
5 verlaufen. In diesem Falle besteht die Schwenkachse 10 aus zwei Achsstutzen zu
beiden Seiten des Auslegers 2 und des Nähkopfes .R.
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Nach Erläuterung der Zeichnunq sexonachfolgend noch allgemeine Ausführungen
gemacht.
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Wie beschrieben ist der Nähkopf mit einer drehsteifen aber biegeelastischen
Kupplung mit der Hauptantriebswelle der Langarm-Nähmaschine verbunden. Das Anheben
der Nähnadel und des nicht gezeichneten Presserfußes erfolgt durch ein Schwenken
des Nähkopfes, wie beschrieben, um die Kupplungsmitte. Dadurch wird eine formschlüssige
Verbindung zwischen Nähkopf und Antriebswelle bzw. Antriebsachse auch während der
Nähkcpfhochstellung erhalten. Eine Kollisionsgefahr zwischen dem Spannrahmen und
der Nähnadel bzwo dem Presserfuß während des Anhebens bzw.
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Hochschwenkens besteht nicht, da der Schwenkradius, das heißt der
Abstand zwischen Kupplungsmitte und Nadelspitze sehr groß ist und im allgemeinen
bei der. erfindungsgemäß vorgeschiagenen Konstruktion etwa 400 bis 500 mm betragt
und dadurch das seitliche Auswandern der
Nadel vernachlässigbar
klein bleibt.
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Die Kontruktion der Hubvorrichtunq it außerordentlich einfach und
stabil, da sie an zwei Gelenken der beschriebenen Winkelplatten angreift. Die Gelenke
sind als spielarme Wälzlager ausgebildet. Die Dreieckplatte 7 schwenkt mit dem Nähkopf
3 während die Dreieckplarte 8 mit dem Ausleger 2 der Langarm-Nähmaschine starr bzw
feststehend ist. Diese feststehende Dreieckplatte nimmt wie heschrieben einmal die
wesentlichen Gelenke auf und bildet außerdem ein evtl. auch einstellbares Widerlager
für die Nähposition es Nähkopfes.
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