DE3518474A1 - Naehkopf fuer eine naehmaschine, insbesondere einen naehautomaten - Google Patents

Description

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

Nähkopf für eine Nähmaschine, insbesondere einen

Nähautomaten

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

Bei einem derartigen aus der DE-OS 16 6o 928 (entsprechend US-PS 3 513 795) bekannten Nähkopf ist der dort auch als Stichplatteneinsatz bezeichnete hohlzylindrische Stichlochansatz um eine im Unterarm befindliche Achse schwenkbar gelagert, so daß er in den Unterarm versenkt werden kann. Hierdurch ist es möglich, einen Nähguthalter, d.h. einen Träger für ein zu nähendes Werkstück, aus dem Stichbildebereich herauszuschwenken. Bei dieser Ausgestaltung können nur Hindernisbereiche von einer - in Richtung der Nadel gesehen - Dicke von wenigen Millimetern (etwa bis zu 5 mm) überbrückt werden. Bei größeren Hindernissen würde eine entsprechend lange Ausbildung des Stichlochansatzes zu Schwierigkeiten beim eigentlichen Stichbilde-Prozeß führen.

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Aus der US-PS 361 426 ist eine Nähmaschine mit einem schwenkbaren Arm bekannt, der um eine Achse schwenkbar ist, in der sich die Achse der Armwelle und die Achse einer im Ständer angeordneten Antriebswelle schneiden, die wiederum durch kämmende Kegelräder miteinander gekoppelt sind. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine außerordentlich toleranz-empfindliche Konstruktion.

Es sind weiterhin Nähmaschinen der Anmelderin bekannt, bei denen der Arm nach oben verschwenkbar ist, und zwar um eine Achse, die etwa in der Nähebene angeordnet ist. Derartige Nähmaschinen dienen zum Einsatz in Nähautomaten, bei denen die Träger für das Werkstück, d.h. die Nähguthalter, Hindernisbereiche aufweisen, so daß der vorhandene Freiraum zwischen der Spitze der Nadel und dem Träger für das Werkstück bei im oberen Totpunkt befindlicher Nadel nicht ausreicht, diesen Hiridernisbereich zu überwinden. Derartige Nähmaschinen weisen eine Drehantriebsverbindung zwischen der im Arm befindlichen Armwelle und der im Unterarm gelagerten Gr^iferantriebswelle auf,die einen Zahnriementrieb mit einer Übersetzung von 1:1 aufweist. Um den Zahnriemen jeweils während des Hochschwenkens des Armes in formschlüssiger Verbindung mit den Zahnriemenrädern zu halten,sind Riemensicherungen vorgesehen. Die Beibehaltung dieser formschlüssigen Verbindung zwischen Zahnriemen und Zahnriemenrädern ist notwendig, um die Drehwinke11age der Armwelle zur Greiferantriebswelle beizubehalten, die für die Stichbildung erforderlich ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nähkopf der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der es erlaubt, mit dem Stichlochansatz auch größere Hindernisbereiche zu überwinden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Die Möglichkeit, den gesamten Unterarm samt Stichlochansatz nach unten zu verschwenken, ermöglicht es, unterhalb des Trägers für das Werkstück angeordnete Vorsprünge wie z.B. Rippen oder Stützarme zu überwinden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es nicht notwendig, in dem konstruktiv ohnehin stark aufgefüllten und empfindlichen Bereich des Greifers und des Stichlochansatzes zusätzliche konstruktive Maßnahmen vorzusehen; vielmehr kann der gesamte Unterarm in diesem Bereich im Vergleich zu einer Standardausführung völlig unverändert bleiben. Wenn sich der Hindernisbereich am Träger für das Werkstück gegenüber der Nähebene auch noch nach oben erstreckt, kann die zusätzliche Ausgestaltung nach Anspruch 2 vorgesehen sein. Wenn der obere Arm und der Unterarm verschwenkbar ausgebildet sind, dann ist die Ausgestaltung nach Anspruch 3 von Vorteil, weil sie es ermöglicht, daß die Antri-ebsverbindung zwischen der Armwelle und der im Unterarm befindlichen Greiferantriebswelle möglichst wenig beeinträchtigt wird.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 führt dazu, daß der Stichlochansatz und gegebenenfalls die Nadelstange mit Nadel vom Beginn der Schwenkbewegung des Unterarms und gegebenenfalls des oberen Arms an von der Nähebene weg bewegt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann der Unterarm nicht mehr unmittelbar am Ständer angebracht sein; es ist vielmehr eine gesonderte Trageinrichtung notwendig, an der der Unterarm und gegebenenfalls der Arm entsprechend den Maßnahmen nach Anspruch 5 angelenkt wird. Derartige Trageinrichtungen, beispielsweise in Form von Schlitten, sind aber bei Nähautomaten ohnehin in der Regel vorhanden.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 ermöglicht es, einen Zahnriementrieb zwischen der Armwelle und der Greiferantriebswelle beizubehalten, auch wenn der Unterarm und gegebenenfalls der Oberarm verschwenkbar ausgebildet sind. Die bekannte Weiterbildung nach Anspruch 7 stellt sicher, daß beim Verschwenken des Unterarmes und/oder des oberen Arms keine Änderungen in der Drehwinkellage der Armwelle zur Greiferantriebswelle auftreten.

Zum Verschwenken des Unterarms ist nach Anspruch 8 ein eigener Unterarm-Schwenkantrieb vorgesehen, der in besonders vorteilhafter Weise nach Anspruch 9 am Unterarm mittelbar angreift, wodurch gleichzeitig sichergestellt ist, daß der Unterarm in der nicht nach unten verschwenkten Stellung zusätzlich gegenüber seiner Trageinrichtung abgestützt ist. Die weiteren Maßnahmen nach den Ansprüchen Io bis 12 haben vorteilhafte Ausgestaltungen zum Inhalt.

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

Fig. 1 einen Nähkopf gemäß der Erfindung in einer Längsansicht,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Nähkopfes entsprechend dem Sichtpfeil II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Unterarm des Nähkbpfes entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Teil-Längsansicht des Nähkopfes in teilweise aufgebrochener Darstellung,

Fig. 5- einen Schnitt durch den Nähkopf entsprechend der Schnittlinie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 eine Teil-Längsansicht des Nähkopfes entsprechend der Darstellung in Fig. 6 mit jeweils verschwenktem Unterarm und oberem Arm und

Fig. 7 eine Teildraufsicht auf einen Träger für ein Werkstück mit einem Hindernisbereich für den Unterarm und den oberen Arm.

Auf einem Maschinengestell 1 ist eine Trageinrichtung für einen Nähkopf 3 angeordnet. Diese Trageinrichtung besteht im vorliegenden Fall aus einem Schlitten 4, der auf Führungsschienen 5 horizontal verschiebbar angeordnet ist, die auf dem Maschinengestell 1 angebracht sind.

Der Nähkopf 3 weist einen oberen Arm 6 auf, der an einem Ende in einen Kopf 7 und an seinem anderen Ende in einen Ständer 8 übergeht. Der Arm 6 und der Ständer 8 sind etwa rechtwinklig zueinander angeordnet.

Unterhalb des Armes ist ein Unterarm 9 vorgesehen.

Auf dem Schlitten 4 ist ein Lagerbock Io angeordnet, in dem der Ständer 8 mit dem Arm 6 einerseits und der Unterarm 9 andererseits um eine gemeinsame horizontale Achse 11 schwenkbar gelagert sind. Hierzu weist der Ständer 8 im Bereich seines unteren Endes ein Lager 12 auf, das von der Achse 11 durchsetzt wird. Weiterhin ist der Unterarm 9 im Bereich des Lagerbocks Io im Querschnitt U-förmig ausgebildet, so daß er das Lager 12 des Ständers 8 mit seinen Lagerstegen 13 beidseitig umgreift, die wiederum von der Achse 11 durchsetzt werden. Die Lagerstege des Unterarms 9 sind also gleichermaßen wie das Lager des Ständers 8 im Lagerbock Io angeordnet.

Am Schlitten 4 ist ebenfalls in der durch den Arm 6, den Ständer 8 und den Unterarm 9 aufgespannten vertikalen Ebene ein - bezogen auf den Kopf 7 - nach hinten und oben kragender Stützarm 14 angebracht, an dessen freiem Ende ein Arm-Schwenkantrieb 15 um eine horizontale Achse 16 schwenkbar angelenkt ist. Dieser Arm-Schwenkantrieb 15 ist als doppelt wirkender, pneumatisch beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Antrieb ausgebildet, dessen anderes Ende ebenfalls um eine horizontale Achse 17 schwenkbar an einem Widerlager 18 angelenkt ist, das am ständerseitigen Ende des Armes 6 an letzterem angebracht ist. Durch eine Beaufschlagung des Schwenkantriebes 15 im Sinne einer Verkürzung wird

somit der Arm 6 in eine in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Stellung hochgeschwenkt.

Im - bezogen auf den Kopf 7 - vorderen mittleren Bereich des Unterarms 9 ist an dem Schlitten 4 ein Schwenklager 19 ausgebildet, in dem sich ein Hebel eines Kniehebel-Mechanismus 21 um eine horizontale Achse 22 schwenkbar abstützt. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, besteht der Hebel 2o aus zwei zueinander parallelen Hebel-Laschen 23, deren eine Enden auf der Achse 22 angeordnet sind, während ihre anderen oberen Enden von einer Kniehebel-Achse 24 durchsetzt werden, auf der zwischen den Laschen 23 der andere Hebel 25 des Kniehebel-Mechanismus 21 schwenkbar gelagert ist. Dieser Hebel 25 ist mit seinem oberen anderen Ende schwenkbar mittels einer Achse 26 am Unterarm 9 angelenkt.

Zwischen den Hebeln 2o und 25 und dem Lagerbock Io ist auf dem Schlitten 4 ein Stehlager 27 angebracht, in dem ein Unterarm-Schwenkantrieb 28 um eine Achse schwenkbar angelenkt ist. Der Schwenkantrieb 28 ist als doppelt wirkender pneumatisch beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Antrieb ausgebildet, dessen anderes Ende mittels eines Gabelgelenks 3o auf der Kniehebel-Achse 24 gelagert ist. In der in Fig. 1 ausgezogen dargestellten gestreckten Lage des Unterarm-Schwenkantriebs 28 befinden sich die Achsen 22, 24, 26 in einer gemeinsamen etwa vertikalen Ebene, d.h. der Kniehebel-Mechanismus 21 ist gestreckt und stützt damit den Unterarm 9 in seiner normalen horizontalen Betriebsstellung ab, die in Fig. 1 ausgezogen darge-

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stellt ist. Wenn der Unterarm-Schwenkantrieb 28 im Sinne einer Verkürzung pneumatisch beaufschlagt wird, dann wird die Kniehebel-Achse 24 zum Schwenkantrieb hin verlagert, d.h. der Kniehebel-Mechanismus 21 wird eingeknickt, so daß der Unterarm 9 nach unten in die in Fig. 1 strichpunktiert angedeutete Stellung verschwenkt wird.

Im Arm 6 ist eine Armwelle 31 gelagert, die im Kopf endet und über einen nicht dargestellten üblichen Kurbeltrieb eine in dem Kopf 7 vertikal verschiebbar gelagerte Nadelstange 32 auf- und abgehend antreibt. Die Nadelstange 32 trägt in üblicher Weise eine Nadel 33. Das ständerseitige, aus dem Arm 6 herausragende Ende der Armwelle 31 trägt ein Handrad 34 und ein ebenfalls drehfest mit der Armwelle 31 verbundenes Zahnriemenrad 35. Über dieses Zahnriemenrad 35 und ein ebenfalls als Zahnriemenrad ausgebildetes Abtriebsrad 36 eines Nähmaschinen-Antriebes 37 ist ein Zahnriemen 38 geschlungen. Der Zahnriemen 38, das Abtriebsrad 36 und das Zahnriemenrad 35 bilden einen Zahnriementrieb 39, der ein festes Übersetzungsverhältnis aufweist.

Der Nähmaschinenantrieb 37 ist - wie aus Fig. 2 hervorgeht - an der oberen Außenseite des Arms 6 angebracht.

Im Unterarm 9 ist eine Greiferantriebswelle 4o gelagert, von der ein im Bereich des freien Endes des Unterarmes befindlicher, mit der Nadel 33 zusammenarbeitender Greifer angetrieben wird. Der Greifer ist in üblicher Weise ausgestaltet und daher nicht dargestellt. Es ist lediglich ein in üblicher Weise oberhalb des Greifers angeordneter, etwa zylindrisch ausgebildeter

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Stichlochansatz 41 dargestellt, in den die Nadel bei der Stichbildung eintaucht. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Greiferantriebswelle 4o etwa mittig im Unterarm 9 angeordnet, d.h. der Kniehebel-Mechanismus 21 ist seitlich versetzt hierzu vorgesehen, so daß er die Greiferantriebswelle 4o nicht behindert.

Die Armwelle 31 und die Greiferantriebswelle 4o sind in einer gemeinsamen vertikalen Ebene angeordnet, zu der die horizontale Achse 11 senkrecht verläuft. Im übrigen sind alle Achsen 11, 16, 17, 29, 26, 24, parallel zueinander angeordnet. Auf beiden Wellen 31, 4o sind Zahnriemenräder 42, 43 drehfest angebracht, um die ein Zahnriemen 44 geschlungen ist. Da die beiden Zahnriemenräder 42, 43 gleichen Durchmesser haben, wird die Greiferantriebswelle 4o drehzahlgleich mit der Armwelle 31 angetrieben. Der durch die Zahnriemenräder 42, 43 und den Zahnriemen 44 gebildete Greiferantriebswellen-Trieb 45 ist - vom Kopf 7 bzw. der Nadel 33 und dem Stichlochansatz 41 her gesehen hinter der Achse 11 angeordnet, so daß das Zahnriemenrad 42 im Arm 6 bei dessen Hochschwenken nach unten, also zum Zahnriemenrad 43 des Unterarms 9 hin verschwenkt wird, während das Zahnriemenrad 43 des Unterarms 9 bei dessen Herunterschwenken nach oben, also zum Zahnriemenrad 42 des Arms hin verschwenkt wird. Der Zahnriemen 44 wird also bei den geschilderten VerSchwenkungen des Arms 6 bzw. des Unterarms 9 entlastet und behindert also die Verschwenkbewegungen nicht. Um ein Abspringen des Zahnriemens 44 von den Zahnriemenrädern 42 bzw. 43 bei den geschilderten Verschwenkbewegungen zu verhindern, sind oberhalb des Zahnriemenrades 42 und unterhalb des Zahnriemen-

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rades 43 jeweils eine Riemensicherung 46 bzw. 47 jeweils in Form einer einstellbaren Schraube vorgesehen. Diese kann auch einstellbar am Arm 6 bzw. am Unterarm angeordnet sein, um ein den ungehinderten Lauf des Zahnriemens 44 erforderliches Spiel einstellen zu können.

Ein zu nähendes Werkstuck 48 wird auf einer horizontalen, ortsfest angeordneten Tragplatte 49 abgestützt, die wiederum auf Stutzträgern 5o abgestützt ist, die ihrerseits in nicht dargestellter Weise vom Maschinengestell 1 gehalten werden. In der Tragplatte 49 ist eine Ausnehmung 51, oberhalb bzw. unterhalb derer sich der Kopf 7 bzw. das freie Ende des Unterarms 9 mit dem Stichlochansatz 41 sich während einer Ruhelage des Nähkopfes 3 befinden, in der nicht genäht wird.

Von der Ausnehmung 51 gesehen jenseits des Stützträgers 5o ist in der Tragplatte 49 ein Schlitz 52 ausgebildet, dessen Breite etwa dem Durchmesser des etwa zylindrischen Stichlochansatzes 41 zuzüglich einem geringen Spiel von etwa o,5 mm entspricht.

Zum Nähen des auf der Tragplatte 49 und oberhalb des Schlitzes 52 befindlichen Werkstücks 48 werden die Schwenkantriebe 15 und 28 in der bereits geschilderten Weise derart beaufschlagt, daß der Arm 6 in die in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte hochgeschwenkte Lage seines Kopfes 7 und der Unterarm 9 in die ebenfalls in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte untere Stellung des Stichlochansatzes 41 gelangt. Anschließend wird der Schlitten 4 samt Nähkopf 3 - in Fig. 2 nach links verfahren, bis der Stichlochansatz 41 unterhalb des Beginns des Schlitzes 52 sich befindet. Dann werden durch entgegengesetzte Beaufschlagung der Schwenkan-

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triebe 15 bzw. 28 der Arm 6 nach unten und der Unterarm 9 nach oben verschwenkt, wobei der Stichlochansatz 41 in den Schlitz 52 gelangt. Seine Oberseite fluchtet dann mit der Oberseite der Tragplatte 49. Im Anschluß daran kann durch Verfahren des Schlittens 4 samt Nähkopf 3 auf den Führungsschienen 5 eine zu den Führungsschienen 5 parallele geradlinige Naht im Werkstück 48 erzeugt werden, da der Schlitz 52 ebenfalls parallel zu den Führungsschienen 5 verläuft. Einzelheiten der das Werkstück 48 tragenden Tragplatte und der Einrichtungen zum Halten des Werkstückes 48 hierauf sind der von der Anmelderin am gleichen Anmeldetag unter dem Titel "Verfahren zum Vernähen eines schlauchförmigen Nähgutteils mit einem taschenförmigen Nähgutteil und Nähautomat zur Durchführung des Verfahrens" eingereichten Patentanmeldung zu entnehmen. Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, liegt die Achse 11 in der durch die Oberseite der Tragplatte 49 aufgespannten Ebene, so daß die Nadelstange 32 mit Nadel einerseits und der Stichlochansatz 41 andererseits bei den geschilderten Verschwenkbewegungen unmittelbar aus der Nähebene herausgeschwenkt werden.

Der zwischen dem der Ausnehmung 51 zugewandten Ende 53 des Schlitzes 52 un'd der Ausnehmung 51 befindliche geschlossene Bereich der Tragplatte 49 samt darunter hindurchgeführtem Stützträger 5o wird als Hindernisbereich 54 bezeichnet, der beim Verfahren des Nähkopfes über diesen Hindernisbereich 54 vom Arm 6 mit Kopf 7 zu überspringen und vom Unterarm 9 mit Stichlochansatz 41 zu unterspringen ist.

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Claims (12)

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

1. Nähkopf für eine Nähmaschine, insbesondere einen Nähautomaten, mit einem an einem Ständer angebrachten Arm und einem Unterarm, wobei im Arm eine von einer antreibbaren Armwelle auf- und abgehend antreibbare Nadelstange für eine Nadel gelagert ist und wobei am Unterarm ein Stichlochansatz ausgebildet ist, in den die Naiel eintaucht, mit einem Träger für ein zu nähendes Werkstück, wobei der Nähkopf und der Träger relativ zueinander verschiebbar sind, und mit einer Einrichtung, den Stichlochansatz aus einem Hindernisbereich zu entfernen, der bei Verschieben von Nähkopf und Träger relativ zueinander aus einer Ruhelage in eine Arbeitsstellung zum Nähen zu überwinden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterarm (9) um eine im Bereich des Ständers (8) befindliche Achse (11) aus dem Hindernisbereich (54) nach unten verschwenkbar ist.

2. Nähkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Arm (6) um eine im Bereich des Ständers (8) befindliche Achse (11) aus dem Hindernisbereich (54) nach oben verschwenkbar ist.

3. Nähkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterarm (9) und der Arm (6) um eine gemeinsame Achse (11) verschwenkbar sind.

4. Nähkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (11) etwa in der durch den Träger (Tragplatte 49) für das Werkstück (48) aufgespannten Nähebene angeordnet ist.

5. Nähkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterarm (9) und gegebenenfalls der Arm (6) in einem an einer Trageinrichtung (2) für den Nähkopf (3) vorgesehenen Lager (Lagerbock Io) um die Achse (11) schwenkbar gelagert ist.

6. Nähkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Armwelle (31) mit einer im Unterarm (9) gelagerten Greiferantriebswelle (4o) zum Drehantrieb verbindender einen um Zahnriemenräder (42, 43) auf der Armwelle (31) und der Greiferantriebswelle (4o) geschlungenen Zahnriemen (44) aufweisender Greiferantriebswellen-Trieb (45) - von der Nadel (33) und dem Stichlochansatz (41) her gesehen - hinter der Achse (11) angeordnet ist.

7. Nähkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Zahnriemenrädern (42, 43) jeweils Riemensicherungen (46, 47) zugeordnet sind.

8. Nähkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschwenken des Unterarms (9) ein Unterarm-Schwenkantrieb (28) vorgesehen ist.

9. Nähkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Unterarm (9) und der Trageinrichtung (2) für den Nähkopf (3) ein den Unterarm (9) abstützender Kniehebel-Mechanismus (21) angeordnet ist, an dem der Unterarm-Schwenkantrieb (28) angreift.

10. Nähkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschwenken des Arms (6) ein Arm-Schwenkantrieb (15) vorgesehen ist.

11. Nähkopf nach Anspruch 8 und Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkantriebe (15, 28) unabhängig voneinander ausgebildet sind.

12. Nähkopf nach Anspruch 9 oder Io, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Schwenkantrieb (28, 15) an der Trageinrichtung (2) angelenkt ist.