DE3632757C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der IT-PS 6 30 170 ist eine Nähmaschine bekannt, die eine in Längsvorschub- und in Querschubrichtung bewegbaren unteren Stoffschieber aufweist, an dem zwei senkrecht zueinander wirksame Lenkergetriebe angreifen. Die Lenkergetriebe werden durch je zwei gelenkig miteinander verbundene Lenker gebildet, von denen einer am Stoffschieber und der andere an einer eine oszillierende Bewegung ausführende Schwinge angreift, die durch den Greiferantrieb im Verhältnis 2 : 1 zum Greifer angetrieben ist. Zur Einstellung des Vorschubs greift an jedem der mit der Schwinge verbundenen Lenker eine Handhabe an. Die Bewegung des Stoffschiebers erfolgt in einer den Stellungen der Handhaben zugeordneten Richtung, die durch geometrische Addition der Bewegungskomponenten in Längsvorschub- und in Querschubrichtung gebildet wird.

Bei Nähmaschinen mit einem unteren Stoffschieber tritt beim Transport mehrlagiger Werkstücke eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen einer unteren, durch den Stoffschieber bewegten Lage und einer durch diese reibschlüssig mitbewegten, aber durch die Bremswirkung des Stoffdrückerfußes verzögerten oberen Lage auf. Diese in der Nähtechnik bekannte Erscheinung, die sich insbesondere bei längengleich zu vernähenden Werkstücklagen nachteilig bemerkbar macht, wirkt sich noch stärker bei Nähmaschinen aus, die wie diejenige der italienischen Patentschrift einen in zwei Vorschubrichtungen wirksamen unteren Stoffschieber aufweisen, da der Fehler zusätzlich in einer zweiten Richtung auftritt.

Aus der US-PS 30 55 325 ist eine weitere Nähmaschine mit einer in Längsvorschub- und in Querschubrichtung wirksamen, einen Stoffschieber aufweisenden unteren Vorschubvorrichtung beschrieben.

Zum Einleiten der Bewegung in Querschubrichtung wird die von einer unteren Maschinenwelle abgenommene Bewegung über einen Exzentertrieb an eine Schwingwelle und von dieser aus über ein Getriebe an den Stoffschieber übertragen.

Die Nähmaschine weist einen Stichsteller für die Längsvorschub- und einen für die Querschubrichtung auf, von denen der letztgenannte für die Einstellung der Schwingweite der Schwingwelle vorgesehen ist. Beide Stichsteller sind über eine gemeinsame Stellvorrichtung einstellbar, wobei ausschließlich in Längsvorschub- oder in Querschubrichtung transportiert wird, wenn ein Stichsteller in seiner Nullstellung steht. Nehmen beide Stichsteller eine von ihrer Nullstellung abweichende Stellung ein, so ist das Nähgut in jeder beliebigen Vorschubrichtung transportierbar.

Für automatischen Betrieb der Nähmaschine ist die Vorschubrichtung veränderbar, indem eine angetriebene Kurvenscheibe durch Folgeglieder abgetastet wird, von denen jedes mit jeweils einem Stichsteller verbunden ist.

Bei der bekannten Nähmaschine sind zwar Betrag und Richtung der Vorschubbewegung auf unterschiedliche Weise -manuell oder automatisch - einstellbar, jedoch treten auch hier die bereits genannten Nachteile einer in zwei Richtungen wirksamen unteren Vorschubvorrichtung beim Transport eines mehrlagigen Werkstücks auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ein mehrlagiges Werkstück beim Transport in stets gleichbleibender Ausrichtlage führende, eine untere Vorschubvorrichtung aufweisende Nähmaschine zur Herstellung bogenförmiger und/oder eckenförmiger Nähte zu schaffen, durch welche auch die nicht unmittelbar mit der unteren Vorschubvorrichtung in Berührung kommenden Stofflagen ohne eine ungewollte Relativbewegung gegenüber der untersten Stofflage transportierbar sind.

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Maßnahmen, einer unteren Vorschubvorrichtung eine obere Vorschubvorrichtung zuzuordnen, ist für sich durch die DE-PS 21 61 295 bekannt, wobei beide Vorschubvorrichtungen eine Transportbewegung in Längsvorschubrichtung ausführen. Die Vorschubbeträge der Vorschubvorrichtungen sind getrennt voneinander einstellbar.

Durch die Kombination der unteren Vorschubvorrichtung mit der oberen ist ein mehrlagiges Werkstück bewegbar, ohne die einzelnen Stofflagen in unerwünschter Weise gegeneinander zu verschieben. Eine erwünschte Relativbewegung für Differentialvorschub ist dagegen ausführbar.

Wenn mit einer Nähmaschine nach der DE-PS 21 61 295 bogenförmige oder eckenförmige Nähte gebildet werden sollen, muß das Werkstück wegen der unveränderlichen Vorschubrichtung um die Nadelachse geschwenkt werden. Dazu kann es notwendig werden, die Nähgeschwindigkeit zu verringern oder den Nähvorgang zu unterbrechen, wodurch sich die Herstellungszeiten und damit die Kosten pro Werkstück erhöhen.

Gegenüber der bekannten Vorrichtung ist sowohl die untere als auch die obere Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1 derart ausgebildet, daß durch Überlagerung der Bewegungen in der normalen Längsvorschubrichtung mit denen in der dazu senkrechten Querschubrichtung oder durch Schwenkbewegungen um die Nadelachse der Transport des Werkstückes in jeder beliebigen Vorschubrichtung erfolgen kann. Aufgrund der Kombination einer derart ausgebildeten unteren Vorschubvorrichtung mit einer ebensolchen oberen Vorschubvorrichtung sind in allen Vorschubrichtungen mehrlagige Werkstücke ohne eine ungewollte Relativbewegung der Lagen transportierbar.

Um die Nähmaschine für Differentialvorschub auszubilden, ist die der oberen Vorschubvorrichtung zugeordnete Stellvorrichtung unabhängig von der der unteren Vorschubvorrichtung zugeordneten Stellvorrichtung einstellbar.

Von den im Anspruch 1 angegebenen unterschiedlichen Ausführungen der erfindungsgemäßen oberen Vorschubvorrichtung ist jede für den Transport von Werkstücken mit bestimmten Materialeigenschaften bevorzugt geeignet. So ist beispielsweise die einen Obertransportfuß aufweisende Vorschubvorrichtung bei einem sehr dünnen, biegeschlaffen Werkstück vorteilhaft, da dieses beim Transport gegen den unteren Stoffschieber gepreßt und dadurch Faltenbildung im stichbildenden Bereich vermieden wird. Für die Rückbewegung des Obertransportfußes in seine Ausgangsstellung wird dieser von dem Werkstück abgehoben, so daß ein nachträgliches Verrutschen des Werkstückes ausgeschlossen ist.

Die einen um seine Achse schwenkbaren Rollfuß aufweisende Vorschubvorrichtung ist dagegen zum Transport eines besonders kräftigen, biegesteifen Werkstückes, beispielsweise aus Leder geeignet, da der Rollfuß über eine mit der Nadelachse nahezu fluchtende punktförmige Fläche an dem Werkstück angreift, so daß der Rollfuß das Werkstück beim Schwenken festhalten kann, ohne daß die auf der punktförmigen Fläche wirksame Reibungskraft dazu ausreicht, das Werkstück mitzuschwenken.

Die Maßnahme nach Anspruch 2 bewirkt, daß der Obertransportfuß mit einstellbarer Ausschwingweite in Querschubrichtung antreibbar ist.

Durch die Kombination des Rollfußes mit einem ebenfalls schwenkbar gelagerten Schiebrad nach Anspruch 3 sind feste, biegesteife Werkstücke besonders vorteilhaft transportierbar, da hierdurch die Vorschubvorrichtungen an der Ober- und an der Unterseite des Werkstückes auf miteinander fluchtenden, punktförmigen Flächen angreifen und daher zur Änderung der Vorschubrichtung schwenkbar sind, ohne diese Bewegung auf das Werkstück zu übertragen. Dabei fluchten gemäß Anspruch 4 die Schwenkachsen der oberen und der unteren Vorschubvorrichtung zur Schonung der Nadel mit deren Längsachse.

Die Stellvorrichtung ist gemäß Anspruch 5 durch wenigstens ein Stellmittel einstellbar. Dieses kann als elektrischer Motor, als pneumatischer oder hydraulischer Zylinder oder als Lenkergetriebe ausgebildet sein. Die Steuersignale an die Stellmittel stammen von einer elektronischen, hydraulischen oder pneumatischen Schalteinrichtung oder von einer mechanischen Steuerkurve, die durch eine Steuereinrichtung oder durch die Näherin eingeschaltet wird.

Durch die voneinander unabhängige Ansteuerbarkeit der einzelnen Stellmittel wird die Möglichkeit geschaffen, die obere und die untere Stellvorrichtung ür synchronen oder für asynchronen Betrieb der beiden Vorschubvorrichtungen einzustellen.

In Anspruch 6 ist eine besonders einfache Ausführung der Stellmittel beansprucht, wobei jedes Stellmittel zwei eindeutig definierte Stellungen einnehmen kann, in denen die untere und die obere Vorschubvorrichtung in markante Positionen, wie beispielsweise in den linken oder in den rechten Umkehrpunkt sowie in die Nullstellung gestellt wird. Dadurch sind die Vorschubvorrichtungen unter Verwendung einfachster technischer Mittel mit großer Genauigkeit in diesen Lagen positionierbar.

Zur Ergänzung der eingangs beschriebenen unteren Vorschubvorrichtungen des Standes der Technik, die den Transport eines Werkstückes in Längsvorschub- und in Querschubrichtung ermöglichen, wird im folgenden auf die älteren Vorrichtungen nach der P 36 29 514.0 und nach der P 36 21 238.5, die als DE-OS 36 29 514 und DE-OS 36 21 238 nachveröffentlicht wurden, eingegangen.

Die aus der DE-OS 36 29 514 bekannte untere Vorschubvorrichtung weist einen Stoffschieber (Fig. 1 und 2) auf, der in Längsvorschubrichtung bewegbar und außerdem über eine Drehführung schwenkbar ausgebildet ist. Der Stoffschieber ist durch einen Lenker mit einer die Wirkrichtung bestimmenden Stellvorrichtung verbunden. Bei von der Längsvorschubrichtung abweichender Wirkrichtung führt der Stoffschieber eine kombinierte Schiebe- und Schwenkbewegung aus.

Aus der DE-OS 36 21 238 ist eine untere Vorschubvorrichtung bekannt, die einen ausschließlich in Längsvorschubrichtung bewegbaren Hauptstoffschieber und einen diesem vorgelagerten, senkrecht dazu bewegbaren Hilfsstoffschieber aufweist. Der Hilfsstoffschieber ist in einer in Längsvorschubrichtung angetriebenen, jedoch quer dazu gerichteten Führungsschiene aufgenommen und zur Einstellung seines Vorschubbetrages über einen Lenker mit einer Stellvorrichtung verbunden. Der Hilfsstoffschieber dient, da er dem Hauptstoffschieber vorgelagert ist, ausschließlich dem Ausrichten des Nähgutes vor der Stichbildestelle.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung der Verstell- und Antriebsteile für den Stoffschieber und den Obertransportfuß einer Nähmaschine in Vor- und Querschubrichtung für das erste Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine Abbildung nach der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine Abbildung nach der Linie III-III der Fig. 1;

Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung des Obertransportfußes für das erste Ausführungsbeispiel, teilweise in Schnittdarstellung;

Fig. 5 einen vereinfachten Schaltplan zum Ansteuern von in Fig. 1, 2, 3 gezeigten Stellmitteln des Querschubmechanismus;

Fig. 6 eine Seitenansicht der unteren Vorschubvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispieles, teilweise in Schnittdarstellung;

Fig. 7 eine Vorderansicht der oberen Vorschubvorrichtung für das zweite Ausführungsbeispiel, teilweise in Schnittdarstellung;

Fig. 8 eine Seitenansicht der in Fig. 7 gezeigten Vorschubvorrichtung, teilweise in Schnittdarstellung.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel ist im Kopf eines in Fig. 1 angedeuteten Gehäuses (1) einer Nähmaschine eine den Stoffdrückerfuß (2) (Fig. 4) tragende Stoffdrückerstange (3) und die Nadelstange (4) (Fig. 1) aufgenommen, die eine fadenführende Nadel (5) trägt. Zum Bewegen der miteinander zu verbindenden Stofflagen eines Werkstückes weist die Nähmaschine einen unteren Stoffschieber (6) und einen Obertransportfuß (7) auf.

Der Stoffschieber (6) ist von einem unterhalb der Grundplatte des Gehäuses (1) angeordneten Stoffschieberträger (8) aufgenommen, dessen gabelförmig ausgebildetes Ende einen Kulissenstein (9) umgreift. Dieser ist einstückig mit einem Zapfen (10) ausgebildet und in einer auf einer Welle (11) befestigten Schwinge (12) schwenkbar gelagert. Die unterhalb der Grundplatte gelagerte Welle (11) erteilt dem Stoffschieber (6) pro Stichbildevorgang eine Hubbewegung. Das noch freie Ende des Stoffschieberträgers (8) umgreift einen Zapfen (13), der Teil einer Schwinge (14) ist, die gabelförmig ausgebildet ist und Arme (14 a) aufweist. Die Schwinge (14) ist auf einer ebenfalls unterhalb der Grundplatte gelagerten Welle (15) befestigt. Die Welle (15) erteilt dem Stoffschieber (6) pro Stichbildevorgang eine Vorschubbewegung.

An dem Träger (8) des Stoffschiebers (6) greift ein Querschubmechanismus (16 a) und an dem Obertransportfuß (7) ein Querschubmechanismus (16 b) an. Die von den Querschubmechanismen (16 a und 16 b) ausgelöste Querschubbewegung ist für den Stoffschieber (6) und den Obertransportfuß (7) getrennt einstellbar, indem der Stoffschieber (6) durch eine Stellvorrichtung (17) mit dem Querschubmechanismus (16 a) und der Obertransportfuß (7) durch eine Stellvorrichtung (18) mit dem Querschubmechanismus (16 b) verbunden ist.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Stellvorrichtung (17) wird von einem Exzenter (19) angetrieben, der auf einer vertikal im Gehäuse (1) gelagerten Welle (20) verdrehfest angeordnet ist. Zum Antrieb der Welle (20) ist an dieser ein Kegelrad (21) befestigt, das mit einem Kegelrad (22) in Eingriff steht. Das Kegelrad (22) ist auf einer parallel zu den Wellen (11) und (15) im Gehäuse (1) gelagerten umlaufenden Welle (23) befestigt. An dem Exzenter (19) greift eine Exzentergabel (24) an, die einstückig mit einer Kulisse (25) ausgebildet ist. Die Exzentergabel (24) und die Kulisse (25) sind um einen in einem Lagerblock (26) des Gehäuses (1) aufgenommenen Zapfen (27) schwenkbar gelagert. An einer Koppel (28) ist ein Kulissenstein (29) gelenkig aufgenommen, der in der Kulisse (25) geführt ist. Das andere Ende der Koppel (28) ist mit einer Schubstange (30) gelenkig verbunden, die in einer Geradführung (31) verschiebbar aufgenommen ist. Die Schubstange (30) weist ein abgewinkeltes gabelförmig ausgebildetes Ende auf und umgreift ein Gelenk (32) des Stoffschieberträgers (8).

Die Koppel (28) ist mit einem Ende einer Zugfeder (33) verbunden, deren anderes Ende an dem Lagerblock (26) eingehängt ist. Ebenfalls an dem Lagerblock (26) sind zwei druckmittelbetätigte Zylinder (34) und (35) befestigt, die an der Koppel (28) angreifen.

Die in Fig. 1 und 3 dargestellte Stellvorrichtung (18) wird ebenso angetrieben und verstellt wie die Stellvorrichtung (17). Der Antrieb wird über Kegelräder (36), (37) von der Welle (23) abgenommen und auf eine vertikale Welle (38) übertragen, auf der ein Exzenter (39) befestigt ist. An diesem greift eine Exzentergabel (40) an, die einstückig mit einer Kulisse (41) ausgebildet und schwenkbar um einen von einem Lagerblock (42) des Gehäuses (1) aufgenommenen Zapfen (43) angeordnet ist. In der Kulisse (41) ist ein Kulissenstein (44) geführt, der an einer Koppel (45) aufgenommen ist, an der auch eine Zugfeder (46) sowie zwei Zylinder (47) und (48) als Stellelemente angreifen.

Mit dem noch freien Ende der Koppel (45) ist eine Schwinge (49 a) gelenkig verbunden, die - bezogen auf Fig. 1 - an dem unteren Ende einer vertikalen Schwingwelle (50) befestigt ist . Die Schwingwelle (50) ist im Lagerblock (26) drehbar gelagert. An dem oberen Ende der Schwingwelle (50) ist eine Schwinge (49 b) befestigt. Die Schwinge (49 b) ist ebenso lang wie die Schwinge (49 a) ausgeführt und gegenüber dieser um 180 Grad gedreht angeordnet. Die Schwinge (49 b) greift gelenkig an einer Koppel (51) an, deren entgegengesetztes Ende über ein Gelenk (52) mit einer winkligen Schubstange (53) verbunden ist. Diese ist an ihrem anderen Ende mit dem Obertransportfuß (7) verbunden, der querbeweglich gelagert ist. Der Obertransportfuß (7) ist in einer Ausnehmung des Stoffdrückerfußes (2) aufgenommen. Die Breite dieser Ausnehmung richtet sich nach der maximal möglichen Querschubbewegung des Obertransportfußes (7).

Die Zylinder (34), (35) sowie die Zylinder (47), (48) sind als Zweiwegezylinder ausgebildet und über eine gemeinsame Steuereinrichtung (54) zu betätigen (Fig. 5). Dazu sind die Zylinder (34, 35, 47, 48) über je zwei Zuleitungen mit jeweils einem 4/3-Wegeventil (55 bis 58) verbunden. Die 4/3-Wegenventile (55 bis 58) sind über eine gemeinsame Druckmittelleitung (59) an eine Druckquelle (60) angeschlossen.

Die 4/3-Wegeventile (55 bis 58) werden durch Elektromagnete (61 a bis 61 h) betätigt, die durch elektrische, von der Steuereinrichtung (54) abgegebene Impulse angesteuert werden. Die Impulse werden von elektrischen Leitungen übertragen.

Der Längsvorschubmechanismus des ersten Ausführungsbeispieles ist folgendermaßen ausgebildet: Auf der Welle (23) (Fig. 1) sind zwei Exzenter (62, 63) verdrehfest angeordnet. Eine den Exzenter (62) umgreifende Exzenterstange (64) ist an ihrem entgegengesetzten Ende gelenkig mit einer auf der Welle (11) befestigten Schwinge (65) verbunden. Eine zweite, den Exzenter (63) umgreifende Exzenterstange (66) ist an einem Zapfen (67) angelenkt, auf dem ein Lenker (68) gelagert ist, der mit Hilfe eines Zapfens (69) mit einer auf der Welle (15) befestigten Kurbel (70) verbunden ist. Seitlich der Exzenterstange (66) ist auf dem Zapfen (67) ein Lenker (71) befestigt, der einen von einer Kurbel (72) getragenen Zapfen (73) umgreift. Die wirksame Länge des Lenkers (68) ist gleich der wirksamen Länge des Lenkers (71), so daß dann, wenn die beiden Zapfen (69 und 73) miteinander fluchten, die Welle (15) trotz sich bewegender Exzenterstange (66) in Ruhe verbleibt.

Zum Variieren der auf die Welle (15) einwirkenden Bewegung der Exzenterstange (66) ist die Kurbel (72) auf einer Stellwelle (74) festgeklemmt. Die Stellwelle (74) trägt eine Kurbel (75), die über eine Zugstange (76) mit einem Ende eines Schwinghebels (77) verbunden ist. Der Schwinghebel (77) ist auf einer im Gehäuse (1) gelagerten Welle (78) befestigt. Das noch freie Ende des Schwinghebels (77) weist einen kugelförmigen Ansatz (79) auf, der zwischen Seitenwandungen einer Stellnut (80) eines Einstellrades (81) ragt, das auf einer gehäusefesten Achse (82) drehbar angeordnet ist. Durch Verdrehen des Einstellrades (81) wird die Vorschubgröße des Stoffschiebers (6) und damit die Größe der Stichlänge in bekannter Weise eingestellt.

An der Kurbel (75) greift eine mit ihrem anderen Ende am Gehäuse (1) eingehängte Zugfeder (83) an, die bewirkt, daß der in die Stellnut (80) ragende Ansatz (79) des Schwinghebels (77) in ständiger Anlage an der äußeren der Seitenwandungen der Stellnut (80) anliegt und der Stoffschieber (6) eine Vorschubbewegung in Vorwärtsrichtung ausführt. Zur Umkehrung der Vorschubrichtung ist auf dem aus dem Gehäuse (1) herausragenden Ende der Welle (78) ein Schalthebel (84) befestigt, durch den der Schwinghebel (77) zur Anlage an die innere Seitenwand der Stellnut (80) verschwenkt werden kann.

Auf die vorgehend beschriebene Weise ist gleichzeitig auch die Größe und Richtung der Längsvorschubbewegung des Obertransportfußes (7) einstellbar. Dazu greift ein Lenker (85) an der Kurbel (75) an, dessen entgegengesetztes Ende mit einer Schwinge (86) verbunden ist. Die Schwinge (86) ist auf einer im Gehäuse (1) gelagerten Stellwelle (87) befestigt. Die Stellwelle (87) trägt einen Bügel (88), zwischen dessen Armen (88 a) ein weiterer Bügel (89) um Zapfen (90) schwenkbar gelagert ist. Die Arme (89 a) des Bügels (89) sind durch einen Zapfen (91) miteinander verbunden.

In dem Kopf des Gehäuses (1) ist eine umlaufend angetriebene Armwelle (92) und eine parallel dazu angeordnete Schwingwelle (93) gelagert. Auf der Armwelle (92) ist ein Exzenter (94) drehfest aufgenommen, dessen Exzenterstange (95) den Zapfen (91) umgreift und dem Bügel (89) Schwingbewegungen um die Zapfen (90) erteilt. Auf dem Zapfen (91) ist ferner ein Lenker (96) angeordnet, der mittels eines Zapfens (97) an einer Schwinge (98) angelenkt ist, welche an einem Ende der Schwingwelle (93) befestigt ist. An dem anderen Ende der Armwelle (92) bzw. der Schwingwelle (93) greift ein im folgenden näher beschriebener Hebelmechanismus (99) an, durch den der Obertransportfuß (7) und der Stoffdrückerfuß (2) betätigt werden.

Eine mit der Armwelle (92) einstückig ausgebildete Armwellenkurbel (100) ist mit einem Zapfen (101) versehen, auf dem ein Zwischenstück (102) schwenkbar aufgenommen ist. Das Zwischenstück (102) treibt einen auf einem Zapfen im Kopf des Gehäuses (1) befestigten Exzenter (103) an, den ein Ende einer Exzenterstange (104) umgreift. Das andere Ende der Exzenterstange (104) ist an einem Winkelhebel (105) angelenkt, der auf einem gehäusefesten Zapfen (106) schwenkbar gelagert ist. Das andere Ende des Winkelhebels (105) ist über ein Zwischenglied (107) mit einem Hebel (108) (Fig. 4) verbunden, dessen freies Ende eine von zwei seitlichen Lagerstegen des Obertransportfußes (7) aufgenommene Rolle (109) untergreift. Die nicht dargestellte Achse der Rolle ist drehbar in den Lagerstegen gelagert. Der Hebel (108) erteilt dem Obertransportfuß (7) die erforderliche Hubbewegung.

An dem in Fig. 1 linken Ende der Schwingwelle (93) greift eine Schwinge (110) an, deren anderes Ende über ein Zwischenstück (111) mit einer Schwinge (112) gelenkig verbunden ist. Die Schwinge (112) ist auf einer Schwingwelle (113) befestigt. An dem entgegengesetzten Ende der Schwingwelle (113) ist eine Gabel (114) angelenkt, deren gabelförmige Enden (114 a) einen an einem Schaft (115) aufgenommenen Zapfen (116) schwenkbar umgreifen. Der Schaft (115) wird durch eine Kugel (117), welche zwischen diesem und der Stoffdrückerstange (3) vorgesehen und über die Stoffdrückerstange (3) federbelastet ist, ständig nach abwärts gedrückt. An dem unteren Ende der Stoffdrückerstange (3) ist ein Träger (118) angeordnet, an dem ein Zapfen (119) aufgenommen ist. An diesem Zapfen (119) greift zu beiden Seiten des Trägers (118) je ein Lenker (120) gelenkig an. Die anderen Enden der Lenker (120) umgreifen einen Zapfen (121), der auf dem Schaft (115) angeordnet ist. Die Elemente (110 bis 121) dienen zum Antrieb und zur Führung des Obertransportfußes (7) in Längsvorschubrichtung.

Zum Antrieb des Obertransportfußes (7) in Querschubrichtung ist die Schubstange (53) mit dem Schaft (115) verbunden. Um den Schaft (115) querbeweglich zu lagern, ist der Abstand zwischen den Enden (114 a) der Gabel (114) bzw. zwischen den beiden Lenkern (120) größer als die Breite des Schaftes (115), so daß dieser in Querschubrichtung auf den Zapfen (116) und (121) verschiebbar ist.

Die Wirkungsweise der Nähmaschine des ersten Ausführungsbeispieles ist wie folgt:

Die angetriebene Armwelle (92) und die Welle (23) sind miteinander gekoppelt und laufen im Verhältnis 1:1 um. Die Bewegung der Welle (23) wird von den Kegelrädern (22) und (36) an die Kegelräder (21) und (37) übertragen. Da alle Kegelräder gleiche Abmessungen aufweisen, rotieren die Wellen (20) und (38) und die daran aufgenommenen Exzenter (19) und (39) synchron zu der Welle (23). Dadurch wird der Querschubmechanismus (16 a und 16 b) in zeitlicher Relation zu dem Stichbildevorgang der Nähmaschine angetrieben.

Durch die Rotation des Exzenters (19) wird die Exzentergabel (24) der Stellvorrichtung (17) zusammen mit der Kulisse (25) um den Zapfen (27) geschwenkt, wodurch der Kulissenstein (29) der Koppel (28) eine kombinierte Schiebe- und Schwenkbewegung erteilt. Die mit der Koppel (28) verbundene Schubstange (30) kann von den auf sie übertragenen Bewegungen infolge ihrer Lagerung in der Geradführung (31) lediglich eine Bewegung quer zur Längsvorschubrichtung des Stoffschiebers (6) ausführen.

Der Kulissenstein (9) und der von den Armen (14 a) der Schwinge (14) aufgenommene Zapfen (13) sind breiter als die Enden des Stoffschieberträgers (8) ausgebildet, so daß dieser in Querschubrichtung bewegbar gelagert ist. Die über das Gelenk (32) mit dem Stoffschieberträger (8) verbundene Schubstange (30) überträgt an diesen die Querschubbewegung, deren Betrag und Richtung von der Einstellung der schon beschriebenen Stellvorrichtung (17) bestimmt wird.

Die Einstellung erfolgt durch die Zylinder (34), (35). Die Koppel (28) wird durch die Zugfeder (33) ständig zur Anlage an die Kolbenstangen der Zylinder (34), (35) gebracht. Wenn beide Kolben in die Zylinder (34), (35) eingefahren sind, befindet sich der Kulissenstein (29) in einer seiner beiden Extremlagen mit maximalem Abstand zum Zapfen (27). Der Stoffschieber (6) führt daraufhin von seiner Nullstellung in Querschubrichtung ausgehend eine vom Betrag her maximale Querschubbewegung nach links gemäß Fig. 1 und 2 aus. Ist der Kolben des Zylinders (34) vollständig aus- und der des Zylinders (35) noch eingefahren, so ist der Kulissenstein (29) in der Drehachse der Exzentergabel (24) angeordnet. Die Bewegungen des Stoffschiebers (6) in Querschubrichtung sind dann vernachlässigbar klein. Wenn auch der Kolben des Zylinders (35) ausgefahren ist, wird der Kulissenstein (29) in seine andere Extremlage mit maximaler Entfernung von der Drehachse der Exzentergabel (24) geschoben, so daß der Stoffschieber (6) von der Nullstellung ausgehend maximale Querschubbewegungen gemäß Fig. 1 u. 2 nach rechts ausführt.

Bei Verwendung von hydraulischen Zylindern können deren Kolben in beliebig vielen Positionen zwischen den vorgehend genannten Extremlagen arretiert werden, wodurch der Betrag der von dem Stoffschieber (6) ausgeführten Querschubbewegungen stufenlos einstellbar ist.

Die Stellvorrichtung (18) ist in der gleichen Weise wie die Stellvorrichtung (17) angetrieben und einstellbar. Die von dem rotierenden Exzenter (39) bewegte Exzentergabel (40) sowie die Kulisse (41) werden um den Zapfen (43) geschwenkt, wodurch der Kulissenstein (44) mitbewegt wird. Die Bewegungen des Kulissensteins (44) werden über die Koppel (45) weitergegeben und an die Schwinge (49 a) übertragen. Aufgrund der gleichen Abmessungen und der gemeinsamen Drehachse sind die Bewegungen der beiden um 180 Grad versetzten Schwingen (49 a) und (49 b) für kleine Schwenkbewegungen in Querschubrichtung vom Betrag her gleich, von der Richtung her entgegengesetzt, so daß die Richtung der von der Koppel (45) auf die Koppel (51) übertragenen Bewegung umgekehrt ist. Die Koppel (51) überträgt diese Querschubbewegung an die mit dem Schaft (115) des Obertransportfußes (7) verbundene Schubstange (53).

Da der Schaft (115) querbeweglich gelagert ist, wird er von dem Querschubmechanismus (16 b) relativ zu dem Hebelmechanismus (99) in Querschubrichtung bewegt. Der Betrag und die Richtung der auszuführenden Querschubbewegung ist durch die Zylinder (47), (48) einstellbar, indem diese die Koppel (45) verschieben und dadurch die Lage des Kulissensteins (44) in der Kulisse (41) relativ zu der Drehachse der Exzentergabel (40) verändern.

Die Zylinder (34, 35 und 47, 48) werden durch die Steuereinrichtung (54) betätigt. Diese ist beispielsweise durch die Näherin über Schalter oder durch eine den Werkstückrand abtastende Sensoreinrichtung ansteuerbar.

Die Steuereinrichtung (54) kann jeden der Zylinder (34, 35, 47, 48) einzeln betätigen, indem sie einen elektrischen Impuls an einen der Elektromagnete (61 a) bis (61 h), zum Beispiel an den Elektromagnet (61 a) abgibt. Daraufhin drückt dieser das 4/3-Wegeventil (55) aus seiner in Fig. 5 gezeigten Arretierstellung nach rechts, so daß das von der Druckquelle (60) über die Druckmittelleitung (59) geförderte Druckmittel, beispielsweise Öl, über die linke Zuleitung in den Zylinder (34) gelangt. Dadurch wird der Kolben des Zylinders (34) ausgefahren. Bei Öl als Druckmittel kann der Kolben in jeder Position zwischen seinen beiden Extremlagen (aus- bzw. eingefahren) angehalten werden, wenn der Elektromagnet (61 b) so angesteuert wird, daß er das 4/3-Wegeventil wieder in seine Arretierstellung drückt. Wird der Elektromagnet dagegen so angesteuert, daß er das 4/3-Wegeventil ganz nach links schiebt, so gelangt das Öl in die rechte Zuleitung und der Kolben fährt in den Zylinder (34) ein.

In der beschriebenen Weise werden auch die weiteren Zylinder (35), (47) und (48) angesteuert und betätigt. Dadurch kann die Stellung der ein- bzw. ausgefahrenen Kolben der Zylinder (34), (35) der von den Kolben der Zylinder (47), (48) entsprechen, so daß Betrag und Richtung der Querschubbewegung von Stoffschieber (6) und Obertransportfuß (7) gleich ist und die einzelnen Stofflagen eines Werkstückes synchron zueinander in Querschubrichtung bewegt werden. Bei unterschiedlicher Kolbenstellung der Zylinder (34), (35) zu denen der Zylinder (47), (48) werden die Stofflagen dagegen mit einer erwünschten Relativbewegung zueinander verschoben.

Da die von dem Querschubmechanismus (16) erzeugte Querschubbewegung durch geometrische Addition beliebig mit der Längsvorschubbewegung überlagert werden kann, ergeben sich beliebig viele Transportrichtungen für das zu bewegende Werkstück.

Bei dem in den Fig. 6 bis 8 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel weist die untere Vorschubvorrichtung ein Schiebrad (124) und die obere Vorschubvorrichtung einen Rollfuß (125) auf. Unterhalb der Grundplatte der Nähmaschine ist ein Träger (126) schwenkbar gelagert, dessen Schwenkachse mit der Achse der Nadelstange (4) zusammenfällt (Fig. 6). Die Schwenkbewegung wird von einem Antriebsmotor (127) erzeugt und von einem mit dessen Welle fest verbundenen Stirnrad (128) auf ein Stirnrad (129) übertragen, das auf einer verdrehfest im Träger (126) aufgenommenen Welle (130) befestigt ist. Die Bauteile (127) und (128) bilden einen Schwenkmechanismus (131) für das Schiebrad (124).

An dem Träger (126) ist ein Antriebsmotor (132) befestigt, mit dessen Welle ein Riemenrad (133) fest verbunden ist. Auf einer in dem Träger (126) gelagerten Welle (134) ist an einem Ende ein Umlenkrad (135) und am anderen Ende das Schiebrad (124) befestigt. Über das Riemenrad (133) und über das Umlenkrad (135) ist ein Riemen (136) geführt. Das Schiebrad (124) ist geneigt zu einem im Gehäuse (1) gelagerten Greifer (137) angeordnet, als Ring ausgebildet und ragt über eine mit dem Träger (126) verbundene Stichplatte (138) hinaus.

In dem Kopf des Gehäuses (1) ist ein Träger (139) schwenkbar gelagert, dessen Schwenkachse (139 a) mit der Achse der Nadelstange (4) zusammenfällt (Fig. 7, 8). Die Schwenkbewegung wird von einem ebenfalls am Gehäuse (1) angeordneten Antriebsmotor (140) über ein daran befestigtes Stirnrad (141) an ein mit dem Träger (139) verdrehfest verbundenes Stirnrad (142) übertragen. Die Bauteile (140) und (141) bilden einen Schwenkmechanismus (143).

An dem Träger (139) ist ein Antriebsmotor (144) angebracht. Eine aus dem Gehäuse dieses Antriebsmotors ragende Welle dient zur Aufnahme eines Riemenrades (145), das fest mit der Welle verbunden ist. In dem Träger (139) ist ein Zapfen (146) aufgenommen, auf dem ein Umlenkrad (147) und ein Hebel (148) schwenkbar gelagert sind. An dem entgegengesetzten Ende des Hebels (148) ist ein weiteres Umlenkrad (149) auf einer Welle (150) aufgenommen und drehfest mit dieser verbunden. Auf der Welle (150) ist außerdem eine Obertransportrolle (151) befestigt. Diese bildet zusammen mit dem daran angreifenden Hebel (148) den Rollfuß (125).

Sowohl über das Riemenrad (145), als auch über die Umlenkräder (147) und (149) ist ein Riemen (152) geführt. Dieser wird von einer Rolle (153) gespannt, an der eine federbelastete in einem mit dem Träger (139) verbundenen Lagerbügel (154) verschiebbar gelagerte Stange (155) angreift. An dem Träger (139) ist außerdem ein druckmittelbetätigter Zylinder (156) schwenkbar befestigt, dessen Kolbenstange mit dem Hebel (148) verbunden ist.

Die Nähmaschine des zweiten Ausführungsbeispieles arbeitet wie folgt:

Die Antriebsmotoren (127), (132), (140) und (144) sind in zwei Drehrichtungen zu betreiben und mit einer gemeinsamen, nicht dargestellten Steuereinrichtung über elektrische Leitungen verbunden. Sie können einzeln oder kombiniert von dieser angesteuert werden. Sobald beispielsweise der Antriebsmotor (127) betätigt wird, treibt er über die Stirnräder (128), (129) den Träger (126) an, so daß dieser zusammen mit dem darin gelagerten Schiebrad (124) um seine Drehachse geschwenkt wird. Um den Schlitz in der Stichplatte zum Durchtritt des Schiebrades (124) möglichst klein ausbilden zu können, ist diese mit dem Träger (126) verbunden und wird bei dessen Bewegung mitgeschwenkt. Aus diesem Grund ist die in der Grundplatte der Nähmaschine eingebettete Stichplatte (138) kreisförmig ausgebildet.

Das Schiebrad (124) ist durch den Antriebsmotor (132) über den Riemen (136) antreibbar. Da das Schiebrad (124) ebenso wie der Träger (126) in zwei Drehrichtungen antreibbar ist, genügt ein Schwenkbereich des Trägers (126) von 90 Grad, um ein auf der Stichplatte (138) angeordnetes Werkstück in allen Vorschubrichtungen bewegen zu können.

Aufgrund der Ausbildung des Schiebrades (124) sowie dessen Anordnung bezüglich des Greifers (137) ist dieses in einem Winkel von 90 Grad um den Greifer (137) schwenkbar und ausreichend dicht an der Stichbildestelle angeordnet, ohne durch den Greifer (137) behindert zu werden.

Der Antriebsmotor (140) treibt den Träger (139) über die Stirnräder (141), (142) an. Außerdem wird die Obertransportrolle (151) des Rollfußes (125) über den Riemen (152) von dem Antriebsmotor (144) angetrieben. Auch für den Rollfuß (125) gilt, daß dieser in einem Bereich von nur 90 Grad schwenkbar sein muß, weil die Antriebsmotoren (140), (144) in beiden Drehrichtungen zu betreiben sind.

Der Zylinder (156) dient dazu, den Rollfuß (125) durch eine Schwenkbewegung um den Zapfen (146) von einem auf der Stichplatte (138) angeordneten Werkstück abzuheben. Dadurch wird die Pressung des Werkstückes, gebildet durch den zangenartigen Zugriff von Schiebrad (124) und Rollfuß (125) aufgehoben, woraufhin das Schiebrad (124) und der Rollfuß (125) geschwenkt werden können, ohne das Werkstück mitzubewegen.

Wenn das Werkstück mehrere Stofflagen aufweist, sind diese ohne eine Relativbewegung zueinander verschiebbar, wenn das Schiebrad (124) und die Obertransportrolle (151) mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden. Die Stofflagen sind jedoch auch relativ zueinander bewegbar, wenn sich die Umfangsgeschwindigkeit des Schiebrades (124) und der Obertransportrolle (151) unterscheiden.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel ist die Nähmaschine mit dem bereits beschriebenen Stoffschieber (6) als untere und dem ebenfalls beschriebenen Rollfuß (125) als obere Vorschubvorrichtung ausgebildet. Bei dieser Anordnung führt der Stoffschieber (6) eine kombinierte Vorschub- und Querschubbewegung zum Transport eines Werkstückes aus, während der Rollfuß (125) in die erforderliche Vorschubrichtung gedreht wird und das Werkstück in dieser Vorschubrichtung verschiebt.

Claims (6)

1. Nähmaschine mit einer Antriebsvorrichtung für eine zum Betrieb mit veränderbarer Wirkrichtung ausgebildete untere Vorschubvorrichtung und mit einer an dieser angreifenden, die Wirkrichtung bestimmenden Stellvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der unteren Vorschubvorrichtung eine obere Vorschubvorrichtung zugeordnet ist, deren Wirkrichtung durch eine weitere Stellvorrichtung (18) im wesentlichen parallel zur Wirkrichtung der unteren Vorschubvorrichtung durch eine seitliche Bewegung eines eine Schub- und Hubbewegung ausführenden Stoffschiebers (Obertransportfuß 7) oder durch Verdrehung eines umlaufenden, kreisförmig arbeitenden Stoffschiebers (Rollfuß 125) um eine ihm zugeordnete vertikale Achse (Schwenkachse 139 a) ausrichtbar ist.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Vorschubvorrichtung in der Ausführung des eine Schub- und Hubbewegung ausführenden Stoffschiebers einen Querschubmechanismus (16 b) aufweist, der zusammen mit der Stellvorrichtung (18) am Obertransportfuß (7) angreift.

3. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Vorschubvorrichtung in der Ausführung eines umlaufenden, kreisförmig arbeitenden Stoffschiebers diesem als ein ebenfalls umlaufender, kreisförmig arbeitender Stoffschieber (Schiebrad 124) zugeordnet ist und beide Stoffschieber (Rollfuß 125, Schiebrad 124) um miteinander fluchtende Achsen (Schwenkachsen 139 a, Welle 130) schwenkbar sind.

4. Nähmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (Schwenkachse 139 a, Welle 130) mit der Längsachse der Nadel (5) fluchten.

5. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stellvorrichtung (17, 18) wenigstens ein Stellmittel (34, 35, 47, 48) zugeordnet ist und die Stellmittel unabhängig voneinander betätigbar sind.

6. Nähmaschinen nach Anspruch 2 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffschieber (6) sowie der Obertransportfuß (7) durch eines der Stellmittel (34, 47) von einer Grenzlage bis zur Nullage und durch das andere Stellmittel (35, 48) von der Nullage bis zur entgegengesetzten Grenzlage in Querschubrichtung bewegbar sind.