DE3811897C2 - - Google Patents

Description

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

Eine derartige Nähmaschine ist aus der DE-PS 33 36 683 bekannt. Ein in einem Nähguthalter eingespanntes Nähgut wird durch eine Vorschubvorrichtung relativ zur Nadel unter dem Kopf der Nähmaschine bewegt.

Die Nadelstange ist von einer im Kopf gelagerten Nadelstangenschwinge aufgenommen, die für Nadeltransport angetrieben ist. Durch die schwenkbare Lagerung des Kopfes ist es möglich, bei beliebiger Vorschubrichtung des Nähgutes relativ zur Stichbildestelle die Nadeltransportbewegung bei jeder Stichbildung in Richtung der Vorschubbewegung des Nähgutes auszuführen. Durch die Schwenkbarkeit des Greiferlagers wird sichergestellt, daß der Greifer stets die richtige Stellung zur Nadel hat. Die schwenkbare Anbringung von Kopf und Greiferlager ermöglicht zwar die Nahtbildung ohne ein Schwenken des Nähgutes, jedoch beschränkt sich die Funktion der Nähmaschine auf mit Nadelvorschub hergestellte Geradstichnähte, die mit Befestigungs- oder Verriegelungsstichen ausführbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nähmaschine mit einem das Nähgut verschwenkungsfrei bewegenden Nähguthalter bei geringem technischen Aufwand so auszubilden, daß unter Beibehaltung von an der Stichbildestelle unter einem vorbestimmbaren Winkel zur Vorschubrichtung des Nähgutes gebildeten Stichen Nähte unterschiedlicher Art herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 durch die kennzeichnenden Merkmale gelöst. Hierbei wird Schutz nur für die Gesamtheit dieser Merkmale beansprucht.

Infolge der Verwendung des mehrstufigen Getriebes in einer Nähmaschine mit schwenkbarem Kopf und schwenkbarem Greiferlager ist es unter Beibehaltung aller bei dieser Maschinengattung üblichen Vorteile zusätzlich möglich, durch Änderung der Schwingfrequenz des Nadelstangenträgers relativ zur Oszillationsfrequenz der Nadelstange Nähte mit unterschiedlichen Sticharten, wie Geradstich oder Zick-Zack-Stich auszubilden, so daß der Wechsel des Nähgutes an eine andere Nähmaschine zum Ausführen einer anderen Naht nicht notwendig ist.

Durch die schwenkbare Anbringung von Kopf und Greiferlager sind Nadel und Greifer stets in die zur Stichbildung optimale Position bewegbar, so daß unabhängig von der auszuführenden Stichart keine Schlingstiche gebildet werden.

Die Antriebsvorrichtung und das Getriebe sind den Schwenkbewegungen des Kopfes nachführbar, indem diese entweder als Teil des Kopfes ausgebildet oder derart mit diesem verbunden sind, daß sie unabhängig vom überstrichenen Schwenkwinkel des Kopfes synchron mit diesem um dessen Schwenkachse bewegt werden. Dadurch entsteht einerseits zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Getriebeeingang und andererseits zwischen dem Getriebeausgang und dem Kopf kein Winkelversatz, so daß auf einfachste Weise ausgebildete Antriebsverbindungen für die Übertragung der Bewegung der Antriebsvorrichtung über das Getriebe auf den Nadelstangenträger ausreichen.

Aus dem Stand der Technik sind Nähmaschinen bekannt, die zur Herstellung unterschiedlicher Sticharten ausgebildet sind, jedoch handelt es sich dabei aber um Nähmaschinen, die im Hinblick auf die Nähmaschine des Anspruches 1 gattungsfremd sind und daher nicht deren besondere Vorteile bieten.

So ist beispielsweise in der DE-PS 30 00 831 eine Nähmaschine mit feststehendem Kopf und Greiferlager beschrieben, deren Nadelstange in einer Nadelstangenschwinge gelagert ist. Zum Auslenken der Nadelstangenschwinge greift an dieser ein Kurbeltrieb an, der mit einem zweistufigen Getriebe verbunden ist.

Das Getriebe ist dazu vorgesehen, die von der Armwelle abgenommene Bewegung umzuformen und sie in Abhängigkeit von seiner Schaltstellung im Verhältnis 1 : 1 oder 1 : 2 zur Schwingfrequenz der Nadelstange an die Nadelstangenschwinge weiterzuleiten, so daß Geradstich- oder Zick-Zack-Nähte sowohl mit Befestigungs- als auch mit Verriegelungsstichen herstellbar sind.

Wegen der unbewegbaren Anbringung von Kopf und Greiferlager ist ein Nähguthalter vorgesehen, der in zwei Richtungen verschiebbar und zudem um eine zur Nadelachse exzentrische Achse schwenkbar ist.

Wenn bei dieser Maschinengattung der Vorschub des Nähgutes unter einem bestimmten Winkel zur Stichbildestelle erfolgt, besteht die Gefahr der Schlingstichbildung, da an der Nähmaschine keine Maßnahmen zum Vermeiden von Schlingstichen vorgesehen sind.

Die schwenkbare Ausführung des Nähguthalters erhöht den technischen Aufwand der Vorschubvorrichtung. Außerdem ist ein schwenkbarer Nähguthalter insbesondere bei großen Nähgutstücken von Nachteil, da diese bei Schwenkbewegungen zusätzlichen Verschiebekräften unterliegen und eine größere Auflagefläche benötigen.

In Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausführungsform des Getriebes nach Anspruch 1 beansprucht. Zum Umschalten dieses Getriebes von einer Übersetzungsstufe auf eine andere dient gemäß Anspruch 3 eine Schaltvorrichtung, für zu der in Anspruch 4 eine besonders einfache, an einer Schaltkulisse angreifende Ausführung angegeben ist. Der Anspruch 5 ist auf eine vorteilhafte Ausgestaltung dieser Schaltkulisse gerichtet.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Nähmaschine;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Kopf der Nähmaschine;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Nadelstangenträger nach der Linie II-II der Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Nähmaschine.

In Fig. 1 ist ein Gestell abgebildet, dessen Tischplatte (1) zur Aufnahme einer Nähmaschine (2) dient. Das Gehäuse der Nähmaschine (2) besteht aus einer Grundplatte (3), einem Ständer (4), einem oberen Arm (5) mit schwenkbar aufgenommenem Kopf (6) und einem unteren Arm (7) mit einem schwenkbar angeordneten Greiferlager (8). Durch den Kopf (6) und das Greiferlager (8) wird eine schwenkbare Stichbildeeinheit (9) gebildet. Der Kopf (6) trägt eine Nadelstange (10) mit einer Nadel (11) und eine Stoffdrückervorrichtung (12). In der Grundplatte (3) ist eine Stichplatte (13) (Fig. 2) aufgenommen.

Am oberen Teil des Ständers (4) ist eine Welle (14), am unteren Teil eine Welle (15) gelagert. Beide Wellen (14 und 15) sind durch einen Schrittmotor (16), der von einer (nicht dargestellten) Steuervorrichtung der Nähmaschine (2) angesteuert wird, angetrieben. Am oberen Ende der Welle (14) ist ein Riemenrad (17) befestigt, das über einen Riemen (18) mit einem drehfest am Kopf (6) angebrachten Riemenrad (19) verbunden ist. Ein Riemenrad (20) am unteren Ende der Welle (15) ist über einen Riemen (21) mit einem am Greiferlager (8) befestigten Riemenrad (22) verbunden.

In Fig. 2 ist der Kopf (6) vergrößert gezeichnet. Am Gehäuse (23) des Kopfes (6) ist ein Motor (24) angeflanscht, der eine Motorwelle (25) aufweist, die in das Gehäuse (23) geführt ist. Auf der Motorwelle (25) ist ein Zahnriemenrad (26) befestigt, das einen außermittig angeordneten Zapfen (27) trägt und als Kurbel dient. Das freie Ende des Zapfens (27) wird von einem Ende einer Exzenterstange (28) umgriffen, deren anderes Ende einen Zapfen (29) umgreift. Der Zapfen (29) ist einstückig mit einer Klemme (30) ausgebildet, die an der Nadelstange (10) befestigt ist.

Die Nadelstange (10) ist in einem im Gehäuse (23) schwenkbar gelagerten Nadelstangenträger (31) in Richtung ihrer Längsachse bewegbar. Zur schwenkbaren Lagerung weist der Nadelstangenträger (31) einen Bügel (32) auf, an dem ein Zapfen (33) befestigt ist. Der Zapfen (33) ist in einer Lagerrippe (34) des Gehäuses (23) schwenkbar aufgenommen.

Am unteren Ende des Nadelstangenträgers (31) ist ein weiterer Bügel (35) (Fig. 3) angeformt, der einen Zapfen (36) aufweist. Der Bügel (35) ist mit einer Führungswippe (37) verbunden, die in einer Nut einer an dem Gehäuse (23) angebrachten Platte (38) geführt ist.

Die Lagerrippe (34) ist zur Aufnahme eines in vertikaler Richtung bewegbaren Trägers (39) der Stoffdrückervorrichtung (12) vorgesehen. Der Träger (39) ragt zur Führung in eine Nut (40) der Lagerrippe (34). Angrenzend an die Lagerrippe (34) ist ein druckmittelbetätigter Zylinder (41) am Gehäuse (23) befestigt, dessen Kolbenstange (42) über eine Klemme (43) mit der Stoffdrückervorrichtung (12) zu deren Antrieb verbunden ist.

Die von dem Zahnriemenrad (26) abgenommene Bewegung wird durch einen Zahnriemen (44) auf ein Zahnriemenrad (45) übertragen, das auf einer Welle (46) festgeklemmt ist. An der Bewegung der Welle (46) nehmen außerdem drehfest mit dieser verbundene Zahnräder (47 und 48) eines in Fig. 2 stichpunktiert umrandeten, schaltbaren Getriebes (49) teil.

Dem Getriebe (49) gehört außerdem eine Welle (50) an, auf der ein Doppelzahnrad (51) drehfest angeordnet ist. Das Doppelzahnrad (51) weist Radteile (52 und 53) mit unterschiedlichen Durchmessern und eine angeformte Buchse mit einer Scheibe (54) auf. Die Kolbenstange (55) eines druckmittelbetätigten Zylinders (56) weist an ihrem freien Ende eine Klaue (57) auf, die an der Scheibe (54) angreift. Das Doppelzahnrad (51) ist durch die als Zylinder (56) ausgebildete Schaltvorrichtung (58) in axialer Richtung auf der Welle (50) verschiebbar. Die Buchse mit der Scheibe (54) wirkt dabei als Schaltkulisse (59).

In Abhängigkeit von der Einstellung der Schaltvorrichtung (58) steht entweder das Zahnrad (47) mit dem Radteil (52) oder das Zahnrad (48) mit dem Radteil (53) in Eingriff, wobei Zahnrad (47) und Radteil (52) gleichen Durchmesser aufweisen, während der Durchmesser des Zahnrades (48) halb so groß ist wie der des Radteils (53).

Auf der Welle (50) ist ein Zahnriemenrad (60) festgeklemmt, dessen Drehbewegung über einen Zahnriemen (61) auf ein Zahnriemenrad (62), das auf einer drehbar im Gehäuse (23) gelagerten Abtriebswelle (63) befestigt ist, übertragen wird.

Ein Ende der Abtriebswelle (63) weist einen exzentrisch zur Wellenachse angeformten Zapfen (64) auf. Der Zapfen (64) wird von einem Ende einer Exzenterstange (65) umgegriffen, deren anderes Ende über einen Zapfen (66) mit einem in üblicher Weise ausgebildeten Lenker-Stichsteller (67) verbunden ist. An dem Zapfen (66) greift zusätzlich eine Schwinge (68) an, deren anderes Ende mit dem Zapfen (36) des Nadelstangenträgers (31) gelenkig verbunden ist.

Auf der Tischplatte (1) ist eine in Fig. 4 dargestellte Vorschubvorrichtung (69) angeordnet. Die Vorschubvorrichtung (69) weist einen Schwenkarm (70) auf, an dessen einem Ende ein Nähguthalter (71) lösbar aufgenommen ist. Das andere Ende des Schwenkarmes (70) ist mit einem Schlitten (72) verbunden, der auf einer an der Tischplatte (1) befestigten Gleitschiene (73) verschiebbar gelagert ist. Zum Antrieb des Schlittens (72) ist ein Schrittmotor (74) vorgesehen, der über ein Riemenrad (75) einen Zahnriemen (76) antreibt. Dieser ist mit dem Schlitten (72) fest verbunden und wird von einem Riemenrad (77) umgelenkt.

Dicht an dem den Nähguthalter (71) aufnehmenden Ende des Schwenkarmes (70) greift ein Ende eines zweiten Schwenkarmes (78) gelenkig an, dessen entgegengesetztes Ende mit einem Schlitten (79) verbunden ist. Auch dieser Schlitten (79) ist auf einer Gleitschiene (80) verschiebbar gelagert und an einem Zahnriemen (81), der über Riemenräder (82 und 83) geführt ist, befestigt. Zum Antrieb des Schlittens (79) ist das Riemenrad (82) mit einem Schrittmotor (84) verbunden.

Die Anordnung arbeitet wie folgt:

Durch die Drehbewegung der Motorwelle (25) wird das Zahnriemenrad (26) angetrieben, dessen Drehbewegung über die Exzenterstange (28) zum Antrieb der Nadelstange (10) genutzt wird. Gleichzeitig wird die Drehbewegung des Zahnriemenrades (26) dazu verwendet, über den Zahnriemen (44) das Zahnriemenrad (45) und damit die Welle (46) anzutreiben.

Die Bewegung der Welle (46) wird über das Getriebe (49) auf die Welle (50) und von dieser über das Riemenrad (60), den Zahnriemen (61) und das Riemenrad (62) auf die Abtriebswelle (63) weitergeleitet.

Die Drehzahl der Abtriebswelle (63) ist von der Einstellung des Getriebes (49) abhängig. Bei ausgefahrener Kolbenstange (55) des Zylinders (56) wird das Doppelzahnrad (51) über die Verbindung Scheibe (54)/Klaue (57) axial verschoben, so daß sich das Zahnrad (47) mit dem Radteil (52) in Eingriff befindet. Die Drehung der Motorwelle (25) wird dann im Verhältnis 1 : 1 auf die Welle (50) und damit auf die Abtriebswelle (63) übertragen.

In der zweiten Schaltstellung ist die Kolbenstange (55) in den Zylinder (56) eingefahren. Das Doppelzahnrad (51) nimmt die in Fig. 2 gezeichnete Stellung ein. In dieser Stellung ist das Zahnrad (48) mit dem Radteil (53) in Eingriff, die Abtriebswelle (63) wird mit der halben Drehzahl der Motorwelle (25) angetrieben.

Durch den exzentrisch angeordneten Zapfen (64) werden Bewegungen, deren Schwingfrequenz durch die Einstellung des Getriebes (49) bestimmt ist, auf die Exzenterstange (65) geleitet und von dieser über den Zapfen (66), die Schwinge (68) und den Zapfen (36) auf den Bügel (35) des Nadelstangenträgers (31) übertragen. Der Nadelstangenträger (31) führt dadurch Schwenkbewegungen um den Zapfen (33) aus. Der Betrag dieser Bewegungen, üblicherweise als Überstichbreite bezeichnet, ist von der Einstellung des Stichstellers (67) abhängig.

Beim Drehzahlverhältnis 1 : 1 zwischen Motorwelle (25) und Abtriebswelle (63) durchläuft der Nadelstangenträger (31) die vorgewählte Überstichbreite hin- und hergehend, während gleichzeitig die Nadelstange (10) für einen Stich einmal auf- und abbewegt wird, wobei die Nadel (11) am ersten Umkehrpunkt des Nadelstangenträgers (31) in das Nähgut einsticht und aus diesem am zweiten Umkehrpunkt wieder austritt. Die Nähmaschine (2) arbeitet dann mit Nadelvorschub für Geradstichnähte.

Wenn das Verhältnis 2 : 1 zwischen Motorwelle (25) und Abtriebswelle (63) eingestellt ist, durchläuft der Nadelstangenträger (31) während eines Nadelstangenhubes nur die halbe Überstichbreite. Die Nadel (11) tritt bei dieser Einstellung an beiden Umkehrpunkten des Nadelstangenträgers (31) in das Nähgut ein und wieder aus. Die Nähmaschine (2) arbeitet dann mit Zick-Zack-Betrieb für Zick-Zack-Nähte.

Wenn beispielsweise eine Tasche auf ein Zuschnitteil aufzunähen ist, wird sie zusammen mit diesem in den Nähguthalter (71) eingelegt. Der Nähguthalter (71) wird von der Vorschubvorrichtung (69) durch entsprechende Ansteuerung der Schrittmotoren (74 und 84) aus seiner in Fig. 4 gezeichneten Ruhestellung in die Nähposition gefahren, wo sich die Stelle, an welcher die Naht beginnen soll, unter der Nadel (11) befindet. In dieser Position befinden sich Kopf (6) und Greiferlager (8) der Nähmaschine (2) in einer neutralen Ausgangsstellung entsprechend der Darstellung in Fig. 1, in der die Querbewegung des Nadelstangenträgers (31) in einer senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden Ebene erfolgt. Danach wird die Nähmaschine (2) eingeschaltet und das Getriebe (49) der zu bildenden Naht entsprechend eingestellt.

Während die Vorschubvorrichtung (69) den Werkstückhalter (71) in Abhängigkeit vom Nahtverlauf antreibt, wird der Kopf (6) durch entsprechende Ansteuerung des Schrittmotors (16) über den Riemen (18) soweit geschwenkt, daß die Querbewegungen des Nadelstangenträgers (31) und damit auch der Nadel (11) an der Stichstelle jeweils in der richtigen Richtung ausgeführt werden. Die Bewegung der Vorschubvorrichtung (69) muß dabei synchron zur Querbewegung der Nadel (11) erfolgen, da beispielsweise bei Nadelvorschub der Vorschub des Nähgutes bei eingestochener Nadel (11) erfolgt. Die Bewegungsrichtung der Vorschubvorrichtung (69) entspricht dabei der Querbewegung der Nadel (11), während sie bei Zick-Zack-Betrieb senkrecht dazu gerichtet ist.

Das Greiferlager (8) wird beim Schwenken des Kopfes (6) vom Schrittmotor (16) über den Riemen (21) synchron mitgeschwenkt. Dadurch befindet sich der Greifer stets in der richtigen Stellung zur Nadel (11), so daß Geradstich- oder Zick-Zack-Nähte sowohl mit Befestigungs- als auch mit Verriegelungsstichen schlingstichfrei herstellbar sind.

Claims (5)

1. Nähmaschine mit einer einen Kopf und ein Greiferlager aufweisenden, einer vorbestimmbaren Nahtlinie nachführbaren Stichbildeeinheit, deren Kopf mit einem querbewegbar gelagerten Nadelstangenträger zur Aufnahme der in Richtung ihrer Längsachse oszillierend angetriebenen Nadelstange versehen ist, wobei der Nadelstangenträger durch eine Antriebsvorrichtung über ein Getriebe mit einer der Oszillationsfrequenz der Nadelstange entsprechenden Schwingfrequenz antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (24) und das Getriebe (49) den Bewegungen des Kopfes (6) nachführbar sind und das Getriebe (49) für eine Änderung des Frequenzverhältnisses zwischen den Bewegungen der Nadelstange (10) und deren Träger (31) mehrstufig ausgebildet ist.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (49) als Zahnradgetriebe ausgebildet ist.

3. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (49) zum Umschalten von einer Übersetzungsstufe auf eine andere eine Schaltvorrichtung (58) aufweist.

4. Nähmaschine nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (58) als ein an einer Schaltkulisse (59) des Getriebes (49) angreifender Druckmittelzylinder (56) ausgebildet ist.

5. Nähmaschine nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkulisse (59) als eine auf einer Welle (50) des Getriebes (49) verschiebbare, an einem Doppelzahnrad (51) angeformte Hülse mit einer zu der Schaltvorrichtung (58) in Antriebsverbindung stehenden Scheibe (54) ausgebildet ist.