DE4322577C2 - Näh- oder Stickmaschine mit mindestens einer Bohrvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Näh- oder Stickmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch die DE-OS 23 34 134 ist eine Stickmaschine mit einer Mehrzahl von Stichbildewerkzeuge aufweisenden Köpfen bekannt, wobei jeder Kopf mit einer Bohrvorrichtung ausgebildet ist, die mit einem Antrieb (Fig. 18) in Form eines Druckmittelzylinders verbunden ist. Der Druckmittelzylinder wird durch einen auf einer Stellwelle befestigten Hebel in einer Position gehalten, in die er durch eine an seinem bohrerseitigen Ende anliegende Feder gedrückt wird. Für den Bohrhub wird die Kolbenstange des Druckmittelzylinders, an welcher der Bohrer befestigt ist, ausgefahren.

Durch Verdrehen der Stellwelle und damit des die Position des Druckmittelzylinders vorgebenden Hebels wird der Abstand des Druckmittelzylinders zum Werkstück verändert. Dadurch bedingt, wird sowohl die bei eingefahrener Kolbenstange anliegende obere Umkehrstellung des Bohrers als auch dessen untere Umkehrstellung bei ausgefahrener Kolbenstange verlagert. Wenn bei Verwendung eines Bohrers mit kegliger Spitze der Bohrlochdurchmesser vergrößert werden soll, wird dies durch ein Absenken des Druckmittelzylinders zur Erzielung einer größeren Eindringtiefe des Bohrers erreicht. Damit wird aber auch die obere Umkehrstellung des Bohrers abgesenkt, so daß die Gefahr besteht, daß dieser bei Werkstücken einer bestimmten Dicke nicht mehr über deren Oberseite angehoben wird. Die Bohrvorrichtung kann dann ihre Funktion nicht mehr erfüllen.

Desweiteren ist die Bohrvorrichtung wegen der Notwendigkeit zweier voneinander unabhängiger Antriebe konstruktiv aufwendig ausgebildet.

Eine wesentlich einfachere Bohrvorrichtung, bei der die Eindringtiefe des Bohrers in ein Werkstück vorwählbar ist, ist aus der deutschen GM- Schrift 79 27 132 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist der Bohrer über einen Winkelhebel mit einer an einem Antrieb angreifenden Kupplung verbunden, deren Angriffsstelle an dem Winkelhebel zur Veränderung der Eindringtiefe dadurch verlagerbar ist, daß ein Zapfen der Kupplung aus seiner bisherigen Aufnahmebohrung im Winkelhebel gezogen und in eine andere Aufnahmebohrung eingesetzt wird. Mittels der Anzahl der Aufnahmebohrungen wird die Anzahl unterschiedlicher Eindringtiefen des Bohrers vorgegeben.

Die Kupplung dieser Bohrvorrichtung ist mit zwei Schlitten ausgebildet, von denen der als antriebsseitiger Kupplungsteil wirksame Schlitten einen Ansatz zum Angriff eines Hakens aufweist, der an dem den abtriebsseitigen Kupplungsteil bildenden Schlitten schwenkbar aufgenommen und durch eine Schaltvorrichtung relativ zu dem Ansatz des ersten Schlittens bewegbar ist. Durch die Kupplung wird eine Trennung des Bohrers vom Antrieb ermöglicht.

Die Bohrvorrichtung gestattet zwar bei einfacher konstruktiver Ausbildung eine stufenweise Einstellung der Eindringtiefe des Bohrers, jedoch ist eine Änderung der Eindringtiefe durch Umstecken des Zapfens in eine andere Aufnahmebohrung umständlich und zeitaufwendig. Außerdem ist mit der Wahl der Eindringtiefe und damit, bei Verwendung eines kegligen Bohrers, des Bohrlochdurchmessers, die obere Umkehrstellung des Bohrers festgelegt, so daß auch bei dieser Bohrvorrichtung die Gefahr besteht, daß bei Bearbeitung eines dickeren Werkstücks der Bohrer in seiner oberen Umkehrstellung nicht über die Werkstückoberseite angehoben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrvorrichtung an einer, Näh- oder Stickmaschine so auszubilden, daß bei geringstmöglichem Antriebsaufwand die Eindringtiefe des Bohrers in ein Werkstück ohne das Erfordernis eines zeitaufwendigen Stellvorganges einstellbar und der Bohrer unabhängig von dieser Einstellung in der oberen Umkehrstellung seines Bohrhubs stets oberhalb der Werkstückoberseite gehalten ist.

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

Solange kein Anwendungsbedarf für die Bohrvorrichtung vorliegt, ist der Bohrer in eine vorwählbare Ruhestellung angehoben, in der er den Zugang der Bedienungsperson zur Stichbildestelle nicht behindert. Sobald ein Bohrvorgang bevorsteht, wird der Bohrer in eine unterhalb der Ruhestellung liegende Bereitschaftsstellung abgesenkt, die der oberen Umkehrstellung eines Bohrhubs entspricht. Die Größe der zum Absenken des Bohrers in dessen Bereitschaftsstellung erzeugten ersten Bewegung des Antriebs ist abhängig vom Abstand zwischen der Ruhestellung und der Soll-Lage der Bereitschaftsstellung, wobei diese Soll-Lage entweder von der Einstellung der Eindringtiefe abhängig ist oder in vorgegebenem Abstand zur Ruhestellung verbleibt. Bei der erstgenannten Ausführung kann die Lage der Bereitschaftsstellung soweit als möglich an die durch die Eindringtiefe bestimmte untere Umkehrstellung angenähert werden, damit der Bohrhub minimal wird. Die zweite Ausführung ist insbesondere bei häufigem Wechsel der Eindringtiefe während der Bearbeitung eines Werkstücks von Vorteil, da dem Antrieb keine Lagedaten über die Bereitschaftsstellung zugeführt werden müssen und diese zudem als Bezugspunkt für die der jeweiligen unteren Umkehrstellung zugeordneten Daten verwendbar ist. Bei beiden Ausführungen wird die Bereitschaftsstellung vorzugsweise in Zuordnung zur Position der Werkstückoberseite vorgegeben, so daß sich der Bohrer in dieser Stellung ungeachtet der Einstellung der Eindringtiefe stets oberhalb des Werkstücks befindet.

Für den Bohrhub wird der Bohrer aus der Bereitschaftsstellung in seine untere Umkehrstellung abgesenkt, in der er in Abhängigkeit von der vorbestimmten Eindringtiefe entweder in das Werkstück eindringt oder dieses durchbohrt. Das präzise Erreichen der jeweiligen Eindringtiefe wird dadurch ermöglicht, daß der Antrieb bei in seiner Bereitschaftsstellung angeordnetem Bohrer eine zweite Bewegung erzeugt, deren Größe entsprechend dem Abstand der gewünschten unteren Umkehrstellung von der Bereitschaftsstellung bestimmbar ist. Durch Erzeugung einer Richtungsumkehr der vom Antrieb erzeugten zweiten Bewegung wird der Bohrer anschließend wieder in seine Bereitschaftsstellung angehoben.

Derart wirksam, genügt ein einzelner Antrieb, um einerseits den Bohrhub zu erzeugen und andererseits den maximalen Absenkweg des Bohrers und damit dessen Eindringtiefe in ein Werkstück vorzugeben. Bei einem Antrieb, an dem die Bestimmung der Größe seiner für den Bohrvorgang erzeugten Bewegung bei jedem Bohrvorgang erneut vorgenommen wird, was beispielsweise durch entsprechende Steuerung des Antriebs realisierbar ist, kann folglich sowohl die Bereitschafts- als auch die untere Umkehrstellung während des Betriebs der Bohrvorrichtung dem jeweiligen Erfordernis angepaßt werden. Dadurch ist die Bohrvorrichtung hochflexibel und ermöglicht, sofern ein Bohrer mit keglig ausgebildeter Spitze verwendet wird, durch die Vorgabe der jeweiligen Eindringtiefe die Bemessung des Bohrlochs, wobei mit zunehmender Eindringtiefe des Bohrers der Bohrlochdurchmesser anwächst.

In Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausführung angegeben, durch welche die Möglichkeit geschaffen wird, an einer eine Mehrzahl von Stichbildeköpfen aufweisenden Näh- oder Stickmaschine, wie beispielsweise an einer Mehrkopf-Stickmaschine, die Bohrvorrichtungen vorbestimmbarer Stichbildeköpfe abzuschalten und dadurch den Rapport zwischen jeweils zwei Bohrvorrichtungen zu vergrößern. Dieser Schaltvorgang kann durch Ausbildung der Bohrvorrichtungen mit je einer eine Trennung des Bohrers vom Antrieb bewirkenden Kupplung ermöglicht werden. Durch Ausbildung dieser Kupplung mit den Rollen und dem zwischen diese greifenden Vorsprung kann sowohl die Verbindung des Bohrers mit dem Antrieb als auch die Trennung von diesem reibungsfrei erfolgen. Ebenso wird durch die Vorsprung/Rollenverbindung während eines Bohrvorganges eine Relativbewegung zwischen dem antriebs- und dem abtriebsseitigen Teil der Kupplung ohne das Auftreten von Reibungsverlusten ermöglicht, so daß die vom Antrieb gelieferte Bewegung und damit die Kraft uneingeschränkt für den Bohrvorgang zur Verfügung steht.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Mehrkopf-Stickmaschine,

Fig. 2 eine Bohrvorrichtung an einem der Stickköpfe mit eine Ruhestellung einnehmendem Bohrer,

Fig. 3 wie Fig. 2, jedoch eine Bereitschaftsstellung des Bohrers mit durchgezogenen Linien und dessen untere Umkehrstellung mit strichpunktierten Linien darstellend,

Fig. 4 wie Fig. 2, jedoch bei abgeschalteter Bohrvorrichtung.

In Fig. 1 ist eine Mehrkopf-Stickmaschine mit einer Mehrzahl von Gehäuseteilen 1 dargestellt. An jedem Gehäuseteil 1 ist ein Stickkopf 2 vorgesehen, an dem Fadengeber 3, Nadelstangen 4 mit jeweils einer Nadel 5, eine Stoffdrückereinrichtung 6 sowie eine Bohrvorrichtung 7 in bekannter Weise aufgenommen sind.

Die Stickmaschine weist ein Gestell 8 mit einer Auflageplatte 9 auf, die im Bereich des Bohrers 10 der jeweiligen Bohrvorrichtung 7 eine Ausnehmung 11 aufweist und einen in zwei zueinander senkrechten Richtungen antreibbaren Stickrahmenträger 12 aufnimmt. Dieser dient zur Aufnahme eines nicht dargestellten Bordürenrahmens oder von Stickrahmen, in denen je ein Werkstück einspannbar ist.

An jedem Stickkopf 2 ist ein Lagerelement 13 zur Aufnahme einer Welle 14 ausgebildet, die mit einem als Antrieb 15 für alle Bohrvorrichtungen 7 wirksamen, die Welle 14 oszillierend antreibenden Schrittmotor 16 verbunden ist. Dieser gibt durch die Wirkrichtung seiner Antriebsschritte die Drehrichtung der Welle 14 und durch die Anzahl der Schritte in dieser Wirkrichtung den Drehwinkel der Welle 14 vor. Wirkrichtung und Anzahl der Schritte des Schrittmotors 16 werden in an sich bekannter Weise durch die nicht gezeigte Steuerung der Stickmaschine vorgegeben.

Auf der Welle 14 ist, wie aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, ein Hebel 17 befestigt, der durch eine nicht dargestellte Öffnung an der ihm zugewandten Seite des mit strichpunktierten Linien dargestellten Stickkopfes 2 in denselben ragt und an dessen freiem Ende zwei Rollen 18 mit Abstand zueinander gelagert sind. Ein fingerförmiger Vorsprung 19 eines Hakens 20, der an einem Arm 22 eines um eine feste Achse schwenkbaren Winkelhebels 23 angelenkt ist, ist gemäß Fig. 2 zwischen die Rollen 18 bewegbar und befindet sich dann an beiden Rollen 18 in Anlage. Durch den Hebel 17 wird der antriebsseitige Teil 24 und durch den Haken 20 der abtriebsseitige Teil 25 einer Kupplung 27 gebildet.

An dem Haken 20 ist weiterhin ein Finger 28 vorgesehen, der einen an einer Schwinge 29 angeformten Zapfen 30 umgreift. Die Schwinge 29 ist auf einer Stellwelle 32 befestigt, die mit einem nicht gezeigten Stellantrieb verbunden ist.

An der dem Finger 28 entgegengesetzten Seite des Hakens 20 ist ein Ansatz 33 angeformt, der einem Anschlag 34 zugewandt ist.

Am bislang nicht genannten Arm 35 des Winkelhebels 23 greift ein Lenker 37 an, dessen anderes Ende mit einer an der Bohrerstange 38 befestigten Klemme 39 verbunden ist. Die Bohrerstange 38 ist auf- und abbewegbar in Lagern 40 des Stickkopfes 2 angeordnet und trägt an ihrem dem Werkstück zugewandten Ende den Bohrer 10, dessen Spitze 42 keglig ausgebildet ist.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Wenn in einem Werkstück Bohrlöcher ausgebildet werden sollen, wird der Stickrahmenträger 12 durch entsprechende Ansteuerung der ihn antreibenden, nicht dargestellten Motoren in eine Position bewegt, in der sich der Bohrer 10 der jeweiligen Bohrvorrichtung 7 oberhalb der zur Ausbildung eines Bohrlochs bestimmten Stelle des Werkstücks befindet. Sobald der Stickrahmenträger 12 diese Position erreicht hat, wird der Schrittmotor 16 durch eine mittels der nicht dargestellten Steuerung der Stickmaschine vorbestimmbare Anzahl von Schritten für eine erste Bewegung angetrieben. Hierdurch wird die Welle 14, ausgehend von ihrer in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung, im Uhrzeigersinn angetrieben und der Hebel 17 unter Veränderung seiner Lage relativ zu dem Haken 20 in eine neue Stellung bewegt. Da der Haken 20 bei dieser Stellungsänderung des Hebels 17 über seinen Vorsprung 19 mit den Rollen 18 des Hebels 17 in Eingriff steht und die Relativbewegung zwischen dem Hebel 17 und dem Haken 20 somit durch die Rollen 18 aufgenommen wird, erfolgt diese Bewegung reibungsfrei.

Durch die besagte Bewegung der Welle 14 wird der Haken 20 gemäß Fig. 2 nach rechts bewegt, wodurch der Winkelhebel 23 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben und die Bohrerstange 38 mit dem Bohrer 10 in Richtung zum Werkstück bewegt wird. Dabei gelangt der Bohrer 10, von einer hochliegenden Ruhestellung ausgehend, in eine darunterliegende Bereitschaftsstellung, die in Fig. 3 mit durchgezogenen Linien dargestellt ist und bei dem zur Ausbildung von Bohrlöchern notwendigen Bohrhub als obere Umkehrstellung für den Bohrer 10 wirksam ist. Durch Vorgabe der Lage der Werkstückoberseite an der Steuerung der Stickmaschine kann dafür gesorgt werden, daß die vom Schrittmotor 16 für die Absenkung des Bohrers 10 aus der Ruhe- in die Bereitschaftsstellung erzeugte Anzahl von Schritten derart begrenzt wird, daß sich die Spitze 42 des Bohrers 10 oberhalb des Werkstücks befindet. Zum Erreichen seiner in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien gezeigten unteren Umkehrstellung, in welcher der Bohrer 10 in das Werkstück eingedrungen ist oder dieses durchstoßen hat, wird der Schrittmotor 16 für eine zweite Bewegung in der seitherigen Wirkrichtung betrieben. Die Lage der unteren Umkehrstellung ist durch die Anzahl der vom Schrittmotor 16 nach Verlassen der Bereitschaftsstellung erzeugten Schritte bestimmt. Dieser Schrittzahl ist die Größe der Drehbewegung der Welle 14 gegenüber deren der Bereitschaftsstellung des Bohrers 10 entsprechenden Drehwinkelstellung, nachfolgend kurz als Bohrhub-Anfangsstellung der Welle 14 bezeichnet, zugeordnet. Dadurch kann über die Drehbewegung der Welle 14 relativ zu deren Bohrhub-Anfangsstellung die Eindringtiefe des Bohrers 10 in das Werkstück vorgegeben werden.

Aufgrund der kegligen Ausbildung der Spitze 42 des Bohrers 10 wächst der Durchmesser eines Bohrlochs mit zunehmender Eindringtiefe des Bohrers 10 in das Werkstück. Demnach ist die Bemessung des Bohrlochs von der Größe der Drehbewegung der Welle 14 gegenüber deren Bohrhub- Anfangsstellung abhängig.

Wenn der Bohrer 10 seine untere Umkehrstellung erreicht hat, wird die Wirkrichtung des Schrittmotors 16 und damit die Bewegungsrichtung der Welle 14 umgekehrt, woraufhin der Haken 20 gemäß Fig. 3 nach links bewegt und der Winkelhebel 23 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Der Schrittmotor 16 setzt die Welle 14 still, sobald diese ihre Bohrhub- Anfangsstellung und der Bohrer 10 seine Bereitschaftsstellung erreicht hat.

Wenn ein weiteres Bohrloch ausgebildet werden soll, wird der Stickrahmenträger 12 angetrieben, bis sich die für dieses Bohrloch bestimmte Stelle des Werkstücks unterhalb des Bohrers 10 befindet. Anschließend folgt der nächste Bohrvorgang.

Sobald das letzte Bohrloch ausgebildet ist, treibt der Schrittmotor 16 die Welle 14 aus ihrer Bohrhub-Anfangsstellung entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß Fig. 3 aus an und bewegt sie in ihre Ruhestellung (Fig. 2), in welcher auch der Bohrer 10 seine Ruhestellung einnimmt. In dieser Stellung wird die Zugänglichkeit zur Stichbildestelle durch den Bohrer 10 geringstmöglich behindert.

Für den Fall, daß nur in einem Teil der Stickköpfe 2 die jeweilige Bohrvorrichtung 7 wirksam sein soll, wird bei in der Ruhestellung angeordnetem Bohrer 10 die Schwinge 29 durch Antrieb der Stellwelle 32 gemäß Fig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn in ihre in Fig. 4 eingezeichnete Position geschwenkt. Bei dieser Bewegung wird der Zapfen 30 gegen die zugeordnete Seite des Hakens 20 gedrückt und bewirkt dadurch, daß der letztere, ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn, um seinen Anlenkpunkt am Arm 22 des Winkelhebels 23 geschwenkt und dabei der Vorsprung 19 aus dem Bereich zwischen den beiden Rollen 18 gezogen wird. Die Schwinge 29 setzt ihre Bewegung zum Antrieb des Hakens 20 fort, bis dieser mit seinem Ansatz 33 am Anschlag 34 zur Anlage kommt. In dieser Position des Hakens 20 ist der Bohrer 10 von dem Hebel 17 und damit vom antreibenden Schrittmotor 16 abgekuppelt.

Zum Wiederankuppeln des Bohrers 10 wird die Schwinge 29 durch Antrieb der Stellwelle 32 gemäß Fig. 4 im Uhrzeigersinn geschwenkt. Diese Bewegung der Schwinge 29 wird über den Zapfen 30 auf den Finger 28 des Hakens 20 übertragen, wodurch der letztere um seinen Anlenkpunkt am Arm 22 des Winkelhebels 23 gemäß Fig. 4 in Richtung zu den Rollen 18 am Hebel 17 geschwenkt wird, bis seine Position gemäß Fig. 2 wieder erreicht ist und der Vorsprung 19 sich in Eingriff mit den Rollen 18 befindet.

Claims (2)

1. Näh- oder Stickmaschine mit mindestens einer Bohrvorrichtung, die einen Antrieb für den Bohrer aufweist, dessen Eindringtiefe in das Werkstück einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer (10) durch eine erste Bewegung des Antriebs (15) aus einer im Abstand zur oberen Umkehrstellung seines Bohrhubs gelegenen Ruhestellung in eine unterhalb derselben gelegene Bereitschaftsstellung bewegbar ist, die der oberen Umkehrstellung des Bohrhubs entspricht und aus der er durch eine zweite Bewegung des Antriebs (15), deren Größe von der Einstellung der Eindringtiefe abhängig ist, seinen Bohrhub ausführt.

2. Näh- oder Stickmaschine nach Anspruch 1 mit einer zwischen dem Antrieb und dem Bohrer angeordneten Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kupplungsteil (24) zwei mit Abstand zueinander angeordnete Rollen (18) und ein anderer Kupplungsteil (25) einen zum Inanlagebringen mit beiden Rollen (18) zwischen diese bewegbaren Vorsprung (19) aufweist.