-
Arbeitsverfahren für Schuhwerknährnaschinen und Maschine für das Verfahren
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die besondere Ausgestaltung des durch die
Nähwerkzeuge gebildeten, absatzweise wirkenden Werkstückvorschubes bei Schuhwerknähmaschinen
und kann sowohl auf Doppelsteppstich-, als auch Einfadennähmaschinen angewendet
werden. Der Erfindungsgegenstand ist an einer Doppelmaschine behandelt und dient
dazu, die Leistungsfähigkeitdieser bekannten Maschinen zu erhöhen. Bei derartigen
bekannten Maschinen wird meist gleichzeitig an zwei Stichen gearbeitet, um durch
Überdeckung der einzelnen Stichbildungsvorgänge geringere Massenbeschleunigung bei
gleicher Zeitdauer für .den Gesamtstich zu erreichen. Hierbei ist die Summe der
für die Vor- und Rücklaufbewegung jedes Einzelwerkzeuges benötigten Zeiten kleiner
als eine Gesamtstichperiode.
-
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des vorher beschriebenen
bekannten Verfahrens zum Bewirken des Vorschubes, :die dadurch erreicht wird, daß
die Summe der für den Vor- und für den Rücklauf der Werkzeuge benötigten Zeiten
ein und dieselbe Gesamtstichperiode ausfüllt. Dadurch ergibt sich, daß bei der Maschinengattung
gemäß der Erfindung eine Stichperiode eindeutig bestimmt und nicht willkürlich festlegbar
ist. Am Anfang bzw. Ende der Stichperiode stehen dann die Stichbildewerkzeuge nicht
mit dem Werkstück in Arbeitsverbindung, so daß letzteres ohne Schwierigkeit jeweils
von der Maschine freigemacht werden kann. Beim Verfahren gemäß der Erfindung erfolgt
dabei der Geschwindigkeitsverlauf von Vorschub und Rücklauf einem vorzugsweise sinusähnlichen
Gesetz. Die wichtigsten Nähwerkzeuge (Ahle, Nadel, Presserfuß und evtl. Tisch) sind
am Vorschub und Rücklauf beteiligt. Der Vorschub des Werkstückes findet statt, während
mehrere wichtige Stichbildungsarbeiten durch die Nähwerkzeuge vorgenommen werden.
Auf die einzelnen Stichbildungsvorgänge kann somit innerhalb der für die Gesamtstichperiode
vorhandenen Zeit eine noch geringere Massenbeschleunigung angewendet werden. Diese
Vorschubmethode gestattet eine derartige Verlagerung der einzelnen Stichbildungsvorgänge
zueinander, daß jeweils ein einzelner Stich fertiggenäht werden kann, ehe der nächste
begonnen wird.
-
Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen dargestellt. ts zeigt
Fig. i eine Seitenansicht des Werkzeugträgers, teilweise geschnitten, Fig. 2 eine
Vorderansicht nach Fig. i mit Haltewerkzeug und Presserfuß, Fig. 3 eine Seitenansicht
wie Fig. i mit Antrieb für Haltewerkzeug und Presserfuß, Fig. q. einen senkrechten
Schnitt durch das Antriebsexzenter 2, Fig.5 einen Schnitt des Doppelgelenkes 22,
gesehen in Richtung des Pfeiles A, Fig. 6 einen Bewegungsplan der wichtigsten Nähwerkzeuge.
-
Auf der in Pfeilrichtung umlaufenden Antriebswelle i sitzen die die
Nadel und Ahle
antreibenden Exzenter 2. Auf den Exzentern lagern
die Pleuelstangen 3, 4 und bilden Bogenschubkurbeln mit den Doppelhebeln 5, 6, die
über jeweils -eine Zuglasche 7, 8 die Segmente 9, 1o ausschwingen. Die Gelenkkette
3, 5, 7, 9 dient dem Nadelantrieb, die Kette 4, 6, 8, 1o dem Ahlenantrieb.- Nadel
und Ahle schwingen um die gemeinsame Achse i i. Das Werkstück liegt auf dem Tisch
13 auf. Die Achse i i, der Tisch 13 und die Lagerbolzen 15 der Doppelhebel 5, 6
sind in bzw. an dem Werkzeugträger 14 gelagert. Der Werkzeugträger vermittelt die
Vorschub- und Rücklaufbewegung den Nähwerkzeugen von der Taumelscheibe 16 mit ihrem
festverbundenen Schaft 17 und ist im Maschinenständer 18 durch Achse 1g drehbar
gelägert. Im Maschinenständer 18 ist auch die Antriebs--welle 1 gegen axiale Verschiebung
gesichert gelagert. jede Umdrehung der Antriebsweile i bewirkt .ein Hinundherpendeln
des Schaftes 17, da der Ring 16 in einer zentrischen Ringnut des Exzenterkörpers
2 gleitet, deren Ebene zur Antriebsachse geneigt ist. Hierdurch wird ein Taumeltrieb
dargestellt, wobei der Schaft 17 eine Pendelbewegung um den Taumelrnittelpunkt in
der Achse der Antriebswelle erhält. Nahe dem Taumelmittelpunkt ist der Pendelausschlag
kleiner als am Ende des Schafts 17. Auf dem Schaft ist das Kugelgelenk i9' durch
den Stellhebel 2o verschiebbar angeordnet. Da der Stellhebel 2o im Werkzeugträger
14 durch den Bolzen 21 drehbar gelagert ist, wird, je nachdem das Kugelgelenk 1g
einen großen Ausschlag nahe dem Schaftende, oder einen geringere Ausschlag nahe
dem Taumelmittelpunl;t erhält, dem Werkzeugträger eine verschieden große Vorschubbewegung
um die Achse ig mitgeteilt. Stellhebel 2o kann in verschiedene Winkelstellungen
und damit verschiedene Vorschubgrößen festgelegt werden. Der Bolzen2i liegt nicht
parallel zur Hauptwelle, sondern rechtwinklig zu einer äußersten Pendelstellung
des Schaftes 17. Dies hat den besonderen Zweck, den Vorschub stets in derselben
Lage der Vorschubwerkzeuge zu beenden, während sich die Änderung der Vorschubgröße
allein beim Beginn des Vorschubes auswirken soll. In Fig. 2 ist die schräge Lage
des Bolzens 21 bzw. seine rechtwinklige Lage zur Stellung des Schaffies 17 entsprechend
Fig. 4 zu entnehmen.
-
Die sich aus Vorschub und Rücklauf ergebenden Relativbewegungen der
Doppelhebel 5, 6 gegenüber den Pleuelstangen 3, 4 werden durch die Doppelgelenke
22 (Feg. 5) aufgenommen.
-
Hinter dem Nadellagerbolzen 1 i befindet sich im Werkzeugträger 14
der Lagerbolzen 23, der den Presserfuß 24 trägt. Das Haltewerkzeug 25 ist durch
den Bolzen 26 fest im Maschinenständer 18 gelagert und beteiligt sich nicht an der
Vorschub- und Rücklaufbewegung des Werkzeugträgers 14. Der Presserfuß 24 und das
Haltewerkzeug 25 stehen durch eine kinematische Kette mit zwei Kurvenscheiben 27,
die auf der Antriebswelle i sitzen, in Verbindung und werden abwechselnd vom Werkstück
abgehoben. Hierbei ist es wichtig, daß sich der Presserfuß 24 trotz verschiedener
Werkstückdicke einen konstanten Betrag vom Werkstück zwecks Freigabe beim Rücklauf
abhebt, und auch, um die für die verschiedenen Werkstückstärken erforderlichen Nähfadenvorgabelängen
zu regulieren. Die kinematische Kette zum Lüften des Presserfußes schließt deshalb
ein Freilaufgesperre 28 ein. Für das Haltewerkzeug 25 ist ein solches nicht vorgesehen.
Eine Freilaufrolle 28 sperrt die Kurvenhebel 36 und den Winkelhebel 31, die beide
mittels des Bolzens 35 im Maschinengestell 18 gelagert sind, in einer Richtung gegeneinander.
Die Rolle liegt nachgiebig zwischen einem Absatz des Hebels 36 und einer zentrischen
Ausdrehung des Hebels 31. Eine Rechtsdrehung des Kurvenhebels 36 (Feg. 3) bewirkt
eine Drehung des Winkelhebels im gleichen Sinne durch das Freilaufgesperre. Dadurch
wird der Presserfuß 24 aus jeder beliebigen Stellung entsprechend- der Werkstückdicke
gegen die an ihm arbeitende Feder gelüftet und Faden für den nächsten Stich vorgegeben.
Die nach unten gehende Verlängerung des Kurvenhebels 36 dreht den bei 37 im Maschinengestell
gelagerten Freilaufendsperrhebel 38 im entgegengesetzten Sinne. Seine Stellschraube
stößt dadurch zu einem gewissen Zeitpunkt an :die Freilaufrolle 28, und die Hebel
36 und 31 werden von ihrer gegenseitigen Sperrung gelöst, so daß sich der Presserfuß
24 durch die Zugfeder nachgiebig auf das Werkstück aufsetzen kann. Die Schubstange
30 und der Winkelhebel 31 beteiligen sich an dieser Bewegung. Sobald sich
der Kurvenhebel 36 entsprechend der Kurve 27 nach links dreht, kann die Freilaufrolle
28 wieder die Hebel 36 und 31 gegeneinander sperren, da sich der Hebel
38
rechts dreht und seine Stellschraube die Rolle nicht mehr berührt. Aus
dieser Stellung des Presserfußes wird dieser dann bei der nächsten Kurvenumdrehung
erneut durch Wiederholung des Vorganges gelüftet und setzt sich anschließend wieder
nachgiebig auf das Werkstück auf. Die Fadenvorgaberolle 29 wird dabei von der Schubstange
30 und dem Winkelhebel 31 durch den Presserfuß 24 entsprechend der Materialstärke
beeinflußt und zieht bei jeder Luftbewegung die nötige
Fadenlänge
zwischen Fadenklemme 32 und Bremsrolle 33 vom Fadenvorrat.
-
Zum Einführen des Werkstückes in die Maschine können der Presserfuß
und das Haltewerkzeug durch eine Bewegung der Zugstange 34 in Pfeilrichtung gelüftet
werden.
-
Die Fadeneinlegewerkzeuge, die Anordnung des Greifers und die des
Fadenanzughebels gleichen denen bekannter Maschinen und sind in der Zeichnung nicht
dargestellt.
-
Der Nähvorgang spielt sich auf folgende Weise ab: Bei- stillstehender
Antriebswelle sind der Presserfuß 24 und das Haltewerkzeug 25 gelüftet, und das
Werkstück 12 wird in Nähbereitschaft auf den Tisch 13 gebracht. Durch Niederbewegen
der Zugstange 34 in die gezeichnete Lage senken sich der Presserfuß und ,das Haltewerkzeug
auf :das Werkstück, und die Antriebswelle i wird in Drehung versetzt. Sofort dringt
die Ahle in das Werkstück ein und sticht das Loch vor. Das Werkstück ist zwischen
dem Tisch 13 und dem Presserfuß 24 eingeklemmt. Gleichzeitig mit dem Eintreten der
Ahle in das Werkstück beginnt die Vorschubbewegung des Werkzeugträgers 14 und dauert
fort, während die Ahle das Werkstück durchsticht und wieder zurückgeht. Der Ahle
im Rückgang folgt unmittelbar die Nadel in das vorhandene Stichloch und tritt unten
zum Einlegendes Fadens in den Nadelhaken aus dem Werkstück heraus. Währenddessen
dauert die Vorschubbewegung weiter an und wird erst beendet, nachdem die Nadel die
Fadenschleife nach oben durch das Stichloch gezogen hat. Gleichzeitig entlüftet
der Presserfuß, so daß keine mit dem Werkzeugträger 14 verbundenen Werkzeuge außer
dem Tisch mit dem Werkstück in Berührung sind und a11 diese den Rücklauf antreten
können. Bevor der Rücklauf beginnt, senkt sich das Haltewerkzeug 25 auf das Werkstück
und hält dieses fest, während die Fadenschleife über den Greifer geschlungen wird
und den Stichanzug beendet. Zu letzterem Zeitpunkt ist auch der Rücklauf der Werkzeuge
beendet, und der Presserfuß löst das Haltewerkzeug ab, indem dieses hochgeht und
das Werkstück festgeklemmt wird. Der Nähvorgang beginnt dann von neuem.
-
Erteilt man dem Haltewerkzeug 25, anstatt daß es fest gelagert ist,
in Richtung des Vorschubes (z. B. auf gleiche Weise wie dem Werkzeugträger) eine
Bewegung, so kann dieses den Vorschub der übrigen Werkzeuge ablösen und selbst fortsetzen.
Das Haltewerkzeug würde in diesem Falle zurücklaufen, wenn die übrigen Werkzeuge
ihrerseits vorschieben.
-
Damit die Ahle und die Nadel in ihren Ruhestellungen während des Nähvorganges
die nötigen Zeitpausen erhalten, gelangen die Zuglaschen 7, 8 in Strecklage mit
den Doppelhebeln 5, 6. Die beiden Exzenterscheiben 2 sind so im Winkel gegeneinander
versetzt auf der Antriebswelle i befestigt, daß die Reihenfolge der Bewegungen von
Nadel und Ahle übereinstimmen.
-
In Fig.6 sind die Bewegungsfolgen der Einzelstichbildewerkzeuge graphisch
dargestellt. Die waagerechte Strecke 6o stellt die fortschreitende Zeit in der Richtung
des Pfeiles 61 während einer Gesamtstichperiode dar. In senkrechter Richtung sind
die wirklichen, an der Maschine auftretenden, zur Stichbildung wichtigen Bewegungen
der Nähwerkzeuge aufgezeichnet. Die Schaulinien 69, 70 für das Haltewerkzeug
und den Presserfuß sind der Deutlichkeit halber weiter unten gesondert aufgezeichnet;
sie gehören in das obere Schaubild. Schreitet man auf den Kurven 62, 63 von links
nach rechts fort, so beschreibt man in senkrechter Richtung genau die in der Maschine
auftretenden Nähbewegungen der Ahle bzw. der Nadel, und zwar im richtigen gegenseitigen
Verhältnis. Bei 73', 73 liegt das Werkstück entsprechend dem schraffierten Streifen
74, 74' auf dem Tisch auf. Da die Anfangsstellring der Nähwerkzeuge links auf dem
Schaubild der Endstellung rechts entspricht, lassen sich alle Phasen der Stichbildung
für eine Gesamtstichperiode bzw. für alle folgenden aus dem Schaubild ablesen. Kurve
65 stellt den Weg der Schiffchen- oder Greiferspitze dar; der Fadenheber 64 nimmt
etwa in der Mitte des Schaubildes den Faden von der Nadel (Kurve 63) auf und gibt
ihn wenig später an das durch 66 angedeutete Schiffchen ab. .Im weiteren Verfolg
der Kurve 65 tritt der Faden danach über das Schiffchen. Durch Pfeil 72
ist
der Bereich angegeben, in welchem der Stichanzug stattfindet.
-
Im Verhältnis zu diesen Nähbewegungen ist durch die Kurve 67 der Vorschub
bzw. Rücklauf 68 erkennbar. Die senkrechte Strecke H ist gleich der Vorschubgröße,
die, wie bereits beschrieben wurde, regelbar ist und in Wirklichkeit die Bewegungen
in waagerechter Richtung an der Maschine darstellt. Die Kurve 70 zeigt, wie
während des Vorschubes das Haltewerkzeug gelüftet ist und über dem Werkstück 74'
steht, während dagegen der Presserfuß 69 auf dem Werkstück aufliegt. Während des
Rücklaufes liegt das Haltewerkzeug auf dem Werkstück auf (die gestrichelte Fortsetzung
dieser Bewegung deutet nur an, daß auch beliebige Werkstückdicken von ihm erfaßt
werden) ; aber der Presserfuß, der am Rücklauf beteiligt ist, steht über dem Werkstück
gelüftet und behindert dieses nicht. Im Punkte 69' der Kurve
69
tritt die Entsperrung des Freilaufgesperres ein, d. h. die Freilaufrolle 28 wird
im Verfolg der ansteigenden Kurve 69 durch die Stellschraube des Hebels 38 aus ihrer
- Sperrstellung gebracht, und der Presserfuß senkt sich sogleich auf das Werkzeug
nachgiebig. Während die Nadel unten aus dem Werkstück hervorsteht, wird gemäß der
Strecke 71 der Faden in den Nadelhaken eingelegt.
-
Die Bremsstellung der Maschine entspricht dem Anfang und Ende des
Schaubildes.