DE69717261T2

DE69717261T2 - Einstellbare stoffdrückerfussvorrichtung für eine matratzennähmaschine

Info

Publication number: DE69717261T2
Application number: DE69717261T
Authority: DE
Inventors: J. Kirby; E. Mulcahey; R. Porter
Original assignee: L&P Property Management Co
Current assignee: L&P Property Management Co
Priority date: 1996-03-20
Filing date: 1997-03-20
Publication date: 2003-09-04
Anticipated expiration: 2017-03-21
Also published as: EP0888473A1; ATE228180T1; US5678502A; EP0888473B1; WO1997035058A1; EP0888473A4; PT888473E; ES2187765T3; DE69717261D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schließen von Matratzenhüllen und im spezielleren auf eine Vorrichtung zum Schließen von Matratzen, die einen variablen Wanderfuß aufweist, um einen Rand einer oberen Bahn bzw. eines oberen Stoffabschnitts zu reihen bzw. in Falten zu legen, so dass dieser länger ist als der Rand einer seitlichen Bahn bzw. eines seitlichen Stoffabschnitts.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Moderne Matratzen beinhalten im allgemeinen eine Innenkonstruktion, die von einer Matratzenhülle umschlossen ist. Eine Matratzenhülle ist gebildet aus einem oberen und einem unteren Stoffabschnitt und einem seitlichen Stoffabschnitt, der den oberen und den unteren Stoffabschnitt verbindet. Fertige Matratzen sind im allgemeinen schwer und sperrig. Dieses Gewicht und diese Masse haben direkte Auswirkungen auf die Herstellungskosten, da das Gewicht und die Masse mit höherer Wahrscheinlichkeit z. B. Verletzungen verursachen. Ferner beinhalten bestehende und zukünftige staatliche Regelungen (z. B. die "OSHA"-Regelungen), Vorgaben hinsichtlich der Anzahl von Menschen, die zum Wenden von Matratzen erforderlich sind.
Während Matratzenhersteller sich Herstellungsprozesse mit niedrigeren Kosten wünschen, verlangen sie auch ein Produkt mit hoher Qualität hinsichtlich der Größe. Zum Beispiel versteht es sich im allgemeinen, dass es relativ einfach ist, eine oberen Stoffabschnitt mit einer ersten Randlänge und einen seitlichen Stoffabschnitt mit der gleichen Kantenlänge aneinander anzubringen. Eine solche Konstruktion führt jedoch zu einem inakzeptablen Produkt. Dies ist so, da die letztendliche Konstruktion anfällig ist für ein unansehnliches radiales Ausbauchen" des seitlichen Stoffabschnitts bei Belastung der Matratze, beispielsweise durch eine auf der Matratze sitzende Person (radiales Ausbauchen bezieht sich auf den Effekt, der entsteht, wenn der seitliche Stoffabschnitt radial und nach außen ausbaucht). Zum Vermeiden eines Ausbauchens befestigen Matratzenhersteller den oberen und den unteren Stoffabschnitt mit einer ersten Randlänge an einem seitlichen Stoffabschnitt, der eine kürzere Kantenlänge aufweist. Dieser Vorgang wird jedoch von geschickten Arbeitskräften manuell durchgeführt, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen. Bei solchen Vorgängen zieht eine geschickte Bedienungsperson an dem seitlichen Stoffabschnitt, während sie den oberen Stoffabschnitt drückt und handhabt, um die beiden Stoffabschnitte zusammenzupassen. Dies erfolgt normalerweise mit bekannten Bandrand-Schließmaschinen, die eine Nähmaschine und einen Bahnmechanismus aufweisen. Die Bedienungsperson folgt der Maschine um den Umfang der Matratze herum, wobei zuerst der seitliche Stoffabschnitt und der obere Stoffabschnitt in Verbindung mit der Maschine manuell zusammengepasst werden.
Die Matratze wird dann umgedreht und die Bedienungsperson folgt der Maschine um den Umfang der Matratze herum, wobei sie den seitlichen Stoffabschnitt und den unteren Stoffabschnitt manuell zusammengepasst. Somit ist eine geschickte Bedienungsperson erforderlich, um beide Ränder, d. h. die Oberseite und die Seite sowie den Boden und die Seite, zusammenzupassen, bzw. aneinander anzubringen.
Ein Ziel der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Bilden von partiellen Hüllen mit einem oberen Stoffabschnitt mit einer peripheren Kantenlänge sowie mit einem zweiten Stoffabschnitt mit einer kürzeren Kantenlänge, so dass das manuelle Zusammenpassen nur für einen Rand ausgeführt werden muss.
Das Dokument US-A-5,080,944 offenbart einen Bodenbelag aus Vinyl, um Holzunterboden-Kontraktion und -Expansion sowie Rollbelastungen Rechnung zu tragen. Der Bodenbelag beinhaltet eine geschäumte, in Plastisol gekapselte Glasmatte, die zur Bildung von Schwenkpunkten geschnitten werden kann und unter gesteuerten Vorspannungsbedingungen expandiert werden kann.
Die Glasmatte dient als Träger während der Herstellung und als elastische Glasverstärkungsschicht während der Verwendung entweder als Spannungsbelag oder als lose verlegter Belag.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Diese und weitere Ziele werden gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht. Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine herkömmliche Nähmaschine mit gewissen Modifikationen, die nachfolgend beschrieben werden und die ein Zusammenfügen eines oberen Stoffabschnitts (oder eines unteren Stoffabschnitts) mit einer ersten Kantenlänge und eines seitlichen Stoffabschnitts mit einer zweiten Kantenlänge ermöglichen. Als Ergebnis hiervon läßt sich eine partielle Hülle bilden. Danach wird die innere Konstruktion in die partielle Hülle eingebracht, wonach ein unterer (oder oberer) Stoffabschnitt angebracht wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel führt die herkömmliche Maschine einen bekannten, sogenannten Sicherheitsstich aus. Die Maschine beinhaltet einen Vorschubmechanismus mit hoher Hubhöhe, um ein Verbinden von dicken Materialien zu ermöglichen. Der Vorschub- bzw. Transportmechanismus ist gebildet aus einem oberen Transportfuß und einem unteren Transportfuß. Der obere Fuß greift an einem oberen (oder unteren) Stoffabschnitt an, und der untere Fuß greift an dem seitlichen Stoffabschnitt an. An dem Transportmechanismus der herkömmlichen Maschine werden Modifikationen vorgenommen, um einen variablen Übervorschub bzw. eine variable Voreilung auszuführen. Im spezielleren arbeitet der untere Transportfuß mit einer feststehenden Rate, und der obere Transportfuß arbeitet mit einer Rate, die einstellbar ist. Der Voreilungsmechanismus nimmt den oberen (oder unteren) Stoffabschnitt mit einer ersten Rate auf und den seitlichen Stoffabschnitt mit einer zweiten Rate auf. Das Verhältnis zwischen den beiden Raten entspricht dem Verhältnis zwischen den beiden Längen. Der Voreilungsmechanismus wird durch den Benutzer gesteuert, so dass sich verschiedene Raten an Voreilung bequem auswählen lassen. Die Steuerung reagiert auf Benutzereingaben und ein Fußpedal.
Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung beinhaltet einen Verzögerungsmechanismus in der Vorschubbahn des seitlichen Stoffabschnitts, um eine Verzögerung des seitlichen Stoffabschnitts zu schaffen, der an den oberen (oder unteren) Stoffabschnitt genäht wird. Der Verzögerungsmechanismus ist durch den Benutzer pneumatisch steuerbar.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine herkömmliche Nähmaschine vom Typ Singer 300W 194 derart modifiziert, dass sie einen oberen Wanderfuß aufweist, um die gewünschte Voreilung des oberen (oder unteren) Stoffabschnitts zu schaffen. Der vorhandene obere und untere Transporteur sowie der Presserfuß werden beibehalten, und die Bewegung des oberen Wanderfußes wird mit der Bewegung der anderen Komponenten koordiniert, um die Voreilung zu schaffen. Der obere Wanderfuß reiht das Material des oberen (oder unteren) Stoffabschnitts vor der Nadel in Vorschubrichtung, während der Presserfuß den oberen (oder unteren) und den seitlichen Stoffabschnitt an einer in Vorschubrichtung hinter der Nadel befindlichen Stelle stationär hält. Das Ausmaß an Übervorschub bzw. Voreilung wird durch einen Servomotor variiert, der den Ort von einem der Gestänge entlang eines Bananenschiebers einstellt, um die Geschwindigkeit und die Bewegungsdistanz des oberen Wanderfußes zu ändern.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen noch deutlicher verständlich; darin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung;
Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte, vereinfachte Seitenansicht der Nähmaschine der Fig. 1 unter Darstellung der Presserfuß- Vorspannkonstruktion der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Perspektivansicht unter Darstellung eines trapezförmigen Keils bzw. Blocks, der zum Erhöhen des Zwischenraums zwischen der Nadel, dem Presserfuß und dem oberen Wanderfuß der Nähmaschine der Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 4 eine Seitenansicht unter Darstellung der relativen Lage der Nadel, wie sich diese durch das Einfügen des in Fig. 2 gezeigten Keils in die Nähmaschine der Fig. 1 ergibt;
Fig. 5A eine vereinfachte, fragmentarische Seitenansicht des Mechanismus zum Betätigen des Presserfußes, der Nadel und der Wanderfüße der Nähmaschine der Fig. 1, wenn sich die Maschine in einem ersten Zustand befindet;
Fig. 5B eine vereinfachte, fragmentarische Seitenansicht des Mechanismus zum Betätigen des Presserfußes, der Nadel und der Wanderfüße der Nähmaschine der Fig. 1, wenn sich die Maschine in einem zweiten Zustand befindet;
Fig. 6 eine detaillierte Perspektivansicht der unteren Wanderfüße sowie der Wanderfußmechanismen der Fig. 5A und 5B;
Fig. 7A und 7B vereinfachte, fragmentarische Seitenansicht unter Darstellung des Mechanismus zum Antreiben der Nadelantriebswelle der Nähmaschine der Fig. 1 in zwei verschiedenen Stadien während des Antriebszyklus;
Fig. 8 eine Darstellung eines Presserfußes und oberen Transporteurs der Fig. 1;
Fig. 9 eine Perspektivansicht des unteren Wanderfußes der Vorrichtung der Fig. 1;
Fig. 10 eine Darstellung eines pneumatischen Systems der Vorrichtung der Fig. 1;
Fig. 11 eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht der Vorrichtung der Fig. 1;
Fig. 12 eine schematische Darstellung der Konstruktion einer herkömmlichen Matratzenhülle;
Fig. 13 eine perspektivische Seitenansicht einer weiteren Nähvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 eine detaillierte Perspektivansicht des oberen Wanderfußmechanismus der Nähvorrichtung der Fig. 13;
Fig. 15A, B, C und D schematische Seitenansichten von bestimmten Komponenten der Nähvorrichtung der Fig. 13 unter Darstellung ihrer relativen Position in verschiedenen Stadien des Nähvorgangs; und
Fig. 16 eine schematische Draufsicht unter Darstellung der relativen Positionen der Komponenten der Vorrichtung der Fig. 13 in Verbindung mit den genähten Matratzenhüllen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Im spezielleren erläuterte die Anmeldung mit dem Aktenzeichen Nr. 07/854,373 bestimmte Modifikationen bei einer Überwendlichstich-Nähmaschine, wie z. B. der Nähmaschine Modell 515-4-26, die von Pfaff Pegasus of U.S.A., Atlanta, Georgia vertrieben wird. Die vorliegende Anmeldung dagegen betrifft bestimmte andere Modifikationen an der Maschine des Modells 515-4-26 zum Ausführen eines Sicherheitsstiches mit hoher Hubhöhe. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Verwenden der modifizierten Maschine gemäß Modell 515-4-26 zum Bilden einer partiellen Matratzenhülle. Die Maschine in ihrer modifizierten Form erfordert weniger Arbeit zum Herstellen einer partiellen Hülle mit einer seitlichen Kantenlänge, die geringer ist als die periphere Kantenlänge des oberen Stoffabschnitts, so dass die Hülle weniger anfällig für radiales Ausbauchen und dergleichen ist.
Fig. 1 zeigt eine Perspektivansicht unter Darstellung einer Bindungseinrichtung 200, die Bindeband 210 erhält sowie eines oberen Stoffabschnitts 205 in Relation zu einer Fläche 211. Der seitliche Stoffabschnitt 206 wird unten aufgenommen und ist in Fig. 11 zu sehen.
Ein Bandfalter 220 herkömmlicher Ausbildung faltet das Band 210 derart, dass das Band 210 um die jeweiligen Ränder des oberen Stoffabschnitts 205 und des seitlichen Stoffabschnitts 206 herum platziert werden kann. Die Bindungseinrichtung 200 fügt dann das Band 210, den oberen Stoffabschnitt 205 und den seitlichen Stoffabschnitt 206 mit einem sogenannten "Sicherheitsstich" zusammen. Die Mechanismen zum Ausführen eines Sicherheitsstiches sind allgemein bekannt und werden hierin nur in dem Ausmaß erläutert, in dem sie für die Beschreibung der Erfindung von Bedeutung sind.
Fig. 2 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte, vereinfachte Seitenansicht eines exemplarischen Mechanismus zum Veranlassen des Presserfußes 12 einer Nähmaschine zum Ausführen einer Hin- und Herbewegung in vertikaler Richtung, um das Material gegen die Stichplatte zu klemmen, wenn sich die Nadel in dem Material befindet, sowie zum Anheben und Freigeben des Materials, wenn die Nadel das Material verlässt, so dass das Material vor dem nächsten Stich durch Wanderfüße voran bewegt werden kann. Der Presserfuß 12 ist durch einen Vorspannmechanismus 10 permanent nach unten vorgespannt.
Der Boden 26b einer Hutmutter 26 definiert die unterste Stellung des Presserfußarms 14 und somit des Presserfußes 12. Die Federlängen und die Abstandshalterlängen sind derart gewählt, dass die Federn zumindest geringfügig zusammengedrückt sind, wenn sich ein Querflansch 14a einer Stange 14 in seiner untersten Position befindet, in der der Flansch 14a an dem Boden 26b der unteren Hutmutter 26 anliegt. Ein Dämpfungselement, wie z. B. ein Polyurethankissen 34, ist an der Innenfläche des Bodens 26b angebracht, um das Anstoßen des Flansches 14a auf dem Boden 26b zu dämpfen.
Längsflansche 28a, 30a, 30b und 32a der Abstandshalter 28, 30 und 32 tragen zum Verhindern eines Biegens der Federn bei, da sie sich durch die Mitte der Schraubenlinienfedern hindurch erstrecken. Aus diesem Grund sollten die Längsflansche 28a, 30a, 30b und 32a möglichst lang sein.
Die Länge der Flansche ist jedoch begrenzt durch die oberste mögliche Position der Stange 14. Das heißt z. B., dass dann, wenn die Feder ausreichend zusammengedrückt ist, der obere Teil des Flansches 28a gegen den unteren Teil des Flansches 30b schlägt. Somit müssen diese Flansche ausreichend kurz sein, so dass sie nicht verhindern, dass die Stange 14 ihre ansonsten oberste mögliche Position erreicht.
Da die obere Hutmutter 24 durch Abschrauben in einfacher Weise von dem rohrförmigen Gehäuse entfernt werden kann, kann der Vorspannungs-Abstandshalter 32 rasch gegen einen Abstandshalter mit einer anderen Länge ausgetauscht werden, wenn die nach unten gehende Drückkraft des Presserfußes 12 verändert werden soll, wie dies z. B. der Fall sein kann, wenn sich die Stärke des zu nähenden Materials signifikant ändert. Wenn das Material zunehmend dicker wird, nimmt der nach unten gehende Druck des Presserfußes 12 auf das Material zu, da die Feder stärker zusammengedrückt wird, wenn sich der Presserfuß 12 oben auf dem Material befindet. Wenn in einer derartigen Situation die Kraft zu groß ist, kann daher der Vorspannungs-Abstandshalter 32 durch einen kürzeren Vorspannungs-Abstandshalter ersetzt werden, um dadurch die Kompression der Federn zu verringern. Da sich die obere Hutmutter 24 entfernen läßt, können auch die eigentlichen Federn einfach ausgetauscht werden, wenn dies erwünscht ist.
Ferner ist die untere Bewegungsgrenze des Presserfußes 12 durch die Position des Bodens 26b der unteren Hutmutter 26 und die Dicke des Polyurethankissens 34 begrenzt. Durch geeignetes Positionierens des Bodens 26b kann somit verhindert werden, dass der Presserfuß 12 auf die Stichplatte 11 prallt, wodurch Verschleiß der Komponenten der Maschine vermindert wird. Da die untere Hutmutter 26 an dem Gehäuse 22 gewindemäßig angebracht ist, läßt sich die Höhe des Bodens 26b durch Zuschrauben oder Aufschrauben der unteren Hutmutter 26 auf das gewünschte Ausmaß einstellen.
Es sind Mittel vorhanden zum manuellen Anheben des Presserfußes 12 (und des oberen Wanderfußes) vor dem Betrieb, um das zu vernähende Material zu Beginn in den Eintrittsbereich der Maschine einzuführen. Ein Hydraulikzylinder 29 kann zum Anheben des Presserfußes 12 manuell betätigt werden. Eine Stange 31 ist über Arme 33 und 35 mit einem Presserfuß-Verbindungselement 14 verbunden. Das Verbindungselement 14 kann eine zylindrische Stange sein. Bei Aktivierung wird die Stange 31 aus dem Hydraulikzylinder 29 ausgefahren, wodurch der Arm 33 zur Ausführung einer Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn um einen Schwenkpunkt 41 veranlasst wird und dadurch der Arm 35 angehoben wird. Ein Ende 35b des Arms 35 erstreckt sich unter einen Flansch 14c an der Stange 14 und hebt die Presserfußstange 14 sowie den Presserfuß 12 an, indem eine nach oben gehende Kraft auf den Flansch 14c aufgebracht wird. Der Arm 35 ist bei dem Bezugszeichen 35a geschlitzt. Ein Stift 43 ist an einer Wand hinter dem Arm 35 fest angebracht und erstreckt sich durch den Schlitz 35a hindurch. Der Arm 35 ist somit nach oben und unten verschiebbar und um den Stift 43 drehbar. Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 5A und 5B ausführlicher erläutert wird, ist der obere Wanderfuß mit der Stange 14 über Gestängeeinrichtungen 42 und 162 derart gekoppelt, dass das Anheben der Presserfußstange 14 auch ein Anheben des oberen Wanderfußes bewirkt. Während eines Nähvorgangs wird der Presserfuß 12 durch eine hin- und herbewegliche Antriebswelle 36 in feststehenden Intervallen nach oben gedrückt, wie dies im folgenden noch ausführlicher beschrieben wird.
Der Presserfuß 12 ist mit dem Verbindungselement bzw. der Stange 14 mittels eines Presserfußarms 16 gekoppelt. Die Stange 14 ist durch Vorspanneinrichtungen nach unten vorgespannt, wie z. B. die schraubenlinienförmig ausgebildeten Federn 18 und 20, die in dem rohrförmigen Gehäuse 22 enthalten sind. Das Gehäuse 22 beinhaltet die obere Hutmutter 24 und die untere Hutmutter 2C. Die Enden des Gehäuses 22 sind mit Außengewinde versehen, so dass die mit Innengewinde versehenen Hutmuttern 24 und 26 auf die gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 22 geschraubt werden können. Die Decke 24a der oberen Hutmutter 24 ist massiv. Der Boden 26a der unteren Hutmutter 26 weist eine Öffnung 26b auf, durch die sich die Stange 14 verschiebbar hindurch bewegt. Der obere Bereich der Stange 14 weist einen Querflansch 14a auf, der breiter ist als die Öffnung 26b, so dass der Flansch nicht durch die Öffnung 26b hindurch treten kann und dadurch der obere Bereich der Stange 14 innerhalb des Presserfuß-Vorspannmechanismus 10 eingeschlossen ist. Ein Längsflansch 14b erstreckt sich von der Stange 14 nach oben und ist in einen Schlitz in dem Abstandshalter 28 gepasst. Der Abstandshalter 28 beinhaltet einen Längsflansch 28a, der sich durch die Mitte der Schraubenfeder 23 nach oben erstreckt. Ein zweiter Abstandshalter 30 ist zwischen den Schraubenfedern 18 und 20 angeordnet und weist sich von diesem weg erstreckende, entgegengesetzte Flansche 30a und 30b auf, die sich durch das Zentrum der Federn 18 bzw. 20 erstrecken. Ein Vorspannungs-Abstandshalter 32 ist zwischen dem oberen Ende der Feder 18 und der Decke 24a der oberen Hutmutter 24 angeordnet. Ein Längsflansch 32a erstreckt sich von dem Vorspannungs-Abstandshalter 32 weg durch die Mitte der Schraubenfeder 18.
Fig. 3 veranschaulicht einen weiteren Gesichtspunkt der Verbesserungen an der Pegasus-Maschine. Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht der Nähmaschine unter Darstellung des trapezförmigen Keils bzw. Blocks 50, der zum Vergrößern des Eintrittsbereich-Freiraums der Nähmaschine verwendet wird. Der Keil 50 ist in den Fig. 7A und 7B ebenfalls im Schnitt dargestellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Keil 50 zwischen dem Nadelgehäuse 52 und dem Hauptgehäuse 54 eingefügt. Der Nadelführungsschaft, der hohle rohrförmige Schaft, durch den sich die Nadel bewegt, sowie die Nadelantriebswelle 36 sind an dem oberen Gehäuse fest angebracht. Der Nadelführungsschaft erscheint in Fig. 3 nicht, ist jedoch in den Fig. 5A und 5B dargestellt und mit dem Bezugszeichen 81 bezeichnet. Das Anheben und Kippen des Nadelgehäuses 52 durch das Einfügen des trapezförmigen Blocks 50 führt somit zu einem Anheben und Kippen der Nadel.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist bei der Original-Pegasus-Nähmaschine die Nadel in einem Winkel von ca. 20º zu der Vertikalen angeordnet. Wenn die Höhe der Nadel ohne Veränderung des Winkels der Nadel angehoben wird, bewegt sich die Nadel somit in einer Bahn entlang der Linie 5 in Fig. 4 parallel zu ihrer ursprünglichen Bahn entlang der Linie 3, jedoch von dieser über eine vorbestimmte Distanz rechtwinklig zu der ursprünglichen Bahn versetzt. Die obere Bewegungsgrenze der Nadelspitze (sowie auch die untere Bewegungsgrenze) ist in Fig. 4 durch eine Höhe h angehoben. Wenn jedoch der Winkel der Nadel nicht verändert wird, trifft die Nadel nicht an den ursprünglichen Stellen auf den Breithalter oder den Schlingenbildner. Die Verlagerung in der Nadelbahn ist in Bezug auf das Zusammentreffen mit dem Schlingenbildner nicht so wesentlich. Der Schlingenbildner weist typischerweise eine recht lange horizontale Bewegungsstrecke auf und ist immer noch in der Lage, Faden von der Nadel aufzufangen, insbesondere wenn die Bewegungsstrecke der Nadel erhöht wird, so dass die untere Bewegungsgrenze der Nadel in Vertikalrichtung gegenüber der ursprünglichen Nadelbahn nicht wesentlich verändert wird.
Die relative Position der Nadel und des Breithalters, wenn diese Faden austauschen sollen, muss jedoch innerhalb einer recht hohen Toleranz gehalten werden. Wie im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 8A und 8B ausführlicher beschrieben wird, ist auch die Bewegungsbahn des Breithalters bei der vorliegenden Erfindung derart modifiziert worden, dass der Breithalter die Nadel nun an einer Stelle 62, im Gegensatz zu der Stelle 61, treffen sollte. Wie in Fig. 4 gezeigt ist würde die Stelle 62 nicht auf der von der Nadel verfolgten Bahn liegen, wenn man ihren Winkel nicht ändern würde. Damit die Nadel den Breithalter immer noch innerhalb annehmbarer Toleranzgrenzen trifft, muss der Winkel der Nadel um etwa 4º gegenüber der Horizontalen vermindert werden. Somit ist der seitliche Querschnitt des Blocks bzw. Keils 50 (wie er in den Fig. 7A und 7B gezeigt ist) nicht rechteckig, sondern trapezförmig, wobei die obere Oberfläche 50a in einem Winkel von ca. 4º relativ zu der unteren Oberfläche 50b angeordnet ist.
Die Fig. 5A und 5B zeigen vereinfachte, fragmentarische Seitenansichten der Nähmaschine der vorliegenden Erfindung in zwei verschiedenen Stadien. Die Fig. 5A und 5B sind stark vereinfacht, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Zum Beispiel zeigen die Fig. 5A und 5B den Schlingenbildner und den Breithalter nicht. Fig. 6 zeigt eine vereinfachte Perspektivansicht einiger Komponenten in dem unteren Gehäuse 54 der Fig. 5A und 5B. In Fig. 5A ist die Nadel aus dem Material herausgezogen, und der Presserfuß 12 greift nicht an dem Material an. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich der obere Wanderfuß 72 und die unteren Wanderfüße 74 und 76 in Eingriff mit dem Material und bewegen sich in Bezug auf die Zeichnungen in Richtung nach links. In Fig. 5B befindet sich die Nadel in dem Material, der Presserfuß klemmt das Material nach unten gegen die Stichplatte, und der obere sowie die unteren Wanderfüße 72, 74 und 76 befinden sich nicht in Eingriff mit dem Material und bewegen sich nach rechts.
Die gewünschte zyklische Bewegung der Nadel, des Presserfußes sowie aller Wanderfüße wird zuerst ohne Bezugnahme auf die mechanische Konstruktion zum Veranlassen dieser Bewegung beschrieben.
Im allgemeinen werden eine oder mehrere Materialschichten 77 auf die Stichplatte 11 gelegt. Der Presserfuß 12 wird nach unten auf die obere Oberfläche 77a des Materials vorgespannt und drückt das Material gegen die Stichplatte 11. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der obere Wanderfuß 72 in seiner angehobenen Position, so dass er nicht mit dem Material in Berührung steht. Die unteren Wanderfüße 74 und 75 sind unterhalb der Stichplatte angeordnet, so dass sie nicht mit dem Material in Berührung treten. Der Presserfuß 12 bleibt gegen das Material 77 gepresst, während sich die Nadel 70 in das Material 77 hinein und durch dieses hindurch bewegt. In der Nähe des unteren Endes ihrer Bewegungsgrenze, wenn die Spitze 60 der Nadel unterhalb der Stichplatte 11 angeordnet ist, bewegt sich ein Schlingenbildner (in den Fig. 5A und 5B nicht gezeigt) nahe an der Spitze 60 der Nadel vorbei, um den Stich zu einem Teil zu vollenden, wie dies in der Technik bekannt ist.
Im wesentlichen im gleichen Moment, in dem die Nadelspitze 60 während ihrer nach oben gehenden Bewegung aus dem Material austritt (d. h. an dem Punkt, an dem die Spitze 60 der Nadel 70 mit der unteren Fläche 12a des Presserfußes 12 bündig ist), beginnt sich der Presserfuß 12 von dem Material abzuheben. Gleichzeitig bewegt sich der obere Wanderfuß 72 nach unten, und die unteren Wanderfüße 74 und 76 bewegen sich nach oben, um mit dem Material in Eingriff zu treten. Alle der Wanderfüße 72, 74 und 76 bewegen sich in elliptischen Bahnen, wie dies durch Pfeile 72a, 74a bzw. 76a in Fig. 5A dargestellt ist, so dass dann, wenn die Wanderfüße an dem Material angreifen, sie sich in Vorwärtsrichtung (d. h. in Fig. 5A und 5B nach links) bewegen und auf diese Weise das Material voran bewegen. Aufgrund der elliptischen Bewegung der Wanderfüße lösen sich diese letztendlich von dem Material 77 und beginnen die Zurückbewegung in Vorbereitung für die Voranbewegung des Materials nach dem nächsten Stich. Unmittelbar bevor sich die Wanderfüße von dem Material lösen, bewegt sich der Presserfuß 12 wiederum nach unten in Berührung mit dem Material, wodurch der Zyklus von neuem beginnt.
Der Mechanismus zum Veranlassen, dass all diese Vorgänge zu den geeigneten Momenten stattfinden, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 5A, 5B und 6 ausführlich beschrieben. Der erste untere Wanderfuß 74 ist über einen Arm 80 mit einer Stange 82 des ersten unteren Wanderfußes gekoppelt. Der zweite untere Wanderfuß 76 ist über einen Arm 86 mit einer Stange 84 des zweiten unteren Wanderfußes gekoppelt. In den Darstellungen der Fig. 5A und 5B befindet sich die Leiste 82 direkt hinter der Leiste 86 und ist daher verdeckt. Beide Stangen sind in Fig. 6 zu sehen.
Die vertikale Komponente der Bewegung des ersten unteren Wanderfußes 74 wird durch eine Wanderfuß-Antriebswelle 88 über einen Arm 93 und eine Gestängeeinrichtung 95 geschaffen. Die Antriebswelle 88 wird von einer Hauptantriebswelle 167 über Arme 151 und 153 und eine außermittige Nebenwelle 155 zur Ausführung in etwa von einer ¹/&sub4;-Umdrehung hin- und hergehend angetrieben. Dies veranlasst den Arm 93, in der durch Pfeile 96 veranschaulichten Weise hin und her zu kippen. Das eine Ende der Gestängeeinrichtung 95 ist an einem Schwenkpunkt 110 mit dem Arm 93 gekoppelt, während ihr anderes Ende mit der Stange 82 des ersten Wanderfußes durch eine Schwenkachse 99 gekoppelt ist die an ihrem einen Ende an der Stange 82 fest angebracht ist und an ihrem anderen Ende durch einen Schwenkpunkt 98 an der Gestängeeinrichtung 95 schwenkbar angebracht ist. Ein Ende 102 der Stange 82 weist einen Schlitz 104 auf, durch den eine feststehende Führungsstange 106 hindurch geführt ist. Die Führungsstange 106 fixiert das Ende 102 der Stange 82 in Vertikalrichtung, jedoch gestattet der Schlitz 104 der Stange 82 eine horizontale Verschiebung relativ zu der Führungsstange 106. Die Stange 82 wird ansprechend auf die Bewegung der Wanderfuß-Antriebswelle 88, die über den Arm 93 und die Gestängeeinrichtung 95 auf die Stange 82 übertragen wird, horizontal verschoben.
Die Stange 84 des zweiten unteren Wanderfußes wird von der Welle 88 über einen zweiten Arm 90 und eine Gestängeeinrichtung 100 angetrieben. Während bei dem ersten unteren Wanderfußmechanismus der Schwenkpunkt 110 an dem Arm 93 in einer bestimmten Distanz von der Antriebswelle 88 festgelegt ist, ist bei dem zweiten unteren Wanderfußmechanismus der Schwenkpunkt 100, der einen Arm 90 mit einer Gestängeeinrichtung 92 verbindet, verstellbar. Der spezielle Mechanismus, der zum Verstellen des Schwenkpunkts 100 verwendet wird, ist hier zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass ein Montageblock 112 gelöst und an dem Arm 90 nach oben oder unten verschoben werden kann und anschließend wieder festgezogen werden kann, um den Schwenkpunkt 100 in der gewünschten Distanz von der Welle 88 an dem Arm 90 festzulegen. Auf diese Weise kann die Geschwindigkeit des zweiten unteren Wanderfußes 76 relativ zu der Geschwindigkeit des ersten unteren Wanderfußes 74 verändert werden. Dies ist das Ergebnis einer einfachen unterschiedlichen Ausbildung der Momentenarme (d. h. der Distanz zwischen der Antriebswelle 88 und den Schwenkpunkten 100 und 110). Wenn z. B. der Momentenarm des zweiten Wanderfußes länger ist als der Momentenarm des ersten unteren Wanderfußes, dann bewegt sich der Schwenkpunkt 100 (und somit der Wanderfuß 76) bei jeder beliebigen bestimmten Rotation der Antriebswelle 88 über eine größere Distanz als der Schwenkpunkt 110 (und somit der Wanderfuß 74). Der zweite untere Wanderfuß 76 legt somit in der gleichen Zeitdauer eine größere Distanz zurück als der erste untere Wanderfuß 79 (d. h. er bewegt sich schneller).
Wie bereits erwähnt wurde, ist die Bewegung der Wanderfüße 74 und 76 nicht streng horizontal, sondern ellipsenförmig, wobei sie eine kleine vertikale Komponente aufweist. Die vertikale Komponente der Bewegung der unteren Wanderfüße 74 und 76 wird durch die außermittige Nebenwelle 157 der Hauptantriebswelle 167 geschaffen. Im Gegensatz zu den anderen vorstehend beschriebenen Antriebswellen, bewegt sich die Hauptantriebswelle 167 nicht hin und her, sondern sie dreht sich einfach im Uhrzeigersinn. Blöcke 147 und 149 sind an der außermittigen Nebenwelle 157 angebracht und in horizontalen Schlitzen 111 und 113 der Stangen 82 bzw. 84 positioniert. Die Rotation der Hauptantriebswelle 167 veranlasst die Nebenwelle 157 und die Blöcke 147 und 149 zu einer kreisförmigen Bewegung. Die vertikale Komponente der kreisförmigen Bewegung der Blöcke 147 und 149 wird auf die Stangen 82 und 84 übertragen. Die horizontale Komponente ihrer Bewegung wird nicht auf die Stangen übertragen, da die Blöcke 147 und 149 in den Schlitzen 111 bzw. 113 horizontal verschiebbar sind.
Die horizontale Komponente der elliptischen Bewegung des oberen Wanderfußes 72 wird durch die Verbindung des oberen Wanderfußes 72 über eine Gestängeeinrichtung 118 und einen Arm 120 mit der Stange 84 des zweiten unteren Wanderfußes geschaffen. Wie in Fig. 5A gezeigt ist, ist die Gestängeeinrichtung 118 durch einen Schwenkpunkt 122 mit dem Arm 120 schwenkbar gekoppelt. Das andere Ende des Arms 120 ist durch einen Schwenkpunkt 124 mit der Stange 84 fest verbunden. Während sich die Stange 84 horizontal bewegt, bewegen sich somit auch der Arm 120 und somit die Gestängeeinrichtung 118 und der obere Wanderfuß 72 in dieser Weise.
Aufgrund des begrenzten Platzes, der in der Maschine zur Verfügung steht, wurde ein Schlitz 132 durch den Arm 82 des ersten unteren Wanderfußes geschnitten, durch den sich der Arm 120 hindurch erstreckt. Der Schlitz ist lang genug, um dem Arm 120 eine horizontale Verschiebebewegung in diesem zu erlauben, da sich die Stange 84 des zweiten unteren Wanderfußes, an der der Arm 120 starr angebracht ist, mit einer anderen Geschwindigkeitsrate als der Arm 82 bewegen kann und eine andere Distanz als dieser zurücklegen kann, wie dies vorstehend erläutert worden ist.
Die Bewegung des Presserfußes 12 und der Nadel 70 sowie die vertikale Komponente der Bewegung des oberen Wanderfußes 72 werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 5A, 5B, 7A und 7B ausführlich erläutert. Eine Nadelanordnung 71 weist die Nadel 70 auf, die an einer ersten Nadelstange 140 angebracht ist, die wiederum an einer zweiten Nadelstange 142 mit größerem Durchmesser angebracht ist. Die Nadelanordnung 71 wird durch die Hin- und Herbewegung der Nadelantriebswelle 36 über einen Arm 146 und Gestängeeinrichtungen 148 und 150 antriebsmäßig nach oben und nach unten bewegt. Der Arm 146 ist an der Antriebswelle 36 starr angebracht. Bei Verbindungspunkten 152 und 154 handelt es sich um Schwenkpunkte. Die Nadelantriebswelle 36 bewegt ferner den Presserfuß 12 über den Arm 38 sowie Gestängeeinrichtungen 40 und 42 antriebsmäßig (und zwar nur nach oben, da der Presserfuß 12 durch die Anordnung 10 permanent nach unten vorgespannt ist). Der Arm 38 ist an der Welle 36 fest angebracht. Bei Verbindungspunkten 154, 158 und 160 handelt es sich um Schwenkpunkte. Der Punkt 160 ist mit der Presserfußstange 14 gekoppelt, die wiederum über den Presserfußarm 16 mit dem Presserfuß 12 starr gekoppelt ist. Die Nadelantriebswelle 36 liefert auch die vertikale Komponente der elliptischen Bewegung des oberen Wanderfußes 72 über den Arm 138, die Gestängeeinrichtungen 40, 42 und 162 sowie den Arm 118. Bei den Verbindungen 164 und 168 handelt es sich um Schwenkpunkte.
Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert worden ist, ist die Höhe der Nadel 70 durch das Hinzufügen eines trapezförmigen Keils zwischen dem Nadelgehäuse und dem unteren Gehäuse erhöht worden. Somit musste die Bewegungsdistanz der Nadel 70 erhöht werden, damit sich diese am Boden ihrer Bewegungsstrecke immer noch unter die Stichplatte erstreckt, um mit dem Schlingenbildner zusammenzutreffen. Die Bewegungsstrecke der Nadel 70 wird bei der vorliegenden Erfindung durch Steigern der Rotation der Nadelantriebswelle 36 erhöht. Der Antriebsmechanismus zum Veranlassen der Nadelantriebswelle 36 zur Ausführung einer Rotationsbewegung ist in den Fig. 5A und 5B nicht dargestellt. Stattdessen wird auf die Fig. 7A und 7B verwiesen, bei denen es sich um Seitenansichten der Nadelantriebswelle sowie von ausgewählten zugehörigen Komponenten handelt. Die eigentliche Nadelantriebswelle 36 wird über ein Verbindungselement 166 von der Hauptantriebswelle 167 angetrieben. Der Boden des Verbindungselements 166 ist an der Hauptantriebswelle 167 über einen außermittigen Schwenkpunkt 170 angebracht. Die Rotation der Hauptantriebswelle 167 bewegt das Element 166 antriebsmäßig nach oben und nach unten, und zwar primär in einer vertikalen Bewegung. Die Nadelantriebswelle 36 wird durch die vertikale Bewegung des oberen Endes 172 des Verbindungselements 166 über einen Arm 174 angetrieben. Der Arm 174 ist an der Nadelantriebswelle 36 fest angebracht und an dem Verbindungselement 166 über eine Schwenkverbindung 178 schwenkbar angebracht. Die Rotation der Nadelantriebswelle 36 ist gemäß der vorliegenden Erfindung durch Austauschen des ursprünglichen Armkopplungs-Verbindungselements 166 mit der Antriebswelle 36 gegen den viel kürzeren Arm 174 gesteigert worden. Somit erzeugt die gleiche vertikale Bewegung des Verbindungselements 166 eine größere Drehbewegung der Welle 36. Um der viel größeren Nähe des oberen Endes 172 des Verbindungselements 166 zu der Nadelantriebswelle 36 Rechnung zu tragen, wurde der Durchmesser der Nadelantriebswelle 36 in der Nähe des Arms 174 vermindert, um dadurch zu verhindern, dass das Verbindungselement 166 an der Obergrenze seiner Bewegung gegen die Welle 36 schlägt. Der ursprüngliche Umfang der Welle 36 ist in den Fig. 7A und 7B durch die gestrichelte Kreislinie 175 dargestellt. Wie in Fig. 7A gezeigt ist, wäre dann, wenn sich das Verbindungselement 166 in seiner obersten Position befindet, die innenliegende Seitenfläche 166a des Verbindungselements 166 mit der Nadelantriebswelle mit dem ursprünglichen Umfang in Berührung getreten (Kreislinie 175). Aus diesem Grund wurde die Antriebswelle 36 in ihrem Durchmesser in der Nähe des Arms 174 und des Verbindungselements 166 reduziert, so dass sie den in durchgezogener Kreislinie 36a dargestellten Umfang aufweist.
In den Fig. 7A und 7B sind der Arm 146 und die zugehörigen Komponenten zum antriebsmäßigen Bewegen der Nadel sowie der Arm 38 und die zugehörigen Komponenten zum antriebsmäßigen Bewegen des Presserfußes im Umriss dargestellt. Es versteht sich, dass diese Komponenten rechtwinklig zu der Blattoberfläche von dem Verbindungselement 166 und dem Arm 174 versetzt sind, wobei diese bei der Pegasus-Nähmaschine tatsächlich durch eine Platte voneinander getrennt sind, durch die sich die Nadelantriebswelle 36 hindurch erstreckt (siehe z. B. Fig. 3B). Es versteht sich auch, dass der Durchmesser der Antriebswelle 36 an der Stelle, an der die Arm 146 und 38 mit ihr gekoppelt sind, nicht verändert worden ist.
Das Verbindungselement 166 wurde ebenfalls verlängert, um der Anhebung der Nadelantriebswelle 36 durch das Einfügen des Keils 50 zwischen den beiden Gehäusen Rechnung zu tragen.
Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 5A und 5B ist der Presserfuß 12 durch die Federanordnung 10 permanent nach unten vorgespannt, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Wenn sich die Nadelantriebswelle 36 im Gegenuhrzeigersinn dreht, wird eine nach oben gehende Kraft durch die Nadelantriebswelle 36 über den Arm 38 und die Gestängeeinrichtungen 40 und 42 auf die Presserfußstange 14 ausgeübt. Wie in Fig. 5A zu sehen ist, drückt dann, wenn der obere Wanderfuß 72 auf die obere Oberfläche 77a des Materials 77 trifft, der Wanderfuß 72 gegen das Material nach unten, bis eine vorbestimmte Kraft ausgeübt wird und die nach unten gehende Kraft des Fußes 72 durch die nach oben gehende Kraft der Stichplatte 11 und des Materials 77 ausgeglichen wird. An diesem Punkt kommt die nach unten gehende Bewegung des Fußes 72 und somit des Arms 118 zu einem Stop. Dies wiederum führt dazu, dass der Schwenkpunkt 164 nahezu stationär wird (tatsächlich kann die Gestängeeinrichtung 162 sich sehr geringfügig drehen, wenn der Arm 118 stationär ist). Nachdem dieser Zustand erreicht ist, verursacht die weitere, im Uhrzeigersinn erfolgende Bewegung der Nadelantriebswelle 36 weiterhin, dass der Schwenkpunkt 158 an der Gestängeeinrichtung 42 nach unten gedrängt wird. Da der Schwenkpunkt 164 jedoch im wesentlichen im Raum festliegt, dreht sich der Arm 42 im Gegenuhrzeigersinn um den Schwenkpunkt 164, wodurch eine Bewegung des Schwenkpunkts 160 an dem gegenüberliegenden Ende der Gestängeeinrichtung 42 nach oben hervorgerufen wird. Der Schwenkpunkt 160 ist mit der Presserfußstange 14 gekoppelt. Somit werden die Presserfußstange 14 (und der Presserfuß 12) zwangsweise nach oben bewegt, so dass das Material freigegeben wird. Somit beginnt der Presserfuß 12 mit seiner Bewegung nach oben von der oberen Oberfläche 77a des Materials 77 weg erst dann, wenn der Wanderfuß 72 mit dem Material außer Eingriff tritt. Die Längen der verschiedenen Gestängeeinrichtungen und Arme sind derart gewählt, dass die Nadel an diesem Punkt ebenfalls mit dem Material in Eingriff getreten ist, so dass die Wanderfüße das Material erst dann voran bewegen (in den Fig. 5A und 5B nach links), nachdem sich die Nadel (und der Presserfuß) von dem Material gelöst haben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5B erfolgt beim Wiedereintritt der Nadel 70 in das Material 77 ein ähnlicher, jedoch umgekehrter Vorgang zu dem vorstehend beschriebenen Vorgang. Wenn die Nadelantriebswelle 36 das Ende ihrer Hin- und Herbewegung im Uhrzeigersinn erreicht, beginnt diese wieder, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, wodurch die Nadel 70 über den Arm 146 und die Gestängeeinrichtungen 148 und 150 nach unten bewegt werden. Diese Rotation der Welle 36 im Uhrzeigersinn veranlasst auch die Gestängeeinrichtung 42, mit einer Rotationsbewegung im Uhrzeigersinn um den Schwenkpunkt 164 zu beginnen, wodurch der Presserfuß 12 nach unten und letztendlich wieder in Berührung mit der oberen Oberfläche 77a des Materials gedrückt wird. Wenn die nach unten gehende Bewegung des Presserfußes 12 durch das Material 77 gestoppt wird, wird der Schwenkpunkt 160 an dem Ende des Arms 42 im Raum festgelegt. An dem Punkt, an dem die nach unten gehende Bewegung des Presserfußes 12 durch die Berührung mit dem Material gestoppt wird, setzt somit der Arm 42 seine Rotationsbewegung im Uhrzeigersinn fort, jedoch dreht er um den Schwenkpunkt 160 anstatt den Schwenkpunkt 164. Somit beginnt der Schwenkpunkt 164 nun zu steigen, wodurch der obere Wanderfuß 72 über die Gestängeeinrichtung 162 und den oberen Wanderfußarm 118 von dem Material abgehoben wird.
Wie vorstehend erwähnt worden ist, ist die Nadelantriebswelle 36 durch Hinzufügen des in Fig. 2 gezeigten Keils angehoben worden. Der maximale Freiraum nicht nur der Nadel sondern auch des Presserfußes und des oberen Wanderfußes sind dadurch erhöht worden. Der maximale Freiraum des Presserfußes 12 nimmt mit steigender Länge der Gestängeeinrichtungen 40 und 162 zu. Durch Erhöhen der Längen der Gestängeeinrichtungen 40 und 162 kommt es im wesentlichen zu einer Steigerung der Bewegungsstrecke des Presserfußes, die sich zumindest zum Teil in einer Erhöhung seiner oberen Bewegungsgrenze niederschlägt. Die obere Bewegungsgrenze des Presserfußes 12 wird durch das Material 77, die Stichplatte 11 oder die untere Hutmutter 26 der Federanordnung 10 diktiert, je nachdem welche dieser Einrichtungen am höchsten liegt.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die modifizierte Maschine mit bekannten Techniken weiter modifiziert, um einen Sicherheitsstich auszuführen, d. h. es werden eine einzige Nadel und ein einziger Schlingenbildner verwendet. Als solche kann eine Sicherheitsstich-Nähmaschine mit hoher Hubhöhe derart ausgebildet sein, dass die Bandrandverbindung und dergleichen vorgenommen werden können. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 sind ein alternativer Presserfuß 12' und ein alternativer oberer Transporteur 72' dargestellt. Bei dem Fuß 12' und dem Transporteur 72' handelt es sich um die geeigneten, Komponenten für eine Sicherheitsstich-Nähmaschine.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9 ist die zuvor in Bezug auf Fig. 6 erläuterte Gestängeeinrichtung dargestellt jedoch mit der Modifizierung, dass der untere Transporteur 76 und die Stange 86 durch bekannte Techniken entfernt sind. Als solche weist die modifizierte Maschine nur einen unteren Transporteur 74 auf. Wie vorstehend beschrieben worden ist, arbeitet dieser Transporteur 74 mit einer feststehenden Rate. Der obere Transporteur 72 ist weiterhin durch den Arm 120 an der Gestängeeinrichtung angebracht, durch die eine variable Vorschubrate geschaffen wird, wie dies vorstehend erläutert worden ist. Auf diese Weise kann eine Voreilung durch Neupositionierung des Schwenkpunkts 100 in der vorstehend erläuterten Weise vorgenommen werden.
Da Bedienungspersonen möglicherweise die Voreilungsrate während der Bandanbringung verstellen und neu einstellen möchten, beinhaltet ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ein pneumatisches System 300 zum bequemen Neupositionieren des Schwenkpunkts 100.
Wie vorstehend erläutert worden ist, wird der Schwenkpunkt typischerweise manuell eingestellt Fig. 10 veranschaulicht eine Ansicht des externen Gehäuses der Bindungseinrichtung 200 mit einem Hebel 302. Typischerweise wird eine Verriegelungsmutter von Hand gelöst und der Hebel 302 bewegt, um eine Neupositionierung des Schwenkpunkts 100 und des Elements 90 zu veranlassen.
Bei der vorliegenden Erfindung ist der Hebel 302 jedoch mit dem pneumatischen System 300 verbunden, das drei in Reihe geschaltete Kolben 300a-c aufweist. Jeder Kolben kann durch eine Benutzersteuerung 304 unabhängig aktiviert werden, und alle drei Kolben können mit einem Fußpedal 305 unter Verwendung bekannter Techniken aktiviert werden. Somit kann der Benutzer den Übervorschub bzw. die Voreilung unter Verwendung der Benutzersteuerung 304 einstellen. Die gewünschte Rate der Voreilung ist von dem Verhältnis der Kantenlängen sowie von der Art der zu verbindenden Materialien abhängig. Wenn ein Benutzer "Schübe" mit starker Voreilung benötigt, wird er oder sie die Kolben 300a-c wahrscheinlich mit dem Fußpedal aktivieren wollen.
Fig. 11 veranschaulicht die Erfindung in einer Seitenansicht in Verbindung mit einem pneumatischen Verzögerungsfuß 305. Der Fuß 305 weist einen Durchgang für den seitlichen Stoffabschnitt 206 zwischen seinen Platten 305a und b auf. Unter Benutzersteuerung kann der Verzögerungsfuß ein variables Ausmaß an Verzögerung bzw. Spannung auf den seitlichen Stoffabschnitt 206 aufbringen, um den seitlichen Stoffabschnitt straff zu halten und die Voreilung eines oberen Stoffabschnitts mit einer längeren Kantenlänge zu unterstützen.
Das Verfahren zum Bilden einer partiellen Matratzenhülle wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 12 beschrieben. Die modifizierte Maschine wird derart eingestellt, dass sie ein gewünschtes Ausmaß an Voreilung ausführt, wobei dieses von den Größen der verwendeten Stoffabschnitte sowie den Typen der verwendeten Materialien abhängig ist, wie dies nachfolgend erläutert wird. Ein seitlicher Stoffabschnitt 206 wird in die modifizierte Maschine eingebracht, wobei der seitliche Stoffabschnitt 206 vorzugsweise zwischen zwei Verzögerungsplatten 305a und 305b eingebracht wird. Die Platten 305a und 305b schaffen ein variables Ausmaß an Spannung in dem seitlichen Stoffabschnitt, um diesen straff zu halten. Ferner wird auch ein oberer Stoffabschnitt 205 in die Maschine eingebracht. Der obere Stoffabschnitt weist eine erste Kantenlänge auf, und der seitliche Stoffabschnitt weist eine zweite Kantenlänge auf, die kürzer ist als die erste Kantenlänge. Zum Beispiel kann die erste Kante 205 Inch lang sein und die zweite Kante kann 200 Inch lang sein. Die beiden Stoffabschnitte bzw. Stoffbahnen werden dann um den gesamten Umfangsrand des oberen Stoffabschnitts mittels der modifizierten Maschine zusammengefügt. Die modifizierte Maschine verwendet einen oberen Transporteur 72, der sich mit einer ersten Rate bewegt, sowie einen unteren Transporteur 74, der sich mit einer zweiten Rate bewegt Die Voreilung, d. h. die Differenz in den Vorschubraten, ermöglicht die Vorschubbewegung eines oberen Stoffabschnitts mit größerer Kantenlänge zusammen mit einem kürzeren seitlichen Stoffabschnitt. Vorzugsweise werden ein Sicherheitsstich und Bandmaterial zum Zusammenfügen der Materialien verwendet. Der verbundene obere und untere Stoffabschnitt bilden eine partielle Matratzenhülle.
Danach passt eine Bedienungsperson die partielle Hülle auf eine innere Konstruktion 223. Ein unterer Stoffabschnitt 225 mit einer ersten Länge wird dann mit dem seitlichen Stoffabschnitt 206 der zweiten Länge unter Verwendung einer Bandrandmaschine oder dergleichen verbunden. Dies erfordert geschicktes Arbeiten beim manuellen Anpassen des längeren unteren Stoffabschnitts an den kürzeren seitlichen Stoffabschnitt, doch wie zu erkennen ist, ist dieser Geschick erfordernde Arbeitsgang nur für einen Rand des seitlichen Stoffabschnitts erforderlich.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, die zum Ausführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird nun unter spezieller Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 16 beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Nähmaschine vom Typ Singer 300W 194, die erhältlich ist von Singer Sewing Machines of New York, New York, derart modifiziert worden, dass sie einen oberen Wanderfuß 320 beinhaltet, der die gewünschte Voreilung des Rands eines oberen oder unteren Stoffabschnitts einer Matratzenhülle erzeugt. Bei der Nähmaschine Singer 300W 194 handelt es sich um eine Maschine, die herkömmlicherweise zum Schließen von Matratzen oder zum Vernähen der seitlichen Stoffabschnitte mit dem oberen und dem unteren Stoffabschnitt einer Matratzenhülle verwendet wird. Derartige Nähmaschinen sind allgemein bekannt und brauchen nicht ausführlicher beschrieben zu werden, als dies erforderlich ist, um einem Durchschnittsfachmann ein angemessenes Verständnis der daran gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Modifikationen zu ermöglichen.
Die Nähmaschine 300 ist eine modifizierte Singer-300-194-Nähmaschine, und diese besitzt eine Hauptantriebswelle 302, die in einem Gehäuse 304 angebracht ist eine Nadel 306, einen Presserfuß 308, einen oberen Transporteur 310, einen unteren Transporteur 312 sowie eine Stichplatte 314. Die Nadel 306 bewegt sich hin und her nach oben und nach unten oder rechtwinklig zu der Vorschubrichtung der Stofflagen 316 und 318 (Pfeil 319 in Fig. 15A und B) und wird von der Hauptantriebswelle 302 in einer den Fachleuten allgemein bekannten Weise antriebsmäßig bewegt. Die Nadel 306 führt ihre hin- und hergehende Bewegung bzw. Schwingungsbewegung in dem Nähbereich der Maschine 300 aus. Der Presserfuß 308 bewegt sich ebenfalls nur in einer zu der Vorschubrichtung 319 rechtwinkligen Richtung und hält die Stofflagen 316 und 318 während des Reihvorgangs bzw. Faltenlegevorgangs in Position, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Der Presserfuß 308 ist in Vorschubrichtung 319 der Stofftagen 316 und 318 hinter der Nadel 306 angeordnet. Der obere Transporteur 310 und der untere Transporteur 312 arbeiten zusammen, um die Stofflagen 316 und 318 durch den Nähbereich in Vorschubrichtung 319 oder von links nach rechts zu bewegen, wie dies in Fig. 15A und B gezeigt ist. Der obere Transporteur 310 bewegt sich in einer zu der Vorschubrichtung 319 rechtwinkligen Richtung sowie in der Vorschubrichtung 319, wie dies in den Fig. 15A bis D gezeigt ist, um die Stofflagen 316 und 318 von links nach rechts voran zu bewegen, wie dies in Fig. 15A bis D gezeigt ist. Der obere Transporteur 310 ist durch Steuerflächeneinrichtungen und Gestängeeinrichtungen zur Erzeugung der gewünschten Bewegung mit der Hauptantriebswelle 302 gekoppelt, wie dies den Fachleuten geläufig ist. Die Nadel 306 tritt durch eine Öffnung in dem oberen Transporteur 310 hindurch und arbeitet mit dem oberen Transporteur 310 und dem Transporteur 312 zusammen, um die Stofflagen 316 und 318 zu greifen und diese in Vorschubrichtung 319 voran zu bewegen, während der Nähvorgang ausgeführt wird. Der untere Transporteur 312 ist durch Steuerflächeneinrichtungen und Gestängeeinrichtungen in den Fachleuten geläufiger Weise mit der Hauptantriebswelle 302 gekoppelt, um die gewünschte Oszillationsbewegung zu erzeugen.
Eine bereits bestehende Nähmaschine Singer 300W 194 ist nicht in der Lage, die gewünschte Voreilung von einer Stofflage in Bezug auf eine andere Stofflage zu schaffen. Der obere Transporteur 310 bewegt sich mit der gleichen Geschwindigkeit und über die gleiche Distanz in Vorschubrichtung 319 wie der untere Transporteur 312, so dass die obere Stofflage 316 und die untere Stofflage 318 durch diese beiden Transporteure alleine exakt mit der gleichen Rate durch den Nähbereich voran bewegt werden. Der Presserfuß 308 hat keine Funktion zum Voranbewegen der Stofflagen 316 und 318 durch den Nähbereich. Bei der Nähmaschine vom Typ Singer 300W 194 sind all diese Merkmale herkömmlicher Art, so dass sie nicht ausführlicher beschrieben werden müssen.
Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine Modifizierung der Nähmaschine Singer 300W 194 dahingehend, dass diese den oberen Wanderfuß 320 zusätzlich zu dem Presserfuß 308, dem oberen Transporteur 310, der Nadel 306 und dem unteren Transporteur 312 aufweist. Der obere Wanderfuß 320 ist mit der Hauptantriebswelle 302 durch eine Gestängeeinrichtung 321 gekoppelt, um die gewünschte Bewegung in Vorschubrichtung 319 zu erzeugen, während der obere Transporteur mit dem Presserfuß 308 gekoppelt ist, um die gewünschte Bewegung rechtwinklig zu der Vorschubrichtung 319 zu erzeugen. Die Kombination aus der von der Gestängeeinrichtung 321 erzeugten Bewegung und der dazu rechtwinkligen Bewegung, die durch die Bewegung des Presserfußes 308 erzeugt wird, erzeugt einen elliptischen Verlauf der Bewegung für den oberen Wanderfuß 320. Diese Bewegung erzeugt eine Voreilung der Stofflage 316 in Bezug auf die Stofflage 318. Typischerweise, jedoch nicht notwendigerweise, weist der obere Wanderfuß 320 eine größere untere Greiffläche 322 sowohl als der Presserfuß 308 als auch der obere Transporteur 312 auf. Die Fläche 322 ist vorzugsweise gezahnt, um für ein besseres Greifen der oberen Stofflage 316 zu sorgen.
Das Gestänge 321, das den oberen Wanderfuß 320 mit der Antriebswelle 302 verbindet, wird nun unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben. Das Gestänge 321 beinhaltet einen Arm 324, eine exzentrische Anordnung 325, einen Schieber 326, eine Welle 332, ein Verbindungsglied 334, ein Knie 336 sowie einen Schieber 340. Der Arm 324 ist mit der Antriebswelle 302 über eine herkömmliche exzentrische Anordnung 325 gekoppelt. Die Anordnung 325 setzt eine Rotationsbewegung der Antriebswelle 302 in eine lineare Schwingungsbewegung des Arms 324 in einer zu dessen Erstreckungsrichtung parallelen Richtung um, und zwar in Richtung auf die Welle 302 zu sowie von dieser weg. Bei der Anordnung 325 handelt es sich um eine herkömmliche exzentrische Anordnung, die von Singer Sewing Machines unter der Teilenummer 268064 erhältlich ist und dem Durchschnittsfachmann allgemein bekannt ist. Eine weitere Beschreibung wird daher nicht für nötig gehalten. Ein Zapfen 328 erstreckt sich durch den Arm 324 und bewegt sich in einem Langloch 330 in dem "Bananenschieber" bzw. gekrümmten Schieber 32. Der Zapfen 328 ist entlang sowie innerhalb der Öffnung 330 beweglich, und zwar in unbefestigter Relation zu dem Schieber 326. Das eine Ende des länglichen Schiebers 326 ist mit der drehbaren Welle 332 gekoppelt. Mit der Welle 332 ist das eine Ende des Verbindungsglieds 334 verbunden. Mit dem anderen Ende des Verbindungsglieds 334 ist das eine Ende des Knies bzw. Winkelstücks 336 gekoppelt. Das andere Ende des Winkelstücks 336 ist mit dem oberen Wanderfuß 320 gekoppelt. Der eine Arm 338 des Winkelstücks 336 erstreckt sich durch den Schieber 340 hindurch und ist in diesem geführt. Der Arm 338 ist mit dem Verbindungsglied 334 an einem Schlitz 342 durch ein Folgeglied 344 verbunden, das sich in dem Schlitz 342 nach oben und nach unten bewegt, um der nach oben und nach unten gehenden Bewegung des Winkelstücks 336 Rechnung zu tragen.
Der Schieber 340 und somit das Winkelstück 336 sind mit einem Gestänge 346 des Presserfußes 308 durch einen Bolzen 350 oder irgendeine andere Einrichtung gekoppelt, die einen Halter 348 an dem Schieber 340 an dem Gestänge 346 befestigt. Der Halter 348 weist ein Langloch auf, das eine Einstellung der relativen Positionen des Schiebers 340 und des Gestänges 346 durch Lösen des Bolzens 350 ermöglicht. Ein Verstellen des Schiebers 340 in Bezug auf das Gestänge 346 oder den Presserfuß 308 führt zu einem Verstellen des Abstands der Fläche 322 gegenüber der Stichplatte 314.
An einer von der Antriebswelle 302 beabstandeten Stelle ist mit dem Arm 324 ein Verstellmechanismus 352 verbunden. Der Mechanismus 352 schwenkt den Arm 324 um die Welle 302, um die Position des Zapfens 328 in der Öffnung 330 zu verändern. Ein bevorzugter Mechanismus 352 beinhaltet einen Servomotor 354, der mit einer Welle 356 gekoppelt ist. Das eine Ende der Welle 356 ist an einem Block 358 drehbar angebracht, der an dem Arm 324 angeordnet ist. Der Arm 324 ist in einer Öffnung in dem Block 358 verschiebbar, um einer Bewegung des Arms 324 in Bezug auf den Block 358 Rechnung zu tragen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Welle 356 mit Gewinde versehen, und der Motor 354 dreht ein Zahnrad 355, welches ein Zahnrad 357 dreht, das eine zentrale Gewindeöffnung aufweist, durch die die Welle 356 in gewindemäßigem Eingriff mit dieser hindurch geführt ist, um die Welle 356 und somit den Block 358 anzuheben und abzusenken. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel beinhaltet der Motor 354 ein Stirnrad (nicht gezeigt), das mit Kerben in der Welle 356 in Eingriff tritt, um die Welle 356 anzuheben und abzusenken. Eine Rotation des Motors 354 in der einen Richtung verschwenkt den Arm 324 um die Welle 302, um die Position des Zapfens 328 in der Öffnung 330 in Richtung auf das von der Welle 332 abgelegene, distale Ende des bogenförmigen Schiebers 326 anzuheben. Eine derartige Bewegung erhöht die Geschwindigkeit und die von dem Wanderfuß 320 in Vorschubrichtung 319 zurückgelegte Distanz. Eine Rotation des Motors 354 in der entgegengesetzten Richtung bewegt den Zapfen 328 in der Öffnung 330 nach unten in Richtung auf die Welle 332, wodurch die Geschwindigkeit und die von dem Wanderfuß 320 in Vorschubrichtung 319 zurückgelegte Distanz reduziert werden.
Im folgenden wird die Arbeitsweise des Gestänges der Fig. 14 beschrieben. Eine Rotation der Antriebswelle 302 erzeugt eine lineare Schwingungsbewegung des Arms 324 in Richtung auf die Welle 302 zu sowie von dieser weg. Diese Schwingungsbewegung dreht die Welle 332 vor und zurück und um ihre Achse. Die Schwingungsrotation der Welle 332 erzeugt eine ähnliche Schwingungsbewegung des Verbindungsglieds 334, wodurch der Arm 338 des Winkelstücks 326 dazu veranlasst wird, sich in dem Schieber 340 parallel zu der Vorschubrichtung 319 vor und zurück zu bewegen. Diese Bewegung erzeugt eine entsprechende Bewegung parallel zu der Vorschubrichtung 319 des oberen Wanderfußes 320. Eine Bewegung des Gestänges 346 rechtwinklig zu der Vorschubrichtung 319 erzeugt eine entsprechende Bewegung des Schiebers 340 und des Wanderfußes 320 und veranlasst das Folgeglied 344 zur Ausführung einer Bewegung in dem Schlitz 342 nach oben und nach unten. Die kombinierte Bewegung parallel sowie rechtwinklig zu der Vorschubrichtung 319 erzeugt eine im allgemeinen elliptische Bewegung des Wanderfußes 320.
Die relativen Bewegungen des Wanderfußes 320, des Presserfußes 308, des oberen Transporteurs 310 und des unteren Transporteurs 312 werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 15A, B, C und D beschrieben. Wie bereits erwähnt wurde, bewegen sich der obere Wanderfuß 320 und der Presserfuß 308 synchron nach oben und nach unten. Jedesmal wenn der Presserfuß 308 an den Stofflagen 316 und 318 angreift, greift der obere Wanderfuß 320 somit ebenfalls an den Stofflagen 316 und 318 an. Die Anordnung 325 ist zum Erzeugen einer Bewegung des oberen Wanderfußes 320 parallel zu der Vorschubrichtung 319 in einer den Fachleuten geläufigen Weise konfiguriert, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 15A bis D beschrieben ist. Wie in Fig. 15A gezeigt ist, befindet sich dann, wenn die Nadel 306 und der obere Wanderfuß 310 in einer angehobenen Position sind, der Presserfuß 308 in einer abgesenkten Position in Eingriff mit der oberen Stofflage 316. Der Presserfuß 308 hält die Stofflagen 316 und 318 an einer in Vorschubrichtung 319 hinter der Nadel 306 gelegenen Stelle in einem stationären Zustand. Gleichzeitig befindet sich der obere Wanderfuß 320 in Eingriff nur mit der oberen Stofflage 316, und er bewegt die Stofflage 316 in Vorschubrichtung 319 in Richtung auf den Presserfuß 308. Der obere Wanderfuß 320 reiht oder bündelt somit die Stofflage 316 unterhalb des oberen Transporteurs 310 sowie zwischen dem Presserfuß 308 und dem oberen Wanderfuß 320. Zu diesem Zeitpunkt wird der untere Transporteur 312 nach oben in Eingriff mit der unteren Stofflage 318 gedrückt, wobei jedoch zu diesem speziellen Zeitpunkt der untere Transporteur 312 keine Bewegung in Vorschubrichtung 319 zeigt. Danach beginnen die Nadel 306 und der obere Transporteur 310 sich in einer zu der Vorschubrichtung rechtwinkligen Richtung nach unten zu bewegen, um mit den Stofflagen 316 und 318 in Eingriff zu treten. Unmittelbar zu dem Zeitpunkt, wenn der obere Transporteur 310 an der Stofflage 316 angreift sowie unmittelbar dann, wenn die Nadel 306 die Stofflagen 316 und 318 zu penetrieren beginnt, bewegen sich der Presserfuß 308 und der Wanderfuß 320 rechtwinklig zu der Vorschubrichtung 319 von der Stofflage 316 weg in Richtung nach oben. Danach bewegt sich der obere Wanderfuß 320 nach oben und nach rechts, wie dies in Fig. 15B gezeigt ist, oder aber in dazu senkrechten Richtungen und entgegengesetzt zu der Vorschubrichtung 319 der Stofflagen 316 und 318. In Fig. 15B befindet sich der Presserfuß 308 in einer angehobenen Position außer Eingriff mit den Stofflagen 316 oder 318. Wie in Fig. 15B gezeigt ist, greift zu diesem Zeitpunkt der obere Transporteur 310 an der Stofflage 316 und der untere Transporteur 312 greift an der Stofflage 318 an, und die Nadel 306 penetriert die Stofflagen 316 und 318. Der obere Transporteur 310, der untere Transporteur 312 sowie die Nadel 306 bewegen sich alle in der Vorschubrichtung 319, um beide Stofflagen 316 und 318 in Vorschubrichtung 319 in die in Fig. 15C gezeigte Position voran zu bewegen. Danach bewegt sich der untere Transporteur 312 außer Eingriff mit der unteren Stofflage 318 sowie nach rechts, oder in einer zu der Vorschubrichtung 319 allgemein entgegengesetzten Richtung, wie dies in Fig. 15D gezeigt ist. Der Presserfuß 308 und der obere Wanderfuß 320 bewegen sich nach unten in Eingriff mit der oberen Stofflage 316, wie dies in Fig. 15D gezeigt ist. Gleichzeitig werden der Transporteur 310 und die Nadel 306 außer Berührung mit den Stofflagen 316 und 318 gebracht und angehoben. Die Stofflagen 316 und 318 werden wieder für das Reihen der Stofflage 316 durch den oberen Wanderfuß 320 vorbereitet, wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 15A beschrieben worden ist.
Diese Verbesserung der Nähmaschine Singer 300W 194 ermöglicht die Voreilung einer oberen Stofflage unter Aufrechterhaltung von allen Vorteilen, die man bei einer solchen Maschine vorfindet und in Verbindung mit dem Presserfuß 308 sowie dem oberen und dem unteren Transporteur 310 bzw. 312 vorhanden sind.
Die Verwendung der Maschine 300 zum Nähen eines seitlichen Stoffabschnitts an einen oberen oder unteren Stoffabschnitt einer Matratzenhülle wird nun unter spezieller Bezugnahme auf die Fig. 13, 15 und 16 beschrieben. Bei diesem Vorgang handelt es sich bei der oberen Stofflage 316 typischerweise um den oberen oder unteren Stoffabschnitt der Matratzenhülle, während es sich bei der unteren Stofflage 318 um den seitlichen Stoffabschnitt handelt. Der Bandrand- Vorgang ist in der vorstehend unter Bezugnahme auf die Nähmaschine der Fig. 1 beschriebenen Weise in diesen Nähvorgang integriert. Ein Bindeband 370 wird dem Nähbereich durch einen Bandfalter 372 zugeführt und um die Ränder der Stofflagen 316 und 318 gelegt die in dem Nähbereich verbunden werden sollen. Die Nähmaschine 300 verbindet dann das Band 370 mit den Rändern der Stofflagen 316 und 318 unter Verwendung eines sogenannten Sicherheitsstiches. Wie in Fig. 16 gezeigt ist, ist der Wanderfuß 320 derart ausgerichtet, dass er nicht mit dem Band 370 in Berührung tritt, sondern er ist in einer zu der Vorschubrichtung 319 rechtwinkligen Richtung in seitlicher Richtung von der Nadel 306 und dem oberen Transporteur 310 beabstandet. Wie ferner in Fig. 16 und in den Fig. 15A bis D gezeigt ist, ist der obere Wanderfuß 320 in Bezug auf die Vorschubrichtung 319 vor der Nadel 306 angeordnet, während der Presserfuß 308 in Bezug auf die Vorschubrichtung 319 hinter der Nadel 306 angeordnet ist. Der Wanderfuß 320 ist mit dem Presserfuß 308 in Vorschubrichtung 319 ausgefluchtet, und der untere Transporteur 312 ist direkt unter der Nadel 306 angeordnet. Als Ergebnis hiervon erfolgt dann, wenn der Wanderfuß 320 die obere Stofflage 316 in der beschriebenen Weise reiht, kein entsprechendes Massieren bzw. Bündeln des Bandes 370 durch den Wanderfuß 320. Somit wird mehr Material in der Stofflage 316 im Vergleich zu dem unteren Stoffabschnitt 318 und dem Band 370 in das Endprodukt integriert, um das vorstehend beschriebene radiale Ausbauchen zu verhindern.
Die Menge des zusätzlichen Materials in der Stofflage 316 oder das Ausmaß der Bündelung wird durch den Mechanismus 352 gesteuert. Typischerweise wird der Mechanismus 352 durch ein Fußpedal oder eine andere Steuerung (nicht gezeigt) in einer den Fachleuten geläufigen Weise betätigt. Wenn der Arm 324 im Uhrzeigersinn um die Welle 306 verschwenkt wird, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist, um den Zapfen 328 näher zu dem distalen Ende der Öffnung 330 sowie von der Welle 332 weg zu bewegen, wird die Distanz zwischen dem Zapfen 328 und der Welle 332 vergrößert, wodurch der Winkel vergrößert wird, über den der Schieber 326 verschwenkt wird, und somit auch der Rotationswinkel der Welle 332 vergrößert wird. Dieser vergrößerte Rotationswinkel der Welle 332 schlägt sich in einer größeren Bewegung des Winkelstücks 326 und des Wanderfußes 320 in Vorschubrichtung 319 nieder. Da die Zykluszeit des Wanderfußes 320 gleich bleibt, erhöht diese größere Bewegungsdistanz auch die Geschwindigkeit der Bewegung des Wanderfußes 320 in der Vorschubrichtung 319. Diese größere Bewegung des Wanderfußes 320 in der Vorschubrichtung 319 erzeugt ein Bündeln oder Reihen der oberen Stofflage 316 in einem stärkeren Ausmaß gegenüber der unteren Stofflage 318. Umgekehrt dazu wird der Winkel, über den sich die Welle 332 dreht, immer kleiner, je näher der Zapfen 328 zu der Welle 332 gelangt. Die Bewegung des oberen Wanderfußes 320 in Vorschubrichtung sowie die Menge an zusätzlichem Material, das in der Stofflage 316 gegenüber der Stofflage 318 gebündelt wird, wird somit geringer. Das gefaltete Band 370 wird um einander benachbarte Ränder der Stofflagen 316 und 318 gelegt. Das Band 370, die Stofflage 316 sowie die Stofflage 318 durchlaufen alle gemeinsam den Nähbereich, so dass die Nadel 306 das gefaltete Band 370 sowie die Stofflagen 316 und 318 mit einem Sicherheitsstich zusammennähen kann, wie dies den Fachleuten geläufig ist.

Claims

1. Verfahren zum Bilden einer partiellen Matratzenhülle mit einer ersten Bahn (316) und einer zweiten Bahn (318) zum Verhindern von radialem Ausbauchen der zweiten Bahn nach Montage der Matratzenhülle, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Zuführen der ersten und der zweiten Bahn (316, 318) in einer Vorschubrichtung in eine Bindungseinrichtung mit einer Nähnadel (306), wobei die erste Bahn eine erste Kantenlänge aufweist und die zweite Bahn eine zweite Kantenlänge aufweist, die geringer ist als die erste Kantenlänge;

unbeweglich Halten der ersten und der zweiten Bahn in einem Bereich, der sich in Bezug auf die Vorschubrichtung (319) hinter der Nadel befindet, unter Voranbewegung nur der ersten Bahn, jedoch nicht der zweiten Bahn, in Vorschubrichtung in Richtung auf die Nadel von einem in Bezug auf die Vorschubrichtung vor der Nadel gelegenen Ort, um die erste Bahn in Bezug auf die zweite Bahn in Falten zu legen; und

Nähen der ersten Bahn an die zweite Bahn.

2. Vorrichtung zum Bilden einer partiellen Matratzenhülle mit einer ersten Bahn und einer seitlichen Bahn, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:

eine Nähmaschine (300) mit einer Nadel (306) zum Nähen der ersten Bahn an die seitliche Bahn, wobei die erste Bahn und die seitliche Bahn sich in einer Vorschubrichtung (319) durch die Nähmaschine bewegen;

einen oberen Transporteur (310), der dazu konfiguriert ist, sich mit einer ersten Geschwindigkeit in Vorschubrichtung (319) zu bewegen;

einen unteren Transporteur (312), der dazu konfiguriert ist, sich mit der ersten Geschwindigkeit in Vorschubrichtung zu bewegen;

einen Presserfuß (308), der in einer zu der Vorschubrichtung allgemein orthogonalen Richtung beweglich ist und in Vorschubrichtung hinter der Nadel (306) angeordnet ist;

einen oberen Wanderfuß (320), der in Vorschubrichtung vor dem Presserfuß (308) angeordnet ist; und

ein Gestänge (321), das die Bewegung des oberen Wanderfußes in Vorschubrichtung in Richtung auf den Presserfuß mit einer zweiten Geschwindigkeit, die höher ist als die erste Geschwindigkeit, erzeugt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, weiterhin mit einer Vorrichtung (352) zum Einstellen der Geschwindigkeit des oberen Wanderfußes (320) in Vorschubrichtung (319).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,

wobei die Vorrichtung (352) zum Einstellen der Geschwindigkeit des oberen Wanderfußes folgendes aufweist:

einen Arm (324), der mit einer Hauptantriebswelle (302) der Nähmaschine verbunden ist, zum Erzeugen einer Schwingungsbewegung;

einen gekrümmten Schieber (326), mit dem ein Bereich des Arms (324) an einer von der Hauptantriebswelle beabstandeten Stelle verbunden ist, wobei ein Ende des gekrümmten Schiebers mit einer zweiten Welle verbunden ist, um die zweite Welle (332) rotationsmäßig zu bewegen, wobei die zweite Welle eine Bewegung des oberen Wanderfußes in einer zu der Vorschubrichtung (319) parallelen Richtung erzeugt, und

einen Servomotor (354) zum Verschwenken des Arms um die Hauptantriebswelle, um die Position des Arms in Bezug auf den gekrümmten Schieber (326) einzustellen.