EP3875652B1

EP3875652B1 - Blindstichnähmaschine mit fadenabschneider

Info

Publication number: EP3875652B1
Application number: EP20161287.6A
Authority: EP
Inventors: Michael Rosemann; Kostyantyn BEZRODNY
Original assignee: Strobel Spezialmaschinen GmbH
Current assignee: Strobel Spezialmaschinen GmbH
Priority date: 2020-03-05
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2022-01-26
Anticipated expiration: 2040-03-05
Also published as: EP3875652A1; PT3875652T

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blindstichnähmaschine und zwar eine Zweifaden-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Blindstichnähmaschine dient dazu, einen Blindstich zu erzeugen, der ein aus wenigstens zwei Nähematerialien gebildetes Nähgut so miteinander verbindet, dass die Naht auf der Oberseite, also der von außen sichtbaren Seite des Nähguts, nicht sichtbar ist. Dies erfordert, dass die für die Naht verwendete Nadel das Nähgut nicht bis zu dessen Oberseite durchsticht. Entsprechend wird für die Erzeugung einer Blindstichnaht eine gebogene Nadel verwendet. Die Blindstichtechnik hat schon eine sehr lange Tradition, wie der Stand der Technik gemäß GB 02771 A A.D. 1914 und GB 121 702 A zeigt. Auch die EP 1 182 287 A2 zeigt eine Blindstichnähvorrichtung. Allerdings handelt es sich bei diesem Stand der Technik um Einfaden-Kettenstich-Blindstichnähmaschinen.
Das zu nähende Nähgut weist wenigstens zwei Nähematerialien, nämlich ein Obermaterial und wenigstens ein Untermaterial auf, wobei im Rahmen der textilen Oberbekleidung beispielsweise ein Futter-Innenstoff blind angenäht wird. Als weiteres Untermaterial kommt beispielsweise ein zusätzlich anzunähendes Etikett in Betracht.
Im Einsatz für Sitzbezüge bei Fahrzeugsitzen ist das Material gebildet aus einem Obermaterial, beispielsweise aus Leder, das mit einer Schaumstoffschicht als Untermaterial beschichtet ist.
An diese Schaumstoffschicht soll, ohne Durchstechen der Obermaterialschicht, die insbesondere aus Leder gebildet ist, ein Bezugsabheftungselement mit einer Blindstichnaht angenäht werden, das dazu dient, den Bezug des Fahrzeugsitzes nachhaltig mit der Sitzstruktur des Fahrzeugsitzes zu verbinden.
Der Einsatz von Einfaden-Kettenstich-Blindstichnähmaschinen hat den großen Nachteil, dass diese Naht beispielsweise bei Fadenbruch sich wieder vollständig auflöst, sodass die Naht anschließend nicht mehr existiert. Der Einsatz dieser Nähtechnik bei Fahrzeugsitzbezügen hat sich deshalb nicht bewährt. Eine Zweifaden-Steppstich-Blindstich-Naht weist diesen Nachteil nicht auf. Deshalb wird der Einsatz von Zweifaden-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschinen für diesen Anwendungszweck gefordert.
Derartige Maschinen sind seit vielen Jahrzehnten bekannt. Heutige Anforderungen an den Einsatz dieser Maschinen umfassen die gesteuerte Möglichkeit des Fadenabschneidens der beiden Fäden, wobei jedoch, obwohl derartige Nähmaschinen seit vielen Jahrzehnten existieren, es bisher nicht gelungen ist, entsprechende Fadenabschneider für diesen Nähmaschinentyp zu verwirklichen.
Dies dokumentiert auch der Stand der Technik: Die DE 20 2016 104 320 U1 und die DE 10 2007 045 598 A1 zeigen zwar Fadenabschneider bei Doppelsteppstich-Nähmaschinen, diese weisen jedoch die klassische Bauart mit Oberfaden und Unterfaden auf, wobei mit einer geraden Nadel zu jeder Stichbildung das zu nähende Material durchstochen wird. Diese Nähmaschinen sind somit für den oben genannten Einsatzzweck unbrauchbar. Die US 4 054 099 A zeigt einen Fadenabschneider, jedoch für eine Einfaden-Kettenstich-Blindstichnähmaschine.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Fadenabschneider für eine Blindstichnähmaschine in Form einer Zweifaden-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschine zu schaffen, der ein Abschneiden der beiden Fäden gesteuert ermöglicht, wobei die bisher existierende maschinelle Ausgestaltung zur Erzeugung des Doppelsteppstich-Blindstichs im Wesentlichen beibehalten werden soll.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine Zweifaden-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschine ist grundsätzlich ausgerüstet

mit einem Antriebsmotor, der einen Nadelhebel oszillierend um eine Nadelhebelachse antreibt, an dem eine gebogene Nadel befestigt ist, durch die sich im Betrieb der Blindstichnähmaschine der Nadelfaden erstreckt,
mit einem Doppelsteppstich-Greifer, der bei jedem vollständigen Nadelhub aus Hin- und Rückweg des Nadelhebels zweifach umläuft und der ein Spulengehäuse lagert, in dem ein Spulenfadenvorrat aufgenommen ist, der bevorzugt auf eine Fadenspule aufgewickelt ist,
mit einem Stoffbeuger, der intermittierend und synchron zur Nadelbewegung das Nähgut in Richtung Nadelhebelachse hebt, wobei die Tiefe des Nadeleinstichs der gebogenen Nadel in die Dicke des Obermaterials durch Einstellung der oberen Totlage des Stoffbeugers einstellbar ist,
mit einer Nähguttransporteinrichtung, die dazu eingerichtet ist, das Nähgut beim Nähen zwischen zwei Stichen um eine wählbare Stichlänge in Nahtrichtung vorwärts oder rückwärts zu transportieren,
mit einem Fadenhebel, der die erforderliche Länge des Nadelfadens vorgibt, die für jeden Umlauf einer Nadelfadenschlinge um das Spulengehäuse erforderlich ist, und der diese vorgegebene Fadenlänge für einen Fadenanzug nach jedem Umlauf der Nadelfadenschlinge wieder zurückzieht,
mit einer Fadenspannungsvorrichtung für den Nadelfaden,
mit einer Fadenspannungsvorrichtung für den Spulenfaden, und
mit einer Stichplatte, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei sich das Nähgut und der Stoffbeuger im Wesentlichen auf der Unterseite der Stichplatte befinden, während sich der Greifer sowie die gebogene Nadel auf der Oberseite der Stichplatte befinden.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass bei einer Zweifaden-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschine ein Fadenabschneider vorgesehen ist, der einen Fadenfänger aufweist, welcher in der Lage und dazu eingerichtet ist, sowohl den Nadelfaden als auch den Spulenfaden zu ergreifen und einer Schneideinrichtung zuzuführen.
Damit wird ein seit Jahrzehnten bestehendes Bedürfnis befriedigt, einen Fadenabschneider bei Zweifaden-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschinen zu schaffen, mit dem gesteuert ein Abschneiden der beiden Fäden ermöglicht wird, wodurch derartige Zweifaden-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschinen sich insbesondere für einen Einsatz in einer automatisierten Massenproduktion eignen.
Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Fadenabschneiders kann vorteilhafterweise der Nähvorgang zeitlich auch deutlich verkürzt werden, weil die nähende Person das Abschneiden der Fäden selbst nicht mehr vornehmen muss, was einen erheblichen Zeitaufwand benötigt.
Zudem kann sichergestellt werden, dass beim Annähen des nächsten Teils ausreichend Faden vorhanden ist, dieses Annähen erfolgreich durchzuführen. Auch hierdurch wird die Produktivität des Nähvorgangs erhöht.
Andererseits kann die Länge insbesondere des Spulenfadens auf ein Minimum verkürzt werden, was den Vorteil eines geringeren Verbrauchs des Spulenfadens ergibt und damit auch eine Produktivitätssteigerung erfolgt, weil ein Auswechseln der Fadenspule erst nach einem längeren Zeitintervall erfolgen muss.
Vorteilhafterweise taucht der Fadenfänger zumindest teilweise in einen Greiferraum ein, der sich in Drehrichtung des Greifers zwischen einer Greiferspitze und einem Greiferrücken des Greifers erstreckt, um dort den Nadelfaden und den Spulenfaden zu ergreifen. Damit wird ein sehr platzsparendes und wirksames Ergreifen der beiden Fäden ermöglicht.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Bewegung des Fadenfängers mit der Bewegung des Greifers so synchronisiert ist, dass Kollisionen zwischen Fadenfänger und Greifer ausgeschlossen sind. Dies sorgt für eine sichere Betriebsweise des Fadenabschneiders.
Für eine sichere Betriebsweise des Fadenfängers sorgt weiterhin, dass die Synchronisierung zwischen Greiferbewegung und Fadenfängerbewegung durch ein Kurvengetriebe sichergestellt wird, so dass der Fadenabschneidprozess vorteilhafterweise ohne Anhalten der Greiferbewegung durchgeführt werden kann.
Vorteilhafterweise weist der Fadenfänger Fangvorrichtungen auf, die in der Lage sind, sowohl den Nadel- als auch den Spulenfaden durch das Eintauchen des Fadenfängers in den Greiferraum durch das anschließende Zurückziehen des Fadenfängers aus dem Greiferraum in Form von Fadenschlaufen zu erfassen und in Richtung der Schneideinrichtung aus dem Greiferraum herauszuziehen.
Vorteilhafterweise weist der Fadenfänger einen Fanghaken für den Spulenfaden, einen Fanghaken für das vordere Trumm des Nadelfadens, einen Fadenkanal und eine Schneidkante auf, sowie eine vordere Fadenführung für Nadelfaden und Spulenfaden. Damit wird eine sehr wirksame Ausgestaltung des Fadenfängers erreicht, wobei mittels der Schneidkante der Fadenfänger am Abschneiden der beiden Fäden selbst teilnimmt. In dieser Ausgestaltung kann man den Fadenfänger auch als Fadenziehmesser bezeichnen.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Steuerung der Bewegung des Fadenfängers des Fadenabschneiders mittels einer Abtastvorrichtung erfolgt, die für den Vorgang des Fadenabschneidens bevorzugt mittels einer Abtastrolle in Anlage an einer synchron mit dem Greifer umlaufenden Steuerkurve bringbar ist, welche die Bewegung des Fadenfängers steuert und mit der Bewegung des Greifers synchronisiert. Dadurch wird eine feste mechanische Verbindung geschaffen und die Bewegung des Fadenfängers derart gesteuert, dass Kollisionen zwischen Fadenfänger und Greifer sicher vermieden werden können.
Um den zusätzlichen Einbau des erfindungsgemäßen Fadenabschneiders in eine Zweifaden-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschine ohne wesentliche Änderungen der für die Sticherzeugung notwendigen Komponenten zu erreichen, sollte die auf die Greiferwelle aufgesetzte Steuerkurve in ihrem Außenumfang nicht größer als der Greifer sein. Deshalb weist vorteilhafterweise die Abtastvorrichtung weiterhin ein Getriebe zwischen Fadenfänger und Steuerkurve auf, das als ein um eine Drehachse schwenkbarer Zwischenhebel mit einer Abtastrolle ausgeführt ist, die in Anlage an die synchron mit dem Greifer umlaufende Steuerkurve bringbar ist und ihrerseits mit der Abtastrolle des Fadenfängers in Kontakt bringbar ist.
Vorteilhafterweise führt der Fadenfänger eine schnelle Rückzugsbewegung aus, die durch einen Steilanstiegskurvenabschnitt in der Steuerkurve erzeugt wird. Durch diesen Steilanstiegskurvenabschnitt wird der Fadenfänger in kürzester Zeit aus dem Greiferraum heraus bewegt und eine Kollision mit der nahenden Greiferspitze vermieden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Fadenfänger eine schnelle Rückzugsbewegung dadurch ausführt, dass er in einer Zeitspanne, die kleiner ist als die Zeit, die der Greifer für einen Drehwinkel von im Wesentlichen 40° benötigt, aus dem Umfangsbereich des Greifers zurückgezogen wird, wodurch eine Kollision mit der Greiferspitze vermieden wird.
Weiterhin ist es zudem vorteilhaft, dass die Bewegung des Fadenfängers in Richtung eines Gegenmessers der Schneideinrichtung nach der schnellen Rückzugsbewegung aber vor dem Abschneidvorgang verlangsamt oder zum Stillstand gebracht wird, um den Zeitpunkt des Abschneidvorgangs so lange zu verzögern, bis der Fadenzieher oder Fadenhebel in die Nähe seines oberen Totpunktes gelangt ist, damit der Nadelfaden nicht zu kurz wird. Nur so kann ein sicherer Nahtanfang für die nächste Naht erreicht werden.
In diesem Zusammenhang ist vorteilhaft, dass die verlangsamte Bewegung des Fadenfängers durch eine Raststellung in der Steuerkurve erfolgt, die durch einen Kurvenabschnitt der Steuerkurve gebildet wird, der einen im Wesentlichen konstanten Kurvendurchmesser aufweist. Dadurch wird während des Drehens der Steuerkurve zusammen mit dem Greifer eine Bewegung des Fadenfängers im Wesentlichen oder vollständig unterbunden.
Mit Vorteil ist der Fadenfänger bogenförmig ausgebildet und führt eine Schwenkbewegung um eine Drehachse aus. In alternativen Ausgestaltungen kann der Fadenfänger auch geradlinig ausgebildet sein und führt eine im Wesentlichen lineare Bewegung aus.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass der Fadenfänger als Fadenziehmesser ausgebildet ist, wobei er eine Schneidkante sowohl für den Nadelfaden als auch für den Spulenfaden aufweist, die bei einer Rückzugsbewegung des Fadenfängers sich an einem Gegenmesser der Schneideinrichtung vorbei bewegt, wodurch das Durchtrennen beider Fäden bewirkt wird.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass die Länge des Spulenfadens vom Spulengehäuse aus gemessen nach dem Abschneiden mindestens 20 mm beträgt und die Länge des Nadelfadens von der Nadel ausgemessen bei Stellung des Nadelhebels in seinem oberen Totpunkt, mindestens 45 mm beträgt. Dadurch wird sichergestellt, dass ein Annähen in einem nächsten Nähvorgang gewährleistet ist. Es besteht beispielsweise keine Gefahr, dass der Nadelfaden aus der Öse der gebogenen Nadel herausgezogen wird. Weiterhin besteht der Vorteil, dass der Spulenfaden beim ersten Anstechen sicher ergriffen wird.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass eine vordere Fadenführung bevorzugt in der Form einer Einkerbung in der Oberseite des Fadenfängers bzw. Fadenziehmessers im Bereich der Spitze und der Schneidkante des Fadenfängers ausgebildet ist. Damit werden die beiden abzuschneidenden Fäden sicher der Schneidkante zugeführt und ein entsprechendes Durchtrennen beider Fäden bei Vorbeibewegen des Fadenfängers an dem Gegenmesser sichergestellt.
Weiterhin es vorteilhaft, dass das Spulengehäuse eine Spulenfaden-Spannungsfeder an ihrem Umfang aufweist, die mit einer Einbuchtung versehen ist, die zur Aufnahme des Spulenfadens dient, wobei die Einbuchtung im oberen (Fig. 7) bzw. vorderen (in Einbaulage) Abschnitt der Spannungsfeder angeordnet ist. Dadurch wird ein sicheres Ergreifen des Spulenfadens durch den Fadenfänger ermöglicht, weil dadurch der Spulenfaden sicher auf der vorderen Seite des Fadenfängers verbracht wird und so von dem Fanghaken erfasst werden kann.
Mit Vorteil wird die Fadenspannung des Nadelfadens spätestens ab dem letzten Drittel der schnellen Rückzugsbewegung des Fadenfängers gelöst, wodurch der Fadenfänger in die Lage versetzt wird, mit hinreichend kleiner Kraft ausreichend Nadelfaden aus einem Nadelfadenvorrat zu ziehen. Mit hinreichend kleiner Kraft bedeutet in diesem Fall, dass das Nachziehen des Nadelfadens ohne große Zugkraft erfolgt, wodurch ein Abreißendes Nadelfadens vermieden wird.
Der Vorgang des Fadenabschneidens wird am Ende der erzeugten Naht benötigt. Die Steuerkurve, die auf der Welle des Greifers angebracht ist und sich mit diesem dreht, muss während des Nähens frei und ohne Kontakt zu dem Fadenfänger umlaufen können. Um den Abschneidvorgang in Aktion zu setzen wird der Fadenfänger vorteilhafterweise mit mindestens einem Aktuator für den Abschneidvorgang an die Steuerkurve gedrückt und dessen Bewegung entsprechend der Kontur der Steuerkurve gesteuert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Fadenfänger für den Fadenabschneidvorgang mittels eines ersten Aktuators in Form eines ersten Antriebszylinders über einen ersten Kolben und mittels eines zweiten Aktuators in Form eines zweiten Antriebszylinders über einen zweiten Kolben in Aktion derart gesetzt, dass der Fadenfänger an die Steuerkurve gedrückt wird und seine Bewegung entsprechend der Kontur der Steuerkurve gesteuert wird.
Die Antriebszylinder können beispielsweise Pneumatikzylinder sein, wobei einer der beiden Antriebszylinder dazu dient, den Fadenfänger mit hinreichend kleiner Kraft über die beiden Abtastrollen an die Steuerkurve anzulegen und der andere Antriebszylinder dazu dient, den Fadenfänger aus seiner Ruheposition in seine Betriebsstellung an dem Gegenmesser vorbei zu drücken.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig.1: eine Teilschnittansicht einer Ausführungsform einer Zweifaden-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2: eine Seitenansicht auf den Nähkopf der Nähmaschine von Fig. 1 mit teilweise entfernten Komponenten zur deutlicheren Ansicht des Fadenabschneiders;
Fig. 3: eine Ansicht des Fadenabschneiders der vorliegenden Erfindung von hinten mit Steuerkurve;
Fig.4: eine perspektivische Ansicht des Fadenabschneiders, gedreht in eine im Wesentlichen horizontale Lage;
Fig. 5: eine Ansicht von vorn auf den erfindungsgemäßen Fadenabschneider mit Greifer und Greiferbrücke;
Fig.6: eine perspektivische Ansicht, ähnlich zu jener von Fig. 4 in einer Stellung unmittelbar vor dem Abschneiden der beiden Fäden mittels Gegenmesser;
Fig. 7: eine perspektivische Ansicht des Spulengehäuse mit darin aufgenommener Fadenspule;
Fig. 8: eine Ansicht ähnlich zu jener von Fig. 5 ergänzt um Aktuatoren jeweils mit Antriebszylinder; und
Fig. 9: eine vergrößerte Seitenansicht auf den unteren Abschnitt des Nähkopfes von Fig. 1.

In den Figuren sind gleiche Elemente der erfindungsgemäßen Blindstichnähmaschine mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zweifaden-Blindstich-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschine 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht dargestellt. Die Blindstichnähmaschine 1 weist ein Nähmaschinen-Gehäuse 3 auf, das einen Nähmaschinen-Gehäuse-Oberarm 4, einen Nahmaschinen-Gehäuse-Stofftragarm 6 sowie einen Nähkopf 5 umfasst, welcher an dem Nähmaschinen-Gehäuse-Oberarm 4 angebracht ist. Eine von einem Antriebsmotor 7 angetriebene Hauptwelle 9 erstreckt sich entlang des Oberarms 4 und lagert außerhalb des Oberarms 4 ein Antriebszahnrad 13, das mit einem Antriebszahnrad 15 des Nähkopfes 5 kämmt und dazu eingerichtet ist, eine Antriebswelle 14 des Nähkopfes 5 anzutreiben. Antriebszahnrad 13 und Antriebszahnrad 15 bilden ein Antriebsgetriebe 11.
Die Hauptwelle 9 ist über einen Zahnriemen 37 mit einer Stoffbeugerwelle 35 verbunden, die zum Antrieb eines Stoffbeugers 12 dient. Wie in der Blindstich-Nähtechnik bekannt, kann durch Einstellung der oberen Totpunktlage des Stoffbeugers die Einstichtiefe der gebogenen Nadel 10 in das Nähmaterial eingestellt werden.
Die Antriebswelle 14 des Nähkopfes 5 dient zum Antrieb eines Nadelhebels 25, an dem eine gebogene Nadel 10 (Fig. 9) mittels einer Nadelhalterung 27 gelagert ist. Der Nadelhebel 25 ist schwenkbar um eine Nadelhebelachse 26 gelagert, wobei die Drehbewegung der Antriebswelle 14 des Nähkopfes 5 über einen Exzenter 19 mittels eines Pleuels 21, das in Verbindung mit dem Nadelhebel 25 steht, in eine Hin- und Herbewegung des Nadelhebels 25 umgesetzt wird. Das Pleuel 21 ist mittels eines Drehlagers 22 an dem Exzenter 19 gelagert.
Die Hauptwelle 9 dient weiterhin auch zum Antrieb eines Greifers 31, wobei die Kraftübertragung über ein Zahnrad 17 auf der Antriebswelle 14 erfolgt. Aus Übersichtlichkeitsgründen und weil dies Stand der Technik ist, ist der Greiferantrieb nicht näher dargestellt. Grundsätzlich gilt, dass zur Erzeugung einer Doppelsteppstichnaht sich der Greifer 31 pro vollständigem Nadelhub zweimal um seine Drehachse dreht.
Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Deckel 29 für den Greiferantrieb vorgesehen. Zur Einstellung der Fadenspannung des Nadelfadens ist eine Fadenspannungsvorrichtung 49 vorgesehen, mit der die Fadenspannung eingestellt bzw. auch wieder gelöst werden kann.
Die Blindstichnähmaschine 1 weist weiterhin eine Nähguttransporteinrichtung 45 auf, deren Aufgabe es ist, dass Nähmaterial bzw. Nähgut nach jedem erzeugten Stich um eine vorgewählte Stichlänge weiterzutransportieren. Dies kann je nach Wunsch in Nährichtung oder auch entgegengesetzt erfolgen. Wird eine erzeugte Naht über einen gewissen Abschnitt in Gegenrichtung übernäht, wird eine besonders gute Verriegelung der Naht am Nahtende erreicht. Mit einer gleichen Vorgehensweise kann man auch eine Verriegelung des Nahtanfangs erreichen.
In Fig.2 ist auf deutlichere Weise der Greifer 31 ersichtlich, der eine Greiferspitze 32 und einen Greiferrücken 34 aufweist. Zwischen der Greiferspitze 32 und dem Greiferrücken ergibt sich ein Greiferraum. Der Greifer 31 erstreckt sich um ein Spulengehäuse 36, in dem eine Fadenspule 33 aufgenommen ist, in der ein Spulenfadenvorrat aufgenommen ist.
Das Spulengehäuse 36 weist zwei Vorsprünge 56 und 58 auf, zwischen denen ein Freiraum vorhanden ist, der dazu dient, mit einem Vorsprung einer Greiferbrücke 38 (Fig. 5 und 9) zusammenzuwirken, um das Spulengehäuse 36 an einer Drehung zu hindern. Denn zum Abziehen des Spulenfadens von der Fadenspule 33, die sich innerhalb des Spulengehäuses 36 dreht, muss die Ausgangsöffnung für den Spulenfaden im Spulengehäuse stets lagefixiert sein. Außen um das Spulengehäuse 36 herum dreht sich mit hoher Geschwindigkeit der Greifer 31.
Aus Fig. 2 ist weiterhin ein erfindungsgemäßer Fadenabschneider 61 ersichtlich. Dieser weist einen Fadenfänger 63 auf, der eine gebogene Form aufweist und mit einer Schneideinrichtung 67, die ein Gegenmesser 69 aufweist, zusammenwirkt. Der Fadenabschneider 61 wird weiter unten näher beschrieben. Zur Betätigung des Fadenabschneiders 61 ist ein Aktuator 65 bzw. sind zwei getrennte Aktuatoren vorgesehen, die zwei Antriebszylinder, einen ersten Antriebszylinder 103 und einen zweiten Antriebszylinder 105, die über eine Pneumatikzufuhr 71 zum Fadenabschneiden mit Druckluft beaufschlagt werden.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf Fig. 3. Diese zeigt entgegen der Ansicht gemäß Fig. 2, die den Greifer 31 mit Fadenabschneider 61 von vorne zeigt, eine Ansicht von hinten auf den Greifer 31 und den Fadenabschneider 61. Der Greifer wird von einer Greiferwelle 30 (siehe auch Fig.4) angetrieben, wobei gemäß Fig. 3 vor dem Greifer 31, in Fig. 2 also hinter dem Greifer 31, eine Steuerkurve 87 vorgesehen ist, die drehfest auf der Greiferwelle 30 angeordnet ist und sich somit zusammen mit dem Greifer 31 dreht.
Der Fadenfänger 63 umfasst einen Schwenkhebel 64, der schwenkbeweglich um eine Drehachse 79 gelagert ist. Seitlich neben der Drehachse 79 ist eine Abtastrolle 66 an dem Schwenkhebel 64 angeordnet, die ihrerseits mit einer Abtastrolle 83 eines Zwischenhebels 81 zusammenwirkt, der um eine Drehachse 85 drehbar gelagert ist. Die Abtastrolle 83 des Zwischenhebels 81 kann in Anlage an die Steuerkurve 87 gebracht werden und beim Abfahren dieser Kurve während der Greiferdrehung wird deren Außenkontur auf die Abtastrolle 66 übertragen und ein entsprechendes Schwenken des Fadenfängers 63 erzeugt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, hat die Steuerkurve eine bestimmte Außenkontur, beispielsweise mit einem Steilanstiegskurvenabschnitt 88. Dieser Steilanstiegskurvenabschnitt 88 bewirkt ein sehr schnelles und deutliches Auffahren der Abtastrolle 83 und damit auch entsprechendes Auffahren des Schwenkhebels 64, wodurch ein sehr schnelles Zurückziehen des Fadenfängers 63 aus dem Greiferraum erreicht wird.
Die Zwischenschaltung des Zwischenhebels 81 mit Abtastrolle 83 zwischen Steuerkurve 87 und Abtastrolle 66 hat hauptsächlich ihren Grund darin, dass der Fadenabschneider 61 so bauklein wie möglich gestaltet werden muss, damit die Steuerkurve 87 nicht so groß wird, dass sie mit der Stichplatte 28 kollidiert.
Klappt man die Darstellung von Fig. 3 um eine horizontale Achse nach vorne und dreht sie um 180°, gelangt man zur perspektivischen Ansicht von Fig. 4. In dieser Ansicht wird deutlich, dass sich das Spulengehäuse 36 teilweise leicht beabstandet von und innerhalb des Greifers 31 befindet, wobei in der Darstellung gemäß Fig. 4 der Fadenfänger 63 sich eingeschwenkt bzw. eingetaucht in den Greiferraum befindet und dem Greiferrücken 34 gefolgt ist.
Nachfolgend wird die spezielle Ausgestaltung des Fadenfängers 63 beschrieben. Der Fadenfänger 63 weist eine Spitze 99 auf, an die sich ein vorderer Abschnitt des Fadenfängers 63 anschließt. Der Fadenfänger 63 weist einen Fanghaken 89 für den Spulenfaden 97 und das vordere Trumm des Nadelfadens 93 in der Vorwärtsbewegung des Fadenfängers 63, einen Fanghaken (91) für den Spulenfaden (97) und das vordere Trumm des Nadelfadens (93) in der Rückwärtsbewegung, einen Fadenkanal (92) und eine Schneidkante (101) auf, sowie eine vordere Fadenführung (102) für Nadelfaden und Spulenfaden (97). Die Spitze 99 schiebt das hintere Trumm der durch den Greifer 31 aufgezogenen Nadelfadenschlinge nach hinten und das vordere Trumm nach vorne, sodass sich das vordere Trumm des Nadelfadens mit dem Fanghaken 91 erfassen lässt. Unterhalb des Fanghakens 91 für den Nadelfaden befindet sich ein Fadenkanal 92, der sich in Richtung Spitze 99 erstreckt und in einer Schneidkante 101 endet. Die Schneidkante 101 dient zusammen mit einem Gegenmesser 69 der Schneideinrichtung 67 zum Abschneiden sowohl des Spulenfahrens als auch des Nadelfadens, wenn sich der Fadenfänger 63 an dem Gegenmesser 69 der Schneideinrichtung 67 in seine Ruhestellung zurückbewegt.
In Fig. 5 ist der Fadenabschneider 61 in einer Stellung kurz vor dem Abschneiden sowohl des Spulenfaden als auch des Nadelfadens dargestellt, wobei weiterhin die Stichplatte 28 mit der Greiferbrücke 38 dargestellt ist, die das Spulengehäuse 36 in seiner Lage am Drehen hindert.
In Fig. 6 ist in vergrößertem Maßstab perspektivisch der Fadenabschneider 61 und in Teilansicht der Greifer 31 dargestellt, und zwar in einer Position unmittelbar vor dem Abschneiden des Spulenfadens und des Nadelfadens. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, laufen beide Fäden im Bereich der Spitze 99 über eine vordere Fadenführung 102, die beispielsweise in Form einer Einkerbung ausgebildet ist. Sowohl der Nadelfaden als auch der Spulenfaden haben durch das Herausziehen mittels des Fadenfängers 63 jeweils eine Fadenschlaufe gebildet. Werden nunmehr in dieser Stellung gemäß Fig. 6 der Nadelfaden und der Spulenfaden abgetrennt, so verbleiben vorteilhafterweise ausreichend lange Fadenenden übrig, die ein problemloses Annähen bei einem nächsten Nähmaterial ermöglichen.
In Fig. 7 ist in perspektivischer Darstellung das Spulengehäuse 36 dargestellt, in dem sich die Fadenspule 33 befindet. Mit 107 ist eine Fadenspannungsvorrichtung für den Spulenfaden dargestellt, die am vorderen Ende eine Einbuchtung 109 aufweist, die sich im oberen bzw. vorderen Bereich der Fadenspannungsvorrichtung 107 befindet, und zur Führung des Spulenfadens dient.
In Fig. 8 ist zusätzlich zur Darstellung gemäß Fig. 5 (allerdings ohne Stichplatte und Greiferbrücke und ohne Fäden) der Fadenabschneider 61 dargestellt, zusammen mit einem Aktuator 65, dessen Aufgabe es ist, den Fadenabschneider 61 aus seiner Ruheposition in seine Arbeitsposition zu bewegen, in der er in den Greiferraum eintaucht und den Spulen- und Nadelfaden fängt und herauszieht. Der Aktuator 65 ist aufgeteilt in zwei Teil-Aktuatoren mit einem ersten Arbeits- oder Antriebszylinder 103 und einem zweiten Arbeits- oder Antriebszylinder 105. Der erste Antriebszylinder 103 weist einen ersten Kolben 104 auf und der zweite Antriebszylinder 105 weist einen zweiten Kolben 106 auf. Beide Kolben dienen zur Anlage an den Schwenkhebel 64.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden der erste Antriebszylinder 103 und der zweite Antriebszylinder 105 mittels Pneumatik gesteuert, wobei in Fig. 8 eine Pneumatikzufuhr 71 dargestellt ist. Die Wirkungsweise der beiden Antriebszylinder 103 und 105 ist wie folgt: mit dem ersten Kolben 104 wird der Fadenabschneider 61 nach unten gedrückt, sodass die Abtastrolle 83 in Anlage an die Steuerkurve 87 kommt. Dabei unterstützt der zweite Antriebszylinder 105 mit einem kleinen Hub den ersten Antriebszylinder 103, um den Fadenfänger 63 aus seiner Ruheposition zu schwenken. Werden beide Zylinder 103, 105 mit Druckluft beaufschlagt, taucht der Fadenfänger 63 kurvengesteuert in den Greiferraum, um die beiden Fäden herauszuziehen.
Fig. 9 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt des Nähmaschinenkopfes 5 im Bereich des Greifers 31, des Nadelhebels 25, des Stoffbeugers 12 und der Nähguttransporteinrichtung 45. In dieser Darstellung ist insbesondere die gebogene Nadel 10 deutlich erkennbar, die in der Nadelhalterung 27 des Nadelhebels 25 eingeklemmt ist. Die Lagerung des Nadelhebels 25 erfolgt über Lagerzapfen 113 durch die die Nadelhebelachse 26 gebildet wird. In Fig. 9 ist nur der rechte Lagerzapfen 113 ersichtlich.
Weiterhin ist der Stoffbeuger 12 deutlich ersichtlich, der in dieser Position in die Stichplatte 28 angehoben ist und ein entsprechendes Nähmaterial (nicht dargestellt) nach oben aufbeugen würde, in das die gebogene Nadel 10 einsticht. Links und rechts neben dem Stoffbeuger 12 ist eine Nähguttransporteinrichtung 45 angeordnet, welche hier beispielhaft in Form von umlaufenden Bändern ausgebildet ist. Alternative Ausführungsformen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
In den Figuren nicht dargestellt ist eine entsprechende Verkleidung des Nähkopfes 5.
Mit der vorliegenden Erfindung wird somit eine Zweifaden-Blindstich-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschine geschaffen, die erstmalig einen Fadenabschneider aufweist, der in der Lage ist, sowohl Spulenfaden als auch Nadelfaden in kontrollierter Weise sicher abzuschneiden, wobei keine wesentliche Änderung der Bauteile des Nähmaschinenkopfes zur Erzeugung der Doppelsteppstich-Blindstichnaht vorgenommen werden mussten. Dies hat den großen Vorteil, dass die sich über Jahrzehnte bewährte konstruktive Ausgestaltung der Komponenten zur Erzeugung der Doppelsteppstich-Blindstichnaht im Wesentlichen beibehalten werden konnte. Die erfindungsgemäße Nähmaschine eignet sich in hervorragender Weise für den Einsatz in einer automatisierten Produktion.

Bezugszeichenliste:

1: - Blindstichnähmaschine
3: - Nähmaschinen-Gehäuse
4: - Nähmaschinen-Gehäuse-Oberarm
5: -Nähkopf
6: - Nähmaschinen-Gehäuse-Stofftragarm
7: - Antriebsmotor
9: - Hauptwelle
10: - gebogene Nadel
11: - Getriebe
12: - Stoffbeuger
13: - Antriebszahnrad
14: - Antriebswelle des Nähkopfes
15: - Zahnrad
17: - Zahnrad Greiferantrieb
19: - Exzenter für Nadelhebelantrieb
21: - Pleuel für Nadelhebel
22: - Drehlager
25: - Nadelhebel
26: - Nadelhebelachse
27: - Nadelhalterung für gebogene Nadel
28: - Stichplatte
29: - Deckel für Greiferantrieb
30: - Greifenwelle
31: - Greifer
32: - Greiferspitze
33: - Fadenspule
34: - Greiferrücken
35: - Stoffbeugerwelle
36: - Spulengehäuse
37: - Zahnriemen
38: - Greiferbrücke
45: - Nähguttransporteinrichtung
49: - Fadenspannungsvorrichtung für Nadelfaden
56: - Vorsprung am Spulengehäuse
658: - Vorsprung am Spulengehäuse
61: - Fadenabschneider
60: - Abtastvorrichtung
63: - Fadenfänger
64: - Schwenkhebel
65: - Aktuator für Fadenabschneider
66: - Abtastrolle
67: - Schneideinrichtung
69: - Gegenmesser
71: - Pneumatikzufuhr
75: - Fadenhebel
79: - Drehachse
81: - Zwischenhebel
83: - Abtastrolle
85: - Drehachse des Zwischenhebels
87: - Steuerkurve der Bewegung des Fadenziehmessers
88: - Steilanstiegskurvenabschnitt
89: -Fanghaken für Fäden beim Einschwenken
91: - Fanghaken für Fäden beim Ausschwenken
92: - Fadenkanal
93: - Nadelfaden vorderes Trumm
95: - Nadelfaden hinteres Trumm
97: - Spulenfaden
99: - Spitze des Fadenfängers
101: - Schneidkante des Fadenfängers
102: - vordere Fadenführung.
103: - erster Antriebszylinder
104: - erster Kolben
105: - zweiter Antriebszylinder
106: - zweiter Kolben
107: - Fadenspannungsvorrichtung für Spulenfaden
109: - Einbuchtung
113: - Lagerzapfen

Claims

Blindstichnähmaschine, nämlich Zweifaden-Doppelsteppstich-Blindstichnähmaschine (1),
• die dazu eingerichtet ist, einen Blindstich zu erzeugen, der Nähgut, gebildet aus wenigstens zwei Nähmaterialien, einem Obermaterial und wenigstens einem Untermaterial so miteinander verbindet, dass die Naht auf der Oberseite des Obermaterials nicht sichtbar ist,

• mit einem Antriebsmotor (7), der einen Nadelhebel (25) oszillierend um eine Nadelhebelachse (26) antreibt, an dem eine gebogene Nadel (10) befestigt ist, durch die sich im Betrieb der Blindstichnähmaschine der Nadelfaden erstreckt,

• mit einem Doppelsteppstich-Greifer (31), der bei jedem vollständigen Nadelhub aus Hin- und Rückweg des Nadelhebels (25) zweifach umläuft und der ein Spulengehäuse (36) lagert, in dem ein Spulenfadenvorrat aufgenommen ist, der bevorzugt auf eine Fadenspule (33) aufgewickelt ist,

• mit einem Stoffbeuger (12), der intermittierend und synchron zur Nadelbewegung das Nähgut in Richtung Nadelhebelachse (26) hebt, wobei die Tiefe des Nadeleinstichs der gebogenen Nadel (10) in die Dicke des Obermaterials durch Einstellung der oberen Totlage des Stoffbeugers (12) einstellbar ist,

• mit einer Nähguttransporteinrichtung (45), die dazu eingerichtet ist, das Nähgut beim Nähen zwischen zwei Stichen um eine wählbare Stichlänge in Nahtrichtung vorwärts oder rückwärts zu transportieren,

• mit einem Fadenhebel (75), der die erforderliche Länge des Nadelfadens vorgibt, die für jeden Umlauf einer Nadelfadenschlinge um das Spulengehause (36) erforderlich ist, und der diese vorgegebene Fadenlänge für einen Fadenanzug nach jedem Umlauf der Nadelfadenschlinge wieder zurückzieht,

• mit einer Fadenspannungsvorrichtung (49) für den Nadelfaden,

• mit einer Fadenspannungsvorrichtung (107) für den Spulenfaden, und

• mit einer Stichplatte (28), die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei sich das Nähgut und der Stoffbeuger (12) im Wesentlichen auf der Unterseite der Stichplatte (28) befinden, während sich der Greifer (31) sowie die gebogene Nadel (10) auf der Oberseite der Stichplatte (28) befinden,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Fadenabschneider (61) vorgesehen ist, der einen Fadenfänger (63) aufweist, welcher in der Lage und dazu eingerichtet ist, sowohl den Nadelfaden als auch den Spulenfaden zu ergreifen und einer Schneideinrichtung (67) zuzuführen.
Blindstichnähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenfänger (63) zumindest teilweise in einen Greiferraum taucht, der sich in Drehrichtung des Greifers (31) zwischen einem Greiferrücken (34) und einer Greiferspitze (32) des Greifers (31) erstreckt, um dort den Nadelfaden und den Spulenfaden zu ergreifen.
Blindstichnähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Fadenfängers (63) mit der Bewegung des Greifers (31) so synchronisiert ist, dass Kollisionen zwischen Fadenfänger (63) und Greifer (31) ausgeschlossen sind.
Blindstichnähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenfänger (63) Fangvorrichtungen (89, 91) aufweist, die in der Lage sind, sowohl den Nadel- als auch den Spulenfaden durch das Eintauchen des Fadenfängers (63) in den Greiferraum und durch das anschließende Zurückziehen des Fadenfängers (63) aus dem Greiferraum in Form von Fadenschlaufen zu erfassen und in Richtung der Schneideinrichtung (67) aus dem Greiferraum herauszuziehen.
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenfänger (63) einen Fanghaken (89) für den Spulenfaden (97) und das vordere Trumm des Nadelfadens (93) in der Vorwärtsbewegung, einen Fanghaken (91) für den Spulenfaden (97) und das vordere Trumm des Nadelfadens (93) in der Rückwärtsbewegung, einen Fadenkanal (92) und eine Schneidkante (101) aufweist, sowie eine vordere Fadenführung (102) für Nadelfaden und Spulenfaden (97) aufweist.
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Bewegung des Fadenfängers (63) des Fadenabschneiders (61) mittels einer Abtastvorrichtung (60) erfolgt, die für den Vorgang des Fadenabschneidens bevorzugt mittels einer Abtastrolle (66) in Anlage an einer synchron mit einem Greifer (31) umlaufenden Steuerkurve (87) bringbar ist, welche die Bewegung des Fadenfängers (63) steuert und mit der Bewegung des Greifers (31) synchronisiert.
Blindstichnähmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastvorrichtung (60) weiterhin ein Getriebe zwischen Fadenfänger (63) und Steuerkurve (87) aufweist, das als ein um eine Drehachse (85) schwenkbarer Zwischenhebel (81) mit einer Abtastrolle (83) ausgeführt ist, die in Anlage an eine synchron mit dem Greifer (31) umlaufende Steuerkurve (87) bringbar ist.
Blindstichnähmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenfänger (63) eine schnelle Rückzugsbewegung ausführt, die durch einen Steilanstiegskurvenabschnitt (88) in der Steuerkurve (87) erzeugt wird.
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenfänger (63) eine schnelle Rückzugsbewegung ausführt, indem er in einer Zeitspanne, die kleiner ist als die Zeit, die der Greifer (31) für einen Drehwinkel von im Wesentlichen 40° benötigt, aus dem Umfangsbereich des Greifers (31) zurückgezogen wird, wodurch eine Kollision mit der Greiferspitze (32) vermieden wird.
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Fadenfängers (63) in Richtung eines Gegenmessers (69) der Schneideinrichtung (67) nach der schnellen Rückzugsbewegung aber vor dem Abschneidevorgang verlangsamt oder zum Stillstand gebracht wird, um den Zeitpunkt des Abschneidvorgangs solange zu verzögern, bis der Fadenhebel (75) in die Nähe seines oberen Totpunktes gelangt ist.
Blindstichnähmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die verlangsamte Bewegung des Fadenfängers (63) durch eine Raststellung in der Steuerkurve (87) erfolgt, die durch einen Kurvenabschnitt der Steuerkurve gebildet wird, der einen im Wesentlichen konstanten Kurvendurchmesser aufweist.
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenfänger (63) bogenförmig ist und eine Schwenkbewegung um eine Drehachse (79) ausführt,
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenfänger (63) so ausgebildet ist, das er eine Schneidkante (101) sowohl für den Nadelfaden als auch für den Spulenfaden aufweist, die bei einer Rückzugsbewegung des Fadenfängers sich an einem Gegenmesser (69) der Schneideinrichtung (67) vorbeibewegt, wodurch das Durchtrennen beider Fäden bewirkt wird.
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Spulenfadens vom Spulengehäuse (36) aus gemessen nach dem Abschneiden mindestens 20 mm beträgt und die Länge des Nadelfadens von der Nadel (10) aus gemessen, bei Stellung des Nadelhebels (25) in seinem oberen Totpunkt, mindestens 45 mm beträgt.
Blindstichnähmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine vordere Fadenführung (102) als Einkerbung in der Oberseite des Fadenfängers (63) im Bereich zwischen einer Spitze (99) und der Schneidkante (101) des Fadenfängers (63) ausgebildet ist.
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Spulengehäuse (36) die Fadenspannungsvorrichtung des Spulenfadens in Form einer Spulenfaden-Spannungsfeder (107) an ihrem Umfang aufweist, die mit einer Einbuchtung (109) versehen ist, die zur Aufnahme des Spulenfadens (97) dient, wobei die Einbuchtung (109) im oberen Abschnitt der Spannungsfeder (107) angeordnet ist.
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenspannung des Nadelfadens spätestens ab dem letzten Drittel der schnellen Rückzugsbewegung des Fadenfängers (63) gelöst wird, wodurch der Fadenfänger (63) in die Lage versetzt wird, mit hinreichend kleiner Kraft ausreichend Nadelfaden aus einem Nadelfadenvorrat zu ziehen.
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenfänger (63) mit mindestens einem Aktuator (103) für den Fadenabschneidvorgang an die Steuerkurve (87) gedrückt wird und dessen Bewegung entsprechend der Kontur der Steuerkurve (87) gesteuert wird.
Blindstichnähmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, 10, 11 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenfänger (63) für den Fadenabschneidvorgang mittels eines ersten Aktuators in Form eines ersten Antriebszylinders (103) über einen ersten Kolben (104) und mittels eines zweiten Aktuators in Form eines zweiten Antriebszylinders (105) über einen zweiten Kolben (106) in Aktion derart gesetzt wird, dass der Fadenfänger (63) an die Steuerkurve (87) gedrückt wird und seine Bewegung entsprechend der Kontur der Steuerkurve (87) gesteuert wird.