WO2023108182A1

WO2023108182A1 - Industrienähmaschine

Info

Publication number: WO2023108182A1
Application number: PCT/AT2022/060430
Authority: WO
Inventors: Johannes Sahl
Original assignee: Johannes Sahl
Priority date: 2021-12-13
Filing date: 2022-12-06
Publication date: 2023-06-22
Also published as: AT525664A4; AT525664B1

Abstract

Es wird eine Industrienähmaschine (17) mit wenigstens einer an einen Stellzylinder (1) angeschlossenen Einrichtung (18) beschrieben. Der Stellzylinder (1) ist mit einem Betätigungszylinder (3) hydraulisch gekoppelt, an dessen Kolbenstange (4) ein von einem elektrischen Schrittmotor (5) angetriebener Nockentrieb (6) angreift.

Description

Industrienähmaschine

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Industrienähmaschine mit wenigstens einer an einen Stellzylinder angeschlossenen Einrichtung.

Stand der Technik

Zur Anpassung an unterschiedliche Nähbedingungen können bestimmte Einrichtungen von Industrienähmaschinen, wie Presserfüße, Fadenscheren, Stoffkantenführungen und Differentialtransporteure, verstellt bzw. eingestellt werden. Um diese Verstellungen bzw. Einstellungen nicht von Hand aus vornehmen zu müssen, werden ansteuerbare Stelltriebe eingesetzt, und zwar zunehmend pneumatische Stellzylinder, die im Vergleich zu elektromagnetischen Stelltrieben den Vorteil kleiner Baugrößen bei ausreichenden Stellwegen haben. Diese pneumatischen Stellzylinder haben jedoch zusätzlich zum Umstand, dass aufwendig für die Bereitstellung von Druckluft gesorgt werden muss, den Nachteil, dass der Stellweg durch den Kolbenanschlag vorgegeben ist und keine Zwischenstellungen angesteuert werden können.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfache Steuerung für einstellbare Einrichtungen von Industrienähmaschinen zu schaffen, um diese Einrichtungen feinfühlig an unterschiedliche Nähbedingungen anpassen zu können. Ausgehend von einer Industrienähmaschine der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Stellzylinder mit einem Betätigungszylinder hydraulisch gekoppelt ist, an dessen Kolbenstange ein von einem elektrischen Schrittmotor angetriebener Nockentrieb angreift.

Durch das Vorsehen eines mit dem Stellzylinder hydraulisch gekoppelten Betätigungszylinders ergibt sich zwischen dem Stellzylinder und dem Betätigungszylinder eine schlupffreie Übertragung des Kolbenhubs, sodass bei einem entsprechenden Stellweg der Kolbenstange des Betätigungszylinders jede Zwischenstellung des Kolbens des Stellzylinders angesteuert werden kann. Wegen der hydraulischen Koppelung des Stellzylinders und des Betätigungszylinders, wofür lediglich eine Hydraulikleitung zwischen den Druckräumen des Betätigungszylinders und des Stellzylinders erforderlich ist, kann der Betätigungszylinder mit seinem Nockentrieb unabhängig von der von der anzusteuernden Einrichtung abhängigen Anordnung des Stellzylinders an der Industrienähmaschine aber auch gesondert davon vorgesehen werden, was platzsparende Einbauverhältnisse für die Stellzylinder schafft. Außerdem kann durch eine gegenseitige Abstimmung der Druckraumvolumen eine Stellwegübersetzung zwischen dem Betätigungszylinder und dem Stellzylinder vorgesehen werden.

Da zur Verstellung der Kolbenstange des Betätigungszylinders ein Nockentrieb vorgesehen und dieser Nockentrieb mit einem elektrischen Schrittmotor antriebsverbunden ist, kann durch eine Ansteuerung des elektrischen Schrittmotors der Nocken entsprechend dem gewünschten Nockenhub gedreht werden, was eine feinfühlige Verstellung des Stellzylinders und damit eine von vorgegebenen Endanschlägen unabhängige Einstellung der jeweiligen Einrichtung der Industrienähmaschine erlaubt, und zwar in beiden Verstellrichtungen. Es muss lediglich dafür gesorgt sein, dass der Nockentrieb spielfrei mit der Kolbenstange des Betätigungszylinders zusammenwirkt.

Besonders einfache Konstruktionsbedingungen ergeben sich, wenn die

Kolbenstange des Betätigungszylinders an einem Betätigungshebel angelenkt ist, der sich zwischen seiner Lagerachse und der Anlenkachse auf der Kolbenstange am Nocken des Nockentriebs abstützt. Durch den mithilfe des Nockens verschwenkbaren Betätigungshebel ergibt sich eine Stellwegübersetzung, die den Nockenhub vom erforderlichen Stellweg des Stellzylinders bzw. des Betätigungszylinders unabhängig macht.

Bei Industrienähmaschinen müssen einzelne Arbeitsschritte synchron aufeinander abgestimmt sein, was eine synchrone Ansteuerung der hierfür vorgesehenen Einrichtungen voraussetzt. Um einfache Bedingungen für eine solche synchrone, aufeinander abgestimmte Ansteuerung der Stellzylinder dieser Einrichtungen zu ermöglichen, kann zur Betätigung mehrerer Einrichtungen durch je einen mit einem Betätigungszylinder hydraulisch gekoppelten Stellzylinder ein Nockentrieb vorgesehen werden, der für jeden Betätigungszylinder einen Nocken auf einer gemeinsamen Nockenwelle aufweist. Die gemeinsame Nockenwelle für die unterschiedlichen Nocken sichert in einfacher Art eine voneinander abhängige Ansteuerung der Stellzylinder für die einzelnen Einrichtungen.

Kurze Beschreibung der Erfindung

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern eines Stellzylinders in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1 ,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ansteuern mehrerer Stellzylinder in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 und

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Industrienähmaschine in einem schematischen Blockschaltbild.

Wege zur Ausführung der Erfindung Nach den Fig. 1 und 2 umfasst eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Stellzylinders 1 , mit dessen Hilfe eine Einrichtung einer Industrienähmaschine verstellt wird, einen mit dem Stellzylinder 1 durch eine Hydraulikleitung 2 gekoppelten Betätigungszylinder 3, dessen Kolbenstange 4 an einen von einem elektrischen Schrittmotor 5 angetriebenen Nockentrieb 6 angeschlossen ist. Der Schrittmotor 5 ist an einem Gestell 7 angeflanscht, in dem die vom Schrittmotor 5 angetriebene Nockenwelle 8 zwischen zwei Stirnwänden 9 gelagert ist. Zwischen diesen Stirnwänden 9 ist außerdem ein Betätigungshebel 10 um eine Lagerachse 11 schwenkbar gelagert, der an seinem freien Ende mittels einer Anlenkachse 12 gelenkig mit der Kolbenstange 4 des auf einer Achse 13 schwenkbar zwischen zwei Auslegern 14 des Gestells 7 gelagerten Betätigungszylinders 3 verbunden ist. Zwischen der Lagerachse 11 und der Anlenkachse 12 stützt sich der Betätigungshebel 10 durch eine Rolle als Nockenfolger 15 am Nocken 16 des Nockentriebs 6 ab und wird durch ein Rückstellmoment in spielfreier Anlage am Nocken 16 gehalten. Dieses Rückstellmoment kann durch eine den Betätigungshebel 10 oder den Kolben des Betätigungszylinders 3 beaufschlagende Rückstellfeder oder aber auch durch eine Rückstellkraft bereitgestellt werden, die von der zu verstellenden Einrichtung oder vom Stellzylinder über die Hydraulikleitung 2 auf den Betätigungszylinder 3 übertragen wird.

Wird der Nocken 16 durch den elektrischen Stellmotor 5 gedreht, so wird der Betätigungshebel 10 durch den Nocken 16 entsprechend dem dem jeweiligen Drehschritt zugehörigen Nockenhub mit der Folge verschwenkt, dass der Kolben des Betätigungszylinders 3 verlagert und Hydraulikmittel aus dem Druckraum des Betätigungszylinders durch die Hydraulikleitung 2 in den Druckraum des Stellzylinders 1 verdrängt wird, was eine Verstellung des Kolbens des Stellzylinders 1 und damit eine entsprechende Beaufschlagung der an den Stellzylinder angeschlossenen Einrichtung der Industrienähmaschine nach sich zieht. Obwohl bei einer Ausbildung des Stellzylinders 1 und des Betätigungszylinders 3 als einseitig beaufschlagbare Zylinder lediglich eine Hydraulikleitung erforderlich ist, können der Stellzylinder 1 und der Betätigungszylinder 3 auch als doppelt wirkende Zylinder ausgebildet sein, deren Druckräume zu beiden Seiten des Kolbens je durch eine Hydraulikleitung miteinander zu einem Hydraulikkreis verbunden sind.

Gemäß den Fig. 3 und 4 ist eine Vorrichtung zum Ansteuern mehrerer Stellzylinder 1a, 1 b, 1 c, vorgesehen, die je von einem Betätigungszylinder 3a, 3b, 3c hydraulisch beaufschlagt werden. Den Betätigungszylindern 3a, 3b, 3c ist ein gemeinsamer Nockentrieb 6 zugeordnet, der jedoch für jeden Betätigungszylinder einen gesonderten Nocken 16 a, 16b, 16 c auf einer gemeinsamen Nockenwelle 8 bereitstellt. Der grundsätzliche, durch je einen Nocken 16 a, 16b, 16 c bestimmte Konstruktionsaufbau zur Beaufschlagung der einzelnen Betätigungszylinder 3a, 3b, 3c durch die an den Kolbenstangen 4a, 4b, 4c angreifenden Betätigungshebel 10a, 10b, 10c stimmt je für sich mit dem Aufbau des Nockentriebs 6 gemäß den Fig. 1 und 2 überein. Mithilfe des mit der Nockenwelle 8 antriebsverbundenen elektrischen Schrittmotors 5 werden somit die Nocken 16a, 16b, 16c und damit die Stellzylinder 1a, 1 b, 1 c zwangsläufig in einer gegenseitigen Abhängigkeit angetrieben.

In der Fig. 5 ist eine Industrienähmaschine 17 mit erfindungsgemäß zu verstellenden Einrichtungen 18 angedeutet. Von diesen Einrichtungen 18 sind zwar lediglich der Presserfuß 19 und eine Stoffkantenführung 20 mit den zugehörigen Stellzylindern 1 ersichtlich, doch können auch andere Einrichtungen erfindungsgemäß angesteuert werden, und zwar gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Fadenschere und ein Differentialtransporteur. Die Stellzylindern 1 dieser Einrichtungen sind mit dem Betätigungsgestänge 21 der Fadenschere und mit dem Stellhebel 22 für den Differentialtransporteur verbunden.

Die Stellzylinder 1 der verschiedenen Einrichtungen 18 werden von einer Steuereinheit 23 aus angesteuert, die je nach den Anforderungen Steuervorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 und/oder nach den Fig. 3 und 4 umfasst. So bedarf es z. B. keiner Anpassung zwischen der Einstellung der Stoffkantenführung 20 und den übrigen Einstellparametern der Industrienähmaschine 17, sodass zur Ansteuerung der Stoffkantenführung 20 eine Steuervorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 vorzusehen ist. Ähnliches gilt für den Anpressdruck des Presserfußes 19, durch dessen Stellzylinder 1 die Vorspannung der den Presserfuß 19 beaufschlagenden Druckfeder unabhängig von anderen Einstellparametern vorgebbar sein soll.

Ist jedoch eine voneinander abhängige Einstellung verschiedener Einrichtungen 18 erforderlich, so kommt vorzugsweise eine Steuervorrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 zum Einsatz, wobei für jede Einrichtung 18 ein gesonderter Nocken 16 zur Beaufschlagung der den einzelnen Einrichtungen 18 zugeordneten, je einen Betätigungszylinder 3 und einen Stellzylinder 1 umfassenden hydraulischen Stelltriebe vorzusehen ist.

Claims

7 Patentansprüche

1 . Industrienähmaschine (17) mit wenigstens einer an einen Stellzylinder (1 ) angeschlossenen Einrichtung (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Stellzylinder (1 ) mit einem Betätigungszylinder (3) hydraulisch gekoppelt ist, an dessen Kolbenstange (4) ein von einem elektrischen Schrittmotor (5) angetriebener Nockentrieb (6) angreift.

2. Industrienähmaschine (17) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (4) des Betätigungszylinders (3) an einem Betätigungshebel (10) angelenkt ist, der sich zwischen seiner Lagerachse (11 ) und der Anlenkachse (12) auf der Kolbenstange (4) am Nocken (16) des Nockentriebs (6) abstützt.

3. Industrienähmaschine (17) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung mehrerer Einrichtungen (18) durch je einen mit einem Betätigungszylinder (3a, 3b, 3c) hydraulisch gekoppelten Stellzylinder (1a, 1b, 1c) ein Nockentrieb (6) vorgesehen ist, der für jeden Betätigungszylinder

(3a, 3b, 3c) einen Nocken (16a, 16b, 16c) auf einer gemeinsamen Nockenwelle (8) aufweist.