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Die
Erfindung betrifft eine Knopfloch-Nähmaschine nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Aus
der
DE 103 04 825
B3 ist eine derartige Knopfloch-Nähmaschine bekannt, die ein
Messer mit einem geradlinigen Schneidenteil und an jedem Ende dieses
geradlinigen Schneidenteils ein Augenschneidenteil aufweist. Der
einen Amboss als Gegenmesser mit einer Gegenfläche für das Messer aufweisende obere
Schneidblock ist motorisch stufenlos in Längsrichtung, also in y-Richtung,
der Nähmaschine
verstellbar, so dass unterschiedliche Arten und Längen von
Knopflöchern
geschnitten werden können.
Es können
Augenknopflöcher
mit unterschiedlich langen geraden Abschnitten geschnitten werden.
Weiterhin können
lediglich gerade Knopflöcher,
also einfache Knopflöcher
unterschiedlicher Länge,
d. h. Knopflöcher
ohne Augenloch, geschnitten werden. Darüber hinaus ist das Schneiden
lediglich von Augenlöchern
durchführbar.
Grundsätzlich kann
das Messer oder der Schneidblock in y-Richtung verstellt werden;
näher erläutert ist
aber lediglich eine Verstellung des Schneidblocks mit Amboss in y-Richtung
mittels eines in der Nähmaschine
selber angeordneten Stellmotors über
ein verhältnismäßig aufwändiges Gestänge mit
Schlittenführungen
in y- und z-Richtung.
Diese Ausgestaltung ist für
manche Anwendungsfälle
von Vorteil; sie ist aber konstruktiv aufwändig.
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Aus
der
US-PS 2,247,305 ist
eine Vorrichtung zur Herstellung von Knopflöchern bekannt. Hierbei wirkt
ein Messer mit einem Schneidblock zusammen, wobei die Eingriffslänge, d.
h. die Überdeckung von
Schneid- block und
Messer, verstellbar ist, so dass in der Länge veränderliche Knopfloch-Schnitte erzeugt
werden können.
Diese Ausgestaltung ist aufwändig
und darüber
hinaus nicht ausreichend flexibel.
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Aus
der
DE 100 85 290
T1 ist eine Knopfloch-Nähmaschine
bekannt, die eine Schneid-Vorrichtung zum Schneiden von Augen-Knopflöchern aufweist.
Hierbei können
Schnitte unterschiedliche Form und Größe durch jeweils mehrere Schneidbewegungen
eines Messers erzeugt werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Knopfloch-Nähmaschine
der gattungsgemäßen Art
so auszugestalten, dass in konstruktiv einfacher Weise unterschiedliche
Knopflöcher
geschnitten werden können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Durch
die erfindungsgemäßen Maßnahmen
ist es möglich,
unterschiedliche Arten von Knopflöchern zu schneiden. Durch die
Quer-Verschiebbarkeit der beiden Messer in x-Richtung können unterschiedliche Messer
mit der Gegenfläche des
Ambosses des Schneidblocks in Eingriff gebracht werden. Durch die
Längs-Verschiebbarkeit des
Ambosses in y-Richtung können
wiederum unterschiedliche Bereiche des jeweiligen Messers mit der
Gegenfläche
des Ambosses in Eingriff gebracht werden.
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Die
Ansprüche
2 und 3 geben vorteilhafte Ausgestaltungen der beiden Messer wieder.
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Die
Ansprüche
4 und 5 geben wieder, dass die Messer-Einheit einerseits und der
Schneidblock andererseits jeweils als kompakte Baueinheiten ausgebildet
sind, in die die jeweiligen Antriebe konstruktiv integriert sind.
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Die
Ansprüche
6 und 7 geben besonders einfache und betriebssichere Ausgestaltungen
der Antriebe zum Verschieben der Messer bzw. des Ambosses wieder.
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Die
Ansprüche
8 bis 11 geben vorteilhafte konstruktive Einzelheiten wieder.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
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1 eine
Längsansicht
einer Augen-Knopfloch-Nähmaschine
mit einer Knopfloch-Schneid-Vorrichtung,
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2 einen
horizontalen Teil-Schnitt durch die Nähmaschine entsprechend der
Schnittlinie II-II in 1 in gegenüber 1 vergrößertem Maßstab,
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Messer-Einheit,
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4 eine
Ansicht der Messer-Einheit gemäß dem Sichtpfeil
IV in 5,
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5 eine
Seitenansicht der Messer-Einheit gemäß dem Sichtpfeil V in 4,
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6 einen
vertikalen Querschnitt durch die Messer-Einheit gemäß der Schnittlinie
VI-VI in 5,
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Schneidblocks,
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8 eine
Seitenansicht des Schneidblocks gemäß dem Sichtpfeil VIII-VIII
in 9,
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9 eine
Rück-Ansicht
des Schneidblocks gemäß dem Sichtpfeil
IX in 8,
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10 einen
vertikalen Längsschnitt
durch den Schneidblock gemäß der Schnittlinie
X-X in 9,
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11 eine
Teil-Stirnansicht der Nähmaschine
gemäß dem Sichtpfeil
XI in 1 in einer Endlage der Messer,
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12 eine
schematische Seitenansicht des Schneidblocks in einer Endlage,
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13 eine
schematische Ansicht des Schneidblocks in der anderen Endlage,
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14 eine
Teil-Stirnansicht der Nähmaschine
gemäß dem Sichtpfeil
XIV in 1 in der anderen Endlage der Messer,
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15 eine
Knopflochnaht mit einem Knopfloch-Schnitt,
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16 eine
Knopflochnaht mit einem Augenloch-Schnitt, und
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17 eine
Schnürlochnaht
mit einem Schnürloch.
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Wie
1 entnehmbar
ist, ist eine Knopfloch-Nähmaschine
C-förmig
ausgebildet, d. h. sie weist einen oberen Arm
1, eine untere,
gehäuseartig ausgebildete
Grundplatte
2 und einen beide verbindenden, etwa vertikalen
Ständer
3 auf.
Im Arm
1 ist in üblicher
Weise eine Armwelle
4 gelagert, die von einem nicht dargestellten
Antriebsmotor antreibbar ist. Die Anordnung eines solchen Antriebsmotors
an einer solchen Nähmaschine
ist aus
DE 102 25
511 C1 und
DE
102 25 512 C1 bekannt. Von der Armwelle
4 werden
in üblicher
Weise der Antrieb einer vertikal verschiebbaren Nadelstange
5 mit
einer Nadel
6 und ein Schwingantrieb hierfür abgeleitet.
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Auf
der Grundplatte
2 ist ein x-y-Tisch
7 angeordnet,
bei dem es sich also um einen in zwei horizontalen Koordinatenrichtungen,
nämlich
der x-Richtung und der y-Richtung, verschiebbaren Kreuzschlitten
handelt. Der x-y-Tisch
7 ist in üblicher Weise ausgebildet,
wie es beispielsweise aus der
DE 198 07 771 C1 (entspr.
US 6,095,066 ) bekannt ist. Der Antrieb
des x-y-Tisches
7 erfolgt mittels nicht dargestellter Antriebe,
nämlich
eines x-Antriebes und eines y-Antriebes, bei denen es sich üblicher
Weise um positionierbare Elektromotoren, in der Regel also Schrittmotoren,
aber auch regelbare Gleichstrommotoren, handelt. Eine derartige
Ausgestaltung ist aus der
DE
102 25 511 C1 und der
DE 102 25 512 C1 bekannt.
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Auf
dem x-y-Tisch
7 ist eine zweiteilige Stützplatte
8a,
8b angeordnet.
Jeder Teil-Stützplatte
8a bzw.
8b ist
eine Nähgutklammer
9a bzw.
9b zuge ordnet,
die jeweils eine auf der jeweiligen Teil-Stützplatte
8a bzw.
8b angebrachte
Teil-Auflageplatte
10a bzw.
l0b aufweist, denen
jeweils eine Klemmplatte
11a bzw.
11b zugeordnet
ist. Die Klemmplatten
11a bzw.
11b sind an doppelarmigen
Lagerhebeln
12a bzw.
12b angebracht. Einzelheiten
des Aufbaus und des Antriebs der Nähgutklammern
9a,
9b ergeben
sich aus der
DE 102
16 808 C2 (entsprechend
US 6,722,299 B2 ), auf die insoweit verwiesen
wird.
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In
y-Richtung gesehen hinter der Nadelstange
5 befindet sich
eine Knopfloch-Schneid-Vorrichtung
13, die eine untere,
in der Grundplatte
2 vertikal, also in z-Richtung, ortsfest
angeordnete Messer-Einheit
14 und einen oberen Schneidblock
15 aufweist. Dem
Schneidblock
15 ist ein Schneid-Antrieb
16 zugeordnet, der
als mehrstufiger pneumatisch beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Antrieb
ausgebildet ist und der im Einzelnen in
DE 102 25 511 C1 und
DE 102 25 512 C1 dargestellt
und beschrieben ist. Der Schneid-Antrieb
16 durchsetzt
den Ständer
3.
Das eine untere Ende des Schneid-Antriebs
16 ist in der Grundplatte
2 mittels
eine Gelenks
17 befestigt. Das andere obere Ende des Antriebs
16 ist
mit einem zweiarmigen Hebel
18 mittels eines Gelenks
19 verbunden,
der wiederum mittels eines Schiebe-Dreh-Gelenks
20 an einer
Antriebs-Stange
21 angelenkt ist, die in mindestens einem
im Arm
1 angeordneten Führungs-Lager
22 vertikal
verschiebbar geführt
ist. Der zweiarmige Hebel
18 ist etwa in seiner Mitte um
eine im Arm
1 gelagerte horizontale Schwenkachse
23 verschwenkbar.
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Die
untere Messer-Einheit 14 weist eine Aufnahme-Platte 24 auf,
die mittels einer sphärischen Lagerfläche 25 und
Befestigungsschrauben 26 auf dem Bodenteil 27 der
Grundplatte 2 befestigt ist. Durch diese Art der Befestigung
kann die Aufnahme-Platte 24 ausgerichtet werden, und zwar
um eine durch die y-Richtung vorgegebene Achse und um eine horizontal
und quer hierzu verlaufende, durch die x-Richtung vorgegebene Achse.
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Soweit
die Nähmaschine
bis hierher dargestellt und beschrieben ist, ist sie aus der
DE 103 04 821 B3 bekannt.
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Auf
der Aufnahme-Platte 24 ist ein Quer-Schlitten 28 in
x-Richtung zwischen zwei Endlagen verschiebbar gelagert. Dieser
Schlitten 28 ist mittels eines Zwei-Stellungs-Linear-Antrieb 29 antreibbar,
der durch einen zwischen der Aufnahme-Platte 24 und dem
Quer-Schlitten 28 angeordneten, pneumatisch beaufschlagbaren
Kolben-Zylinder-Antrieb gebildet ist. Der Zylinder 30 dieses
Antriebs 29 ist auf der Aufnahme-Platte 24 angebracht. Seine
Kolbenstange 31 ragt beidendig abgedichtet aus dem Zylinder 30 heraus
und ist an ihren Enden 32, 33 mit dem Quer-Schlitten 28 verbunden.
Die Kolbenstange 31 trägt
im Zylinder 30 einen gegenüber dem Zylinder 30 abgedichteten
Kolben 34, so dass beidseitig des Kolbens 34 zwei
Zylinder-Kammern 35, 36 gebildet werden. In diese
Kammern 35, 36 münden Druckluftleitungen 37, 38 ein,
die über
ein als Magnet-Ventil ausgebildetes Steuer-Ventil 39 von einer
Druckluft-Versorgungsleitung 40 je nach Ansteuerung mit
Druckluft beaufschlagt werden. Die Ansteuerung des Steuer-Ventils 39 erfolgt über die nur
angedeutete Steuerung 41 mit Bedienfeld 42 der Nähmaschine.
Je nach Druckluft-Beaufschlagung des Antriebs 29 befindet
sich die Kolbenstange 31 mit Kolben 34 und dementsprechend
der Quer-Schlitten 28 in einer der Endlagen, die durch den
Anschlag des Kolbens 34 am Ende des Zylinders 30 vorgegeben
ist.
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An
der Oberseite des Quer-Schlittens 28 sind zwei sich in
y-Richtung erstreckende, vertikal, also in z-Richtung aufragende
Seiten-Stütz-Wände 43, 44 ausgebildet,
zwischen denen zwei Messer 45, 46 mit unterschiedlich ausgebildeten
Schneiden 47, 48 lös- und auswechselbar angeordnet
sind. Sie werden mittels Klemmbacken 49 und Schrauben 50 auf den
Quer-Schlitten 28 gespannt,
so dass sie zwischen den Seiten-Stütz-Wänden 43, 44,
dem Quer-Schlitten 28 und den Klemmbacken 49 in
x-, y- und z-Richtung
fest eingespannt und damit gegenüber
dem Quer-Schlitten 28 fest gehalten sind. Wie aus der vorstehenden
Beschreibung und den zugehörigen
Zeichnungen erkennbar ist, ist also die untere Messer-Einheit 14 samt
ihrem Antrieb 29 eine geschlossene Einheit bzw. Baugruppe,
die als ganzes Bauteil außerhalb
der Nähmaschine
vormontiert und eingesetzt werden kann.
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An
der Unterseite der Antriebs-Stange 21 ist eine Stütz-Platte 51 ausgebildet,
an deren Unterseite ein Antriebs-Gehäuse 52 mit einem Längs-Schlitten 53 angebracht
ist, der also in y-Richtung verschiebbar ist. In diesem Antriebs-Gehäuse 52 befindet
sich ein Zwei-Stellungs-Linear-Antrieb 54, der ebenfalls als
pneumatisch beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Antrieb ausgebildet ist. Er weist einen
sich in y-Richtung erstreckenden Zylinder 55 auf, in dem
ein Kolben 56 abgedichtet geführt ist, der wiederum an einer
aus einem Ende des Zylinders 55 abgedichtet herausgeführten Kolbenstange 57 angebracht
ist. Der Kolben 56 unterteilt den Zylinder 55 in
zwei Zylinder-Kammern 58, 59, die jeweils über eine
Druckluft-Leitung 60, 61 mit Druckluft beaufschlagbar
sind. Die Beaufschlagung erfolgt über ein Steuer-Ventil 62, dem
die Druckluft über
eine Druckluft-Versorgungsleitung 63 zugeführt wird.
Die Ansteuerung des Steuer-Ventils 62 erfolgt ebenfalls
von der Steuerung 41 mit Bedienfeld 42.
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Mit
dem aus dem Zylinder 55 herausragenden Ende der Kolbenstange 57 ist
der Längs-Schlitten 53 verbunden,
an dem wiederum ein als Amboss 64 ausgebildetes Gegenmesser
lös- und
auswechselbar angebracht ist. Dieser Amboss 64 ist in einer sich
in y-Richtung erstreckenden Führung 65 an
der Unterseite des Antriebs-Gehäuses 52 verschiebbar geführt. In
x- und z-Richtung
ist dieser Amboss 64 spielfrei gelagert. Je nach Druckluftbeaufschlagung der
einen oder der anderen Zylinder-Kammer 58 bzw. 59 mit
Druckluft befindet sich der Kolben 56 in einer der Endlagen
des Zylinders 55. Entsprechend befindet sich der Amboss 64 in
einer seiner beiden Endlagen.
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Wie
sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist der Schneidblock 15 eine
in sich geschlossene, an der Antriebs-Stange 21 angebrachte
Einheit, in die auch der Zwei-Stellungs-Linear-Antrieb 54 integriert ist.
Außer über die
Antriebs-Stange 21 ist der Schneidblock 15 nur über die
flexiblen Druckluft-Leitungen 60, 61 mit
der Nähmaschine
verbunden.
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Die
beiden Messer 45, 46 der unteren Messer-Einheit 14 haben
unterschiedliche Formen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Schneide 47 des
Messers 45 ein geradliniges Schneidenteil 66 und
an einem Ende hiervon ein Augen-Schneidenteil 67 auf. Die
Schneide 48 des Messers 46 weist im dargestellten
Ausführungsbeispiel
nur ein Augen-Schneidenteil
auf, das – bezogen
auf die x-Richtung – sich
neben dem Augen-Schneidenteil 67 des Messers 45 befindet.
Der Amboss 64 weist an seiner Unterseite, also den Messern 45, 46 zugewandt,
eine ebene, in der x- y-Ebene
verlaufende, Gegenfläche 69 auf,
deren Breite a (9) zumindestens an dem den Augen-Schneidenteilen 67, 68 zugewandten Ende
mindestens der Breite b dieser Augen-Schneidenteile 67, 68 (6)
in x-Richtung entspricht.
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Die
Länge c
der Gegenfläche 69 in
y-Richtung (12) entspricht im Wesentlichen
der Länge des
kleinsten zu schneidenden Augen-Knopflochs.
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Die
Länge d
des geradlinigen Schneidenteils 66 in x-Richtung (5)
ist in der Regel größer als die
Länge c
der Gegenfläche 69.
Weiterhin ist der Verschiebeweg e des Ambosses 64 in y-Richtung (13)
mindestens so groß wie
die Erstreckung f des Augen-Schneidenteils 67 in y-Richtung
(5), so dass die Gegenfläche 69 außer Eingriff
mit diesem Augen-Schneidenteil 67 gebracht
werden kann. Anstelle des einzelnen Augen-Schneidenteils 68 kann beispielsweise
auch ein nicht dargestelltes kreisrundes Schnürloch-Schneidenteil eingesetzt
werden, mittels dessen ein sogenanntes Schnürloch geschnitten werden kann.
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Die
oben bereits geschilderte Einstellbarkeit der unteren Messer-Einheit 14 dient
dazu, die Schneidenteile 66, 67, 68 in
eine exakte Anlage zur Gegenfläche 69 des
Ambosses 64 zu bringen, so dass bei einer Betätigung der
Knopfloch-Schneid-Vorrichtung 13 ein sauberer Schnitt erzeugt
wird.
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Die
Arbeitsweise ist wie folgt:
Mittels der Nähgutklammer 9a, 9b ist
ein Nähgutteil 70 auf
der Auflageplatte 10a, 10b gehalten, und zwar mit
seiner späteren
Sichtseite nach unten. Es wird eine Augen-Knopfloch-Naht 71 genäht, die
zwei geradlinige raupenförmige
Nahtabschnitte 72, 73 und einen diese verbindenden
ebenfalls raupenförmigen Augen-Abschnitt 74 aufweist.
Nach dem Nähen
der Knopfloch-Nähte 71, 72, 73 wird
der x-y-Tisch 7 derart in y-Richtung verfahren, dass das
Nähgutteil 70 in die
richtige Position zwischen Messer-Einheit 14 und Schneidblock 15 gelangt.
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Zum
Schneiden des Augenloches 75 und des geradlinigen sogenannten
Wäscheloches 76 gemäß 15 wird
der Quer-Schlitten 28 der unteren Messer-Einheit 14 so
verfahren, dass das Messer 45 sich gemäß 11 unterhalb
des Ambosses 64 befindet. Der Längs-Schlitten 53 mit
dem Amboss 64 wird in die Endlage gemäß 12 verfahren,
in der sich die Gegenfläche 69 oberhalb
des Augen-Schneidenteils 67 und oberhalb des geradlinigen
Schneidenteils 66 befindet. Durch Betätigung des Schneid-Antriebs 16 wird
der obere Schneidblock 15 mit dem Amboss 64 nach
unten verfahren, so dass das Augenloch 75 und das geradlinige
Wäscheloch 76 durch
Zusammenwirken des unteren Messers 45 mit dem Amboss 64 geschnitten
wird. Wenn der zu erzeugende Wäscheloch-Schnitt
länger ist
als er beim ersten Schnitt erzeugt werden konnte, dann wird der
Amboss 64 durch entsprechende Betätigung des Antriebs 54 in
die Position gemäß 13 verfahren,
in der sich die Gegenfläche 69 des Amboss 64 nur über dem
geradlinigen Schneidenteil 66 des Messers 45 befindet.
Durch entsprechendes Verfahren des x-y-Tisches 7 in y-Richtung
wird das Nähgutteil 70 derartig
verfahren, dass beim nächsten Schnitt
ein geradliniger Schnitt angeschlossen wird, durch den der Wäscheloch-Schnitt 76 entsprechend verlängert wird.
Dies kann theoretisch wiederholt werden.
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Wenn
gemäß 16 lediglich
ein Augenloch 75 geschnitten werden soll, dann wird gemäß 14 der
Quer-Schlitten 28 in seine andere Endlage verfahren, so
dass sich der Augen-Schneidenteil 68 unter der Gegenfläche 69 des
Ambosses 64 befindet. Nach dem Nähen der Nähte 71 bis 73 wird
das Nähgutteil 70 in
der bereits geschilderten Weise zwischen Messer-Einheit 14 und Schneidblock 15 gefahren
und dann die Knopfloch-Schneid-Vorrichtung 13 betätigt, so
dass hier lediglich einen Augenloch-Schnitt 75 ausgeführt wird.
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Wenn
gemäß 17 ein
Schnürloch 77 hergestellt
werden soll, dann wird eine entsprechend raupenförmige Schnürlochnaht 78 genäht. Das Schneiden
des Schnürloches
mit einen entsprechenden kreisförmigen
Messer er folgt dann in der gleichen Weise wie das Schneiden des
Augenloches gemäß 16.