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Einrichtung zur mechanischen Durchführung des Spulenwechsels an Doppelsteppstichnähmaschinen
mit vertikal umlaufendem Greifer Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur mechanischen
Durchführung des Spulenwechsels an Doppelsteppstichnähmaschinen mit vertikal umlaufendem
Greifer, die mit einem Spulenwechselmittel ausgerüstet ist, das beim Spulenwechsel
an die Vorderseite des Greifers herangeführt wird, nach dem Lösen der Spulenkapselverriegelung
die leere Unterfadenspule mitsamt der Spulenkapsel aus dem Greifergehäuse entfernt
und anschließend eine, einem als drehbare Revolverscheibe ausgebildeten Magazin
entnommene, gefüllte Spule nebst Spulenkapsel in das Greifergehäuse einführt.
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Derartige bekannte Spulenwechseleinrichtungen weisen zur Lösung der
technischen Aufgabe der Entfernung der leeren Unterfadenspule samt Spulenkapsel
aus dem Greifergehäuse und der Einführung einer vollen Unterfadenspule samt Spulenkapsel
in das Greifergehäuse als Spulenwechselmittel zwei an einem Hebel angeordnete Greifklauen
auf, die zum Lösen der Spulenkapselarretierung im Greifergehäuse und zum Erfassen
der Kapsel erforderlich sind, aber eine gegenüber dem üblichen konstruktiv geänderte
Ausbildung der Spulenkapsel zur Voraussetzung haben.
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Um die bei Doppelsteppstichnähmaschinen üb-
lichen Spulenkapseln
auch bei den hier in Frage kommenden Spulenwechseleinrichtungen verwenden zu können,
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, als Spulenwechselmittel einen koaxial zur Greiferachse
verschiebbar angeordneten Elektromagneten und einen gemeinsam mit diesem verschiebbaren
und mit ihm federnd verbundenen Schieber zu verwenden. Der Elektromagnet schwenkt
die Spulenkapselklappe aus und hebt dadurch einerseits die Verriegelung zwischen
der Spulenkapsel und dem Greifergehäuse auf und verriegelt andererseits die Spule
in der Spulenkapsel, so daß die Spule beim nachfolgenden Herausziehen der Spulenkapsel
nicht aus dieser herausfallen kann. Der Schieber ist nach einem weiteren Erfindungsmerkmal
als eine den Elektromagneten umschließende zylindrische Hülse ausgebildet, die mittels
Schraubenfedern gegenüber dem Elektromagneten in einer vorgeschobenen Position gehalten
wird.
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Der Wechsel der Spulenkapsel kann bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
nach Erteilung eines Impulses selbsttätig ablaufen, wobei die mehrmalige Hin- und
Herbewegung des Spulenwechselmittels sowie die sonstigen Schalt- und Bewegungsvorgänge
innerhalb eines Spulenwechselzyklus mit Hilfe eines Elektromotors über ein Getriebe,
Gestänge, Schaltnocken und Kontaktvorrichtungen bewirkt werden.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsforin der erfindungsgemäßen
Spulenwechseleinrichtung dargestellt, die ohne irgendwelche Änderung von Teilen
der Nähmaschine angebracht werden kann. Es zeigt F i g. 1 den Sockel einer
Doppelsteppstichnähmaschine mit angebrachter Spulenwechseleinrichtung von vorn gesehen,
F i g. 2 eine Ansicht von unten, F i g. 3 einen Schnitt, etwa der
Linie 111-III der F i g. 2 entsprechend, F i g. 4 eine Magazintrommel
in schaubildlicher Darstellung von vorn gesehen, F i g. 5 die Magazintrommel
von hinten gesehen, ebenfalls in schaubildlicher Ansicht, F i g. 6 die Haltevorrichtung
für die Magazintrommel, schaubildlich von vorn gesehen, F i g. 7 die Haltevorrichtung
von hinten gesehen, F i g. 8 die Magazintrommel im Schnitt, F i
g. 9 einen Schnitt, etwa der Linie IX-IX der F i g. 8 entsprechend,
F ig. 10 eine Auslösevorrichtung für den absatzweisen Vorschub des Spulenkapselträgers
in der Magazintrommel im Schnitt, Fig. 11 dieselbe Vorrichtung in einer anderen
Schaltstellung, F i g. 12 die gleiche Einrichtung von hinten gesehen, F i
g. 13 eine in der Magazintrommel befindliche Arretiervorrichtung für den
Spulenkapselträger im Schnitt nach der Linie XIII-XIII der F i g. 9,
F i
g. 14 die Steuereinrichtung für den Spulenwechsel-Elektromagneten in der
Seitenansicht, im wesentlichen der Linie XIV-XIV der F i g. 1 entsprechend,
F i g. 15 bis 17 die Steuereinrichtung im Schnitt nach der Linie XV-XV
der F i g. 1 in verschiedenen Stellungen,
F i g. 18
einen Schnitt nach der Linie XVIII-XVIII der F i g. 17 und F i
g. 19 ein Schaltbild der elektrischen Einrichtung des Spulenwechslers.
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Nach den F i g. 1 bis 3 ist die Spulenwechseleinrichtung
beispielsweise in eine nur teilweise angedeutete Wäscheknopflochnähmaschine
1 eingebaut, die auf einem auf der Tischplatte 2 befestigten Sokkel
3 gelagert ist. Die Spulenwechseleinrichtung besteht im wesentlichen aus
drei Hauptteilen, nämlich der Magazintrommel 4, der an der Nähmaschine befestigten
Haltevorrichtung 5 für die Magazintrommel 4 und einer an der Nähmaschine
angeschraubten Betätigungs- und Steuereinrichtung 6.
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Die Magazintrommel 4 (s. insbesondere F i g. 8
und
9) weist einen scheibenförmigen Spulenkapselträger 7 auf, der mit
einer Anzahl radial angeordneter Ausnehmungen 8 zur Aufnahme von Spulenkapseln
9
mit den in diesen eingesetzten Unterfadenspulen 10
versehen ist. Der
Spulenkapselträger 7 ist auf einer Achse 12 drehbar gelagert und steht unter
der Wirkung einer Torsionsfeder 11. Die Achse 12 ist an zwei Seitenscheiben
13 und 14 sowie einem Teil 15 befestigt, der zur magnetischen Halterung
der Magazintronimel 4 in der Haltevorrichtung 5 dient. Der mit der Achse
12 und der Seitenscheibe 14 verbundene Teil 15 hat zwei waagerecht abgebogene
Lappen 30,
30' mit Begrenzungsstücken 31 sowie einen Zentrierstift
32 (F i g. 4 und 8).
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Die beiden Seitenscheiben 13 und 14 sind mit je einer Ausnehrnure,
16 bzw. 17 versehen, von denen die Ausnehmung 16 in der Seitenscheibe
14 die gleiche Kontur aufweist wie die Ausnehmungen 8 in dem Spulenkapselträger
7, während die Ausnehmung 17 in der Seitenscheibe 13 im wesentlichen
kreisrund und etwas kleiner ist als die Ausnehmungen 8 im Spulenkapselträger
7 und die Ausnehmung 16 in der Seitenscheibe 14.
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Zum Einbringen der gefüllten Spulen in den Spulenkapselträger
7 wird in eine radiale Bohrung 18
des Trägers 7 ein Dorn eingesetzt,
mit dessen Hilfe der Träger 7 gegenüber den Seitenteilen 13, 14 jeweils
um eine Teilung des Lochabstandes der Ausnehmungen 3 verdreht wird, bis in
jeder Ausnehmung 8 des Spulenkapselträgers 7 eine gefüllte Spulenkapsel
9
eingesetzt ist. Dabei wird gleichzeitig die Torsionsfeder 11 gespannt,
die in einer Ausnehmung 20 des Spulenkapselträgers 7 aufgenommen ist und
deren eines Federende um ein Auge 21 (s. F i g. 9 und 13)
gelegt ist,
während das andere Federende an einem Zapfen 22 befestigt ist, der an der Seitenscheibe
14 sitzt. In dem Au-e 21 ist ein federbelasteter Arretierstift 23 untergebracht,
der nach dem Einlegen der letzten Spulenkapsel 9 in den Spulenkapselträger
7 in e: ine öffnung 24 der Seitenscheibe 14 einrasten kann und dadurch verhindert,
daß der Spulenkapselträger 7
unter der Wirkung der Torsionsfeder
11 zurückgedreht wird. In dem Spulenkapselträger 7 sind ferner eine
den Ausnehmungen 8 entsprechende Anzahl radialer Ausnehmungen 25 eingearbeitet,
in die durch Öffnungen 26, 27 (s. F i g. 5) der Seitenscheibe
14 b;-iidurchra-er.de Schaltstifte 28, 29 (s. F i g. 10, 11
und 12)
wechselweise eingreifen können.
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Die Haltevorrichtung 5 (s. F i g. 2, 3, 6 und
7) ist aui einer -in der Nähmaschine 1 befindlichen Achse
33
axial verschiebbar und verschwenkbar gelagert und ;.U i -h 1-els
einer Kler-#irrscl-ir2ube 34 auf der Achse 33 befestigt. Die Haltevorrichtung5
weist einen Block35 mit daran befestigtem Blech36 auf. An den beiden Armen des Bleches
36 ist je ein nach oben wirkender Permanentmagnet 37 befestigt,
an denen die Magazintrommel 4 mit ihren Lappen 30, 30' haften kann, wenn
sie in die Nähmaschine eingesetzt wird. Ein weiterer Permanentmagnet 38 ist
an einem Auslegerarm 39 des Blockes 35 befestigt, so daß er waagerecht
ziehend auf den Teil 15 der Magazintrommel 4 wirken kann. In dem Block
35 ist noch eine prismenförmige Ausnehmung 40 vorgesehen (F i g. 3
und 6), in die der an der Magazintrommel 4 befestigte Zentrierstift
32 eingreift. Der Auslegerarm 39 trägt an einem rechtwinklig abgebogenen
Lappen 39' einen Stift 41, der in die öffnung 24 (F i g. 5) der Magazintrommel
4 eingreift, wenn sie in die Nähmaschine 1 eingesetzt ist. Dabei wird gleichzeitig
der Arretierstift 23
(F i g. 13) aus der öffnung 24 nach innen herausgedrückt,
so daß der Spulenkapselträger 7 unter der Wirkung der Torsionsfeder
11 (F i g. 9) entgegen der Bewegungsrichtung eines Uhrzeigers verdreht
werden kann. Diese Bewegung wird jedoch durch eine Schaltvorrichtung verhindert
(F i g. 10 bis 12), deren Schaltstift 28 beim Einsetzen der Magazintrommel
4 durch die Seitenscheibe 14 in die Ausnehmung 25' des Spulenkapselträgers
7 hineinragt, noch bevor der Arretierstift 23 den Spulenkapselträger
7 freigibt. Der Schaltstift 28 ist in einer an dem Blech
36 befestigten Büchse 42 geführt und weist eine Eindrehung 43 auf, in die
ein gabelförmig ausgebildeter Arm 44 eines doppelarmigen Hebels 44, 44' eingreift.
Auf den Arm 44' drückt ein Schaltstift 29, der in einer Büchse 46 geführt
ist und der unter der Spannung einer Feder 45 steht. Der doppelarinige Hebel 44,
44' ist auf einer Welle 47 verstiftet, die in einer Buchse 48 (F i g. 12)
drehbar gelagert ist und einen Blechtell 49 trägt, der als Anker für einen Auslösemagneten
50 dient. Der Magnet 50 ist mittels eines Haltewinkels 51 an
dem Blech 36 befestigt.
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Die Betätigungs- und Steuereinrichtung 6 ist an einem abschwenkbaren
Halter 52 der Nähmaschine 1
befestigt, wie am besten F i
g. 2 zeigt. An einem U-förmig gebogenen Rahmen 53, der an dem Halter
52 befestigt ist, sitzt ein Elektromotor 54 mit angeflanschtem Getriebe
55, auf dessen Abtriebswelle 56 eine Scheibe 57 und ein Zahnrad
58 sitzen. An der Scheibe 57 ist eine Schubstange 59 angelenkt
(s. F i g. 14 bis 17), die über einen um eine Achse 60
drehbaren
Hebel 61 und einen weiteren Hebel 62 an dem Elektromagneten
63 des Spulenwechselmittels angelenkt ist. Der Elektromagnet 63 ist
in Schlitzen 65 eines rohrförmigen Schiebers 64 gegen die Wirkung von Zu-federn
66 verschiebbar angeordnet. Der Schieber 64 hat seitlich angeordnete Führungsstifte
67, die in Führungsnuten 68 des Rahmens 53 ein-"reifen und
den Schieber 64 geradführen.
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Das auf der Abtriebswelle 56 des Getriebes 55 befestigte
Zahnrad 58 steht im Eingriff mit einem Zahnrad 69 mit einem übersetzungsverhältnis
von 2: 1.
Das Zahnrad 69 ist mit den Nockenscheiben 70, 71,
72
verstiftet und ist mit diesen zusammen auf einer am Rahmen 53 befestigten
Achse 73 drehbar gelagert. An dem Rahmen 53 sind drei Mikroschalter
74, 75,
76 (F i g. 19) angeordnet, die mit den Nockenscheiben
70, 71, 72 in Wirkverbindung stehen.
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Wie aus dem Schaltbild F ig. 19 ersichtlich ist, wird der Elektromotor
54 durch den Mikroschalter 74 und eine parallel zu diesem liegende Anlaßtaste
77
geschaltet, und zwar in der Weise, daß nach dem
Niederdrücken
der Taste 77 und erfolgtem Anlauf des Elektromotors 54 der Mikroschalter
74 durch die Nockenscheibe 70 geschlossen wird, die ihn, bedingt durch das
übersetzungsverhältnis und die Ausbildung der Nockenscheibe 70, erst nach
zweimaliger Umdrehung der Getriebeabtriebswelle 56 wieder öffnet. Der mit
der Nockenscheibe 71 zusammenwirkende Mikroschalter 75 steuert den
Elektroma,-neten 63,
der das Spulenwechselmittel darstellt. Der von der Nockenscheibe
72 gesteuerte Mikroschalter 76 ist mit dem Auslösemagneten
50 verbunden, der das Weiterschalten des Spulenkapselträgers 7 nach
erfolgter Aufnahme der aus dem Nähmaschinengreifer entnommenen Spulenkapsel mit
leerer Unterfadenspule bewirkt. Durch Umlegen eines Umschalters 78 aus seiner
in F i g. 19 gezeigten Lage in die mit 11 bezeichnete Stellung kann
der Auslösemagnet 5 ausgeschaltet werden, wodurch lediglich die in dem Nähmaschinengreifer
befindliche Spulenkapsel herausgezogen wird, ohne daß eine neue Spulenkapsel in
den Greifer eingeführt wird. Letzteres ist erforderlich, wenn eine neue Magazintrommel
in die Maschine eingesetzt werden soll.
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Das Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Spulenwechseleinrichtung kann
wie folgt beschrieben werden: 1. Füllen der leeren Magazintrommel Durch die
Ausneh in.ung 16 in der Seitenscheibe 14 werden nacheinander - durch
absatzweises Drehen des Spulenkapselträgers 7 mittels eines in die radiale
Bohrung 18 (F i g. 9) eingesetzten Dornes werden die Ausnehmungen
8 des Spulenkapselträgers 7 nacheinander mit der Ausnehmung
16 in der Seitenscheibe 14 in übereinstimmende Lage gebracht - Spulenkapseln
9 mit gefüllter Unterfadenspule 10 in die Ausnehmun-en 8 eingebracht.
Nachdem der Spulenkapselträger 7 unter gleichzeitigem Spannen der Torsionsfeder
11 um 3601 gedreht worden ist, rastet der Arretierstift
23 in die Öffnung 24 (F i g. 5) der Seitenscheibe 14 ein, wodurch
der Träger 7 gegen Rückdrehung gesichert ist.
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2. Einsetzen der Magazintrommel in die Nähmaschine Die Magazintrommel
4 mit den eingelegten Spulenkapseln mit gefüllter Unterfadenspule wird in die an
der Nähmaschine 1 befestigte Haltevorrichtung 5
derart eingesetzt,
daß zunächst der Schaltstift 28
(F i g. 10) in die radiale Ausnehmung
25' hineinragt, bevor die ab ' gebogenen Lappen 30, 30' der
Magazintrommel 4 an dem Permanentmagneten 37 und der Befestigungsteil
15 an dem Magneten 38 zur Anlage kommen. Die Justierung der Magazintrommel
4 zur Greiferachse 79 erfolgt durch die prismenförinige Ausnehmung 40 im
Block 35 und den Zentrierstift 32
an der Magazintrommel 4. In der Arbeitslage
der Magazintrommel 4 ist der Arretierstift 23 durch den Stift 41 an der Haltevorrichtuna
5 in den Spulenb kapselträger 7 hineingedrückt, so daß diese Arretierung
unwirksam ist. Eine Drehung des Spulenkapselel trägers 7 wird bei eingesetzter
Magazintrommel 4 durch den Schaltstift 28 (F i g. 10) verhindert.
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3. Durchführung des Spulenwechsels Die während des Einsetzens
einer neuen Magazintrommel 4 zweckmäßigenveise in der in F i g. 2 strichpunktiert
eingezeichneten abgeschwenkten Stellung befindliche Betätigungs- und Steuereinrichtung
6 wird nach dein Einsetzen der Magazintrommel 4 in ihre Betriebsstellung
gebracht. Durch einen Druck auf die Taste 77 (F i g. 19) beginnt der
Motor 54 zu laufen und treibt über das Getriebe 55 die Scheibe
57 an, die über das Gestänge 59, 61, 62 den Elektromagneten
63 und über die Zugfedern 66 auch den Schieber 64 durch die Ausnehmungen
17, 8, 16 in der Magazintrommel 4 hindurchbewegt, wobei zunächst der Schieber
64 an die in dem nicht dargestellten Greifergehäuse sitzende Spulenkapsel
9 (F i g. 16) gedrückt wird. Sodann kommt der Elektromagnet
63, der inzwischen durch die Nockenscheibe 71 und den Mikroschalter
75 an Spannung gelegt wurde, an der Spulenkapselklappe 80 zur Anlage.
Bei der Rückbewegung (F i g. 17) bleibt der Schieber 64 zunächst noch an
der Spulenkapsel 9, während die Spulenkapselklappe 80 durch die Kraft
des Elektromagneten 63 abgeschwenkt wird, wodurch einerseits die Verriegelung
zwischen der Spulenkapsel 9 und dein nicht dargestellten Greifergehäuse aufgehoben
und andererseits die Spule 10 in der Spulenkapsel 9 arretiert wird.
Beim weiteren Zurückfahren des Elektromagneten 63
wird die Spulenkapsel
9 in die Ausnehmung 8 des Spulenkapselträgers 7 gezogen und
dort aufgenommen. Gleichzeitig wird der Magnet 63 abgeschaltet, und unmittelbar
darauf erfolgt über den Mikroschalter 76 (F i g. 19) und den Magneten
50 (F i g. 10 und 11)
die Auslösung zur Drehung des Spulenkapselträgers
7,
wobei die nächste Spulenkapsel 9 in die Öffnung vor dem Elektromagneten
63 gebracht wird. Dieser Vorgang erfolgt selbsttätig in zwei Schritten, wie
aus den F i g. 10 und 11. ersichtlich ist. Erhält der Auslösemagnet
50 einen Impuls, so wird der Anker 49 angezogen, der Schaltstift
28 aus der Ausnehmung 25'
herausgezogen und gleichzeitig der Schaltstift
29 in die Ausnehmung 25" hineingeschoben, so daß der Spulenkapselträger
7 sich unter der Wirkung der Torsionsfeder 11 in die in F i
g. 11 gezeichnete Stellung bewegt. Nach dem Lösen des Ankers 49 vom Magneten
50 wird der Schaltstift 28 vermittels der Feder 45 in die Ausnehmung
25 geschoben und der Schaltstift 29 aus der Ausnehmung 25"
herausgezogen. Hierdurch bewegt sich der Spulenkapselträger 7, wiederum unter
der Wirkung der Torsionsfeder 11, so weit, daß die Spulenkapsel
9 frei vor den Ausnehmungen 16
und 17 in der Magazintrommel
4 liegt.
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Bei der nun folgenden Vorwärtsbewegung des Schiebers 64 mit dem Elektromagneten
63, der nunmehr spannungslos bleibt, wird diese Spulenkapsel 9
in den
Nähmaschinengreifer eingeführt, und nach vollzogener Rückwärtsbewegung des Schiebers
64 und des Elektromagneten 63 bleiben der Motor 54 und das Getriebe
55 nach Ausführung von zwei vollen Umdrehungen durch Ausschalten des Mikroschalters
74 vermittels der Nockenscheibe 70 stehen.
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Soll lediglich die in der Nähmaschine befindliche Spulenkapsel
9 in die Magazintrommel 4 zurückgeholt werden, ohne daß eine neue Spulenkapsel
in die Näh-
maschine eingeführt werden soll, z. B. beim Wechsel der Magazintrommel,
so kann dies durch Umlegen des in der F i g. 19 mit 78 bezeichne3!en
Umschalters in die Stellung II erfolgen. Hierdurch -wird der Auslösemagnet
50 ausgeschaltet und der Elektromagnet 63 durch überbedckung des Mikroschalters
75 für die Dauer eines vollständigen Arbeitsspieles des Spulenwechslers eingeschaltet.
Diese Spulenkapsel 9 wird also, bevor sie in dem Spulenkapselträger
7 verbleibt, zweimal hin- und herbewegt. Der Weitertransport des
Spulenkapselträgers
wurde dabei durch Ausschaltung des Auslösemagneten 50 verhindert.