DE3302385A1 - Lochnaehmaschine - Google Patents

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

PATENT-UND RECHTSANWÄLTE

PATfINTANWALTE DIPL.-INCi. W. EITLE-: · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · [3IPL.-INQ. W. LL-HN

DIPL.-IN03. K. FOCHSLK · DR. RICK. NAT, B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS ■ DIPL.-ING. K. GORG

DIPL.-INCI. K. KOHI-MANN ■ RECHTSANWALT A. NETTE

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38 138 p/hl

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo / Japan

Lochnähmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lochmaschine, / und insbesondere auf eine Nähmaschine zum Ausbilden von Knopflöchern oder dgl. mit Steppstichen und Kettenstichen .

Im allgemeinen umfaßt eine Lochnähmaschine einen Nähmaschinenkopf , einen Stützständer, an dem der Kopf befestigt ist, einen Elektromotor zum Antreiben des Kopfes und eine TransmissionseinrichLung zwischen Motor und Kopf. Die verschiedenen Mechanismen zum Ausbilden der Stiche sind dem Nähmaschinenkopf zugeordnet und umfassen einen Nadelstangenmechanismus, einen Vorschubmechanismus, einen Schlaufen-Spreizer-Mechanismus, einen Tuchklemmmcchanisrnus, einen Tuchschneidmechanismus, einen Sektormechanismus, einen Greif- und Schlaufenstand-Mechanismus und einen Kupplungsmechanismus. Der Vorschubmechanismus umfaßt Nockeneinrichtungen zum Steuern der Bewegung der Nadel entlang einem knopflochförmigen Weg und zum Betätigen der Knopfluchschneideinrichtung.

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Bei dem Betrieb einer derartigen herkömmlichen Knopf-, lochnähmaschine wird dio Nähmaschine in Gang gesetzt und nach dem Betätigen des geeigneten Kupplungsmechanismus wird der Vorschubmechanismus erregt, um einen Nähvorgang entlang der Gestalt des ösenförmigen Loches zu vollziehen, welches durch die Nockeneinrichtung bestimmt wird. Um ein unregelmäßiges Einstechen während des Nähens des ösenförmigen Loches zu verhindern, werden die Nadelstange und der Greif- und Schlaufenstand synchron mit den Stichen durch die Wirkung der Nockeneinrichtung gedreht. Wenn die gewünschte Anzahl von Stichen vollzogen worden ist, wird eine Tuchschneideinrichtung betätigt, um einen einzelnen Betriebszyklus zu vervollständigen, wonach die Nähmaschine automatisch angehalten wird. In Abhängigkeit von den Be-Sonderheiten des Nähvorc/anges kann die Tuchschneideinrichtung von der Bedienungsperson vor dem Nähvorgang betätigt v/erden.

Bei der herkömmlichen Knopflochnähmaschine wird die Form des Knopfloches gleichförmig durch die Gestalt des Nähmaschinenkopfes und der zugehörigen Nockeneinrichtung bestimmt, Während es so häufig gewünscht wird, Knopflöcher in verschiedenen Mustern zu produzieren, kann die herkömmliche Knopflochnähmaschine nicht verschiedene Muster erzeugen.

Mehr insbesondere ist es notwendig, eine große Anzahl von Komponenten in der Nähmaschine zu ändern, einschließlich der Nockeneinrichtung für den Vorschubmechanismus, um das Knopflochnähmuster zu ändern. Die Einstellung der Länge des linsenförmigen Abschnittes des Knopfloches und die Teilung der Knopflochnähstiche erfordern spezialisierte Werkzeuge und eine beträchtliche Menge an delikater Einstellarbeit. Außerdem i:;t es unmöglich, die Teilung der Stiche für den geraden Teil des Knopfloches und den runden Teil des Knopfloches getrennt einzustellen.

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In der Lösung dieser Probleme wird die' Aufgabe der Erfindung gesehen. Zur Lösung dieser Problematik sieht die Erfindung eine neue und verbesserte Knopflochnähmaschine vor, bei der eine Anzahl von Knopflochnähmustern verschiedener Teilung für die Knopflochstiche dadurch erzielt werden kann, daß programmierte Daten durch eine geeignete Schalteinrichtung ausgewählt werden.

Die Erfindung schafft eine neue und verbesserte Knopflochnähmaschine mit einem Arbeitsstützglied, auf welchem Tuchhaltemittel vorgesehen sind, welche mit einem X-Y-Tisch verbunden sind, welcher durch einen X-Achsenmotor und einen Y-Achsenmotor angetrieben wird. Ein Drehmechanismus zum synchronen Drehen der Nadelstange und des Greif- und Schlaufenstandes und eine Vorrichtung zum Liefern von Antriebssignalen zum Drehmechanismus entsprechend einem vorbestimmten Lochnähprogramm sind ebenso vorgesehen, so daß ein Knopfloch mit einem gewünschten Muster entsprechend der Auswahl des besonderen Knopflochnähprogramms genäht bzw. gestickt werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein 'schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung

einer Knopfloch-Nähmaschine entsprechend der Erfindung,
30

Fig. 2 eine schematische Ansicht der wesentlichen Teile der Knopflochnähmaschine entsprechend der Erfindung,

Fig. 3a-3e erläuternde schematische Darstellungen des

Knopfloch-Nähnjusters entsprechend der Erfindung und

Fig. 4 eine schematische Ansicht mit der Darstellung der zentralen Komponenten einer Tuchschneidevorrichtung entsprechend der Erfindung.

Die Knopflochnähmaschine entsprechend der Erfindung, so wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt einen Nähmaschinenkopf 10, einen Tischständer 12, einen Motor 14 zum Antreiben des Kopfes und eine Transmission 16 zum Übertragen der Drehung des Motors 14 auf den Kopf 10.

Der Nähmaschinenkopf 10 umfaßt eine Stützbasis 18, ein Bett 20 und einen Arm 22. Alle Mechanismen zum Ausbilden der Stiche werden von der Stütze getragen, wobei die Einzelheiten des Zuführmechanismus in Fig. 2 dargestellt s ind.

In Fig. 2 ist eine Schiebepiabte 50, auf der geeignete Tuchhaltemittel (nicht dargestellt) angebracht sind, mit einem Arbeitsstützglied 52 gekuppelt, welches in Richtung der Pfeile X und Y bewegbar ist. Mehr insbesondere ist das Arbeitsstützglied 52 für eine Bewegung in entgegengesetzten Richtungen der Y-Achse an einer Führungseinrichtung 54Y befestigt, dia ihrerseits für eine Bewegung in entgegengesetzten Richtungen entlang der X-Achse an einer Führungseinrichtung 54X befestigt ist. Ein X-Achsen-Schrittmotor 56X treibt einen Steuerriemen 58X in entgegengesetzten Richtungen an, welcher seinerseits betriebsmäßig mit der Führungseinrichtung 54Y zum Bewegen derselben entlang der X-Achoon-Führungseinrichtung 54X verbunden ist. Gleicherweise dreht ein Y-Achsenschrittmotor 56Y einen Steuerriemen 58Y in entgegengesetzten Richtungen, wobei der Steuerriemen 58Y betriebsmäßig mit dem Arbeitsstützglied 52 verbunden ist, um diesen entlang der Y-Achsen-Führungseinrichtung 54Y zu bewegen. Die vorgenannten Komponenten,, die das X-Y-Bewegungssystem bilden, befinden sich unterhalb des Bettes 2 0 der Nähmaschine,

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Eine Nadelstange 60 und ein Greif- und Schlingenstand 62 sind drehbar in der Nähmaschine befestigt und werden synchron unter Steuerung eines Schrittmotors 64 gedreht, welcher einen Steuerriemen 6 6 in entgegengesetzten Richtungen betreibt, um eine Welle 67 zu drehen. Ein Paar von Zahnsegmenten 69 sind an der Welle 67 befestigt, um sich damit 2u drehen und kämmen betriebsmäßig mit komplementären Zahnrädern der Nadelstange 60 und des Greif- und Schiingenstandes 62.

Die Schrittmotoren 56X und 56Y zum Antreiben des Arbeitsstützgliedes 52 und der Schrittmotor 64 zum Drehen der Nadelstange 60 und des Greif- und Schlingenstandes 62 werden von einer Steuervorrichtung 68 mit einem gespeichertön £>rogrammsystem gesteuert. Steuerdaten in diesem¹ System werden wahlweise für die Motoren dadurch eingestellt, daß ein Knopflochgestalt-Wählschalter, ein Knopflochmuster-Kontraktions- und -Vercjrößerungswähler, ein Knopfloch-Knüpfwähler, ein Saumlängenwähler und ein Nähgeschwindigkeitswähler betätigt werden. Wenn mehr insbesondere die Einstelleingänge 100 der Steuervorrichtung 68 zugeführt werden, wird der Schrittmotor· synchron mit dem Vertikalbewegungsmechanismus für die Nadelstange 60 so betätigt, daß die mit der Nähnadel 71 gekuppelte Nadelstange 6 0 und der Greif- und Schlingenstand 62 während eines Knopflochnähvorganges in einem Bereich von 0° bis 360° gedreht werden. Steuerprogramme für eine verschiedene Anzahl von Knopflochkonfigurationen, wie beispielsweise das ösenförmige Knopfloch der Fig. 3, werden in der Steuervorrichtung 6S gespeichert, so daß Knopflöcher verschiedener Gestalt ausgewählt und erforderlichenfalls genäht bzw. gestickt werden können.

Ein typisches Beispiel eine;;; Knopfloches wird unter Bezugnahme auf Fig. 3a-3e beschrieben, in denen das Knopfloch aus einem linienförmigon Abschnitt 44 und einem runden

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Abschnitt 46 besteht» Verschiedene Muster sind für den runden Abschnitt 46 vorgesehen und das Knopfloch wird wie folgt genäht= Das Tuch wird zunächst entsprechend dem Nähmuster mit einer Tuchschneidevorrichtung 2 3 (siehe Fig. 4) geschnitten„ wie dies später noch beschrieben wird» Die Nadelstange 6 0 wird entlang dem Loch in einem Zick-Zack-Muster betätigt,, um einen Saum 48 entsprechend Fig. 3e zu bilden. Drei verschiedene Zick-Zack-Muster 70,72 und 74 sind jeweils in Fig. 3b_f3c und 3d dargestellt und können dadurch erzielt werden, daß ein spezifischer zeitabhängiger Vorschub für den X-Y-Tisch ausgewählt wird. Das Muster des runden Abschnittes 4 6 kann in X- oder Y-Richtung zusammengezogen oder vergrößert werden. Bei einem einzelnen Zyklus eines Knopflochnähvorganges vom Punkt P bis zum Punkt U in Fig. 3a, können die Länge PQ und QR ira linienförmigen /abschnitt 44 erforderlichenfall;; eingestellt werden. Die Größe des runden Abschnittes 46 kann ebenso erforderlichenfalls ausgewählt werden.

Eine Tuchschneidevorrichtung 23 entsprechend der Darstellung in Fig. 4 ist vorgesehen,, um ein Stück Tuch entlang der Länge des Knopfloches zu schneiden, bevor oder nachdem das Knopfloch gestickt worden ist. Die Vorrichtung 23 wird durch eine neben dem Bett 20 der Nähmaschine befindliehe Stütze und Stützbasis 18 getragen„ Ein Schneidstahl 25 ist abnehmbar am Ende eines Lenkurs 4 2 befestigt, welcher drehbar an einer nicht dargestellten Achse befestigt ist, die durch die öffnung 24 verläuft. Der Schneidstahl 25 liegt betriebsmäßig gegenüber einem Messer 26, so daß das Schneiden das Knopfloches infolge einer Verschwenkbewegung des Lenkers 42 durch d^n Schneidstahl 25 und das Messer 26 gemeinsam erfolgt.

Ein Lenkermechanismus 27 ist vorgesehen, um den Schneidstahl hinsichtlich des Messers 26 anzutreiben. Der Lenker-

mechanismus 27 besteht aus einem Lenkerantriebsarm 29, der drehbar auf einer nicht dargestellten Achse befestigt ist, die durch eine Öffnung 28 .verläuft. Ein Ende des Lenkerantriebsarmes 29 und ein Ende des Lenkers 42 sind schwenkbar und gelenkig durch eine Stange 30 miteinander verbunden. Eine Luftantriebsivorrichtung 31 zum Antreiben des Schneidstahls 25 besteht aus einem Luftzylinder 32 mit einer Kolbenstange 33, welche gelenkig mit dem Lenkerantriebsarm 29 mittels einer Stange 34 verbunden ist.

Ein nicht dargestellter Luftkompressor versorgt ein Solenoidsteuerventil 37 über eine Leitung 39 mit Luft, wobei diese Leitung 39 mit einem Druckregulator 40 versehen ist. Luft wird dem Zylinder 32 zugeführt und von diedem abgeführt mittels einer Luftversorgungsleitung 35 und einer Luftabgabeleitung 36, von denen beide mit dem Solenoidsteuerventil 37 verbunden sind.'Nach der Erregung des Solenoidventils 3 7 wird die Luft, welche über das Rohr 39 vom Kompressor zugeführt worden ist, durch die Luftversorgungsleitung 35 an den Luftzylinder 32 abgegeben.

Nach der Entregung des Solenoidsteuerventils 37 wird die Luft im Zylinder 3.2 über dio Luftabgabeleitung 36 abgegeben. Die Erregung des Solenoidsteuerventils 37 wird durch eine Steuereinrichtung 43 so programmiert, daß das Solenoidsteuerventil 37 zu den gewünschten Zeiten erregt und entregt ist. Die Steuereinrichtung 43 ist mit einem Lenkerbetätigungswahlschalter 38 versehen, so daß der Betriebszustand und der Außerbetriebszustand des Lenkers 4 2 wunschgemäß ausgewählt werden kann.

Um die Bctriebsgeschwindigkeit des Schneidstahls 25 einzustellen, sind in der Luftversorgungsleitung 35 bzw. der Luftabgabeleitung 3(5 Geschwindigkeitskontroll- und -Steuereinrichtungen vorgesehen. Die Geschwindigkeitskontroll- und -Steuereinrichtungen 45 und 47 können Nadelventile sein, welche einstellbar durch Knöpfe 45a und 47a

gesteuert werden. Diese Knöpfe sind betriebsmäßig mit den Geschwindigkeitskontroll- und -Steuereinrichtungen 45 und 47 verbunden.

Um den Betriebsdruck des Schneidstahls 42 zu steuern, kann der Druckregulator 40, welcher ebenso ein Nadelventil sein kann, unter Steuerung des Knopfes 40a eingestellt werden.

Nach der Aufnahme eine;; Voreinstel!signals von der Steuereinrichtung 4 3 wird da:; Solenoidsteuervcnt.il 37 erregt, so daß Luft vom Luf^kompressor über die Leitung 3 9 und die Luftversorgungsle.i tung 35 dem Luftzylinder 32 zugeführt wird. Als Resultat wird die Kolbenstange 33 in Richtung des Pf eiles A in Fig. 4 bewegt, um den Lenkerantriebsarm 29 im Uhrzeigersinn zu drehen, wodurch der Lenker 42 im Gegenuhrzoigersinn gedreht wird. Der Schneid-. ". stahl 25 wird im Zusaminenarbeitsverhältnis mit dem Messer . 2ß bewegt, um ein Knopf:loch mit einer gewünschten Gestalt in das Tuch zu schneiden. Nach der vollständigen Durchführung des Schneidens dos Knopfloches wird das Solenoidsteuerventil 37 entregt, so daß die Luft im Luftzylinder 32 über die Luftabgabeleitung 36 abgegeben wird. Als Resultat wird die Kolbenstange 3 3 in Richtung des Pfeiles B bewegt, und ;,war unter der Einwirkung einer nicht dargestellten Feder, die sich im Zylinder 32 befindet. Dareiufhin kehrt der Schneidstahl 3 5 in seine Ausgangslage zurück. Der Hub das Linkers 4 2 kann dadurch gesteuert werden, daß die Erregungsperiode des Solenoidssteuerventils 37 geändert wird. So kann in Abhängigkeit von der Dicke des Tuchstückes der Hub auf die meist geeignete Länge eingestellt werden.

Weiterhin kann die Betriebsgeschwindigkeit des Schneidstahlr. 42 durch die Einstellknöpfe 45a und 47a dei Gcsohwindifj™ keitskontroll- und -Steuereinrichtungen 45 bzw. 47 ge-

steuert werden. Daher kann das Tuchschneiden mit jeder gewünschten Geschwindigkeit durchgeführt werden. Außerdem kann der Botätigungsdruck des Schneidstahls 42 durch Drehen des Einstellventils 40a des Druckregulators 40 gesteuert werden. Daher kann in Abhängigkeit von der Dicke des Tuchstückes, an dem der Knopflochschneidvorgang durchgeführt wird, der Tuchschneiddruck auf den am meisten geeigneten Wert innerhalb des Bereiches eingestellt werden, welcher .sich durch die mechanische Festigkeit der verschiedenen Komponenten, einschließlich des Schncidstahls 4 2 und des Messers 26 einstellt.

Durch Verwendung nur einer Knopflochnähmaschine entsprechend der Erfindung können verschiedene Knopflöcher mit Vornchiedener Gestalt geschnitten und-.genäht bzw. gestickt werden. Bei einer Knopflochnähmaschine gemäß der Erfindung v/erden komplizierte Nockenmechan.ismen und gekuppelte Lenkermechanismen, wie sie bei den herkömmlichen Knopflochnühnianchinen vorhanden sind vermieden. Dementsprechend ist die Knopflochnähiivischine entsprechend der Er-Finclunq in mechanischer Hinsicht höchst zuverlässig, verursacht geringe Herstellungskosten und ist in weitem Umfang flexibel anwendbar.

Claims (9)

HOFFMANN · EITLE & PARTNER PATENT- UND REGr (TSANWALTE PATENTANWÄLTE DlPL.-INß. VV. EITLE ■ DR. rtt-.a, NAT. K. HOFt-MANN · OIPL.-INCl. W. I. KHN DIPL.-IN6. K. FDCHSLK ." DR. RER. NAT. B, HANfjEN . PR. RET-i. NAT. H.-A. BRAUN« ■ DIPL.-INQ. K. WÜRG OIPL.-ING. K. KOHLMAiMN · RCCHTO.» NWALT A. NET"! E 38 138 p/hl Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo / Jarpan Lochnähmaschine Patentansprüche

1. Lochnähmaschine mit einem Nähmechanismus oder einem ,Stickmechanismus, umfassend eine mit einer Nähnadel gekuppelte Nadelstange und einem Greif- und Schlaufenstand, gekennzeichnet durch ein« Täscheinrichtung (50) zum Abstützen eines Tuchwc-arkstücks, Vielehe Einrichtung für eine Bewegung entlang einer X-Achse und einer Y-Achse orthogonal zueinander angebracht ist, durch einen X-Achsen-Vorschubmotor (56X) zum Bewegen der Tischeinrichtung (50) in Richtung der X-Achse, einen Y-Achsen-Vorschubmotor (56Y) zum Bewegen der Tischeinrichtung (50) in Richtung der Y-Achse, eine Dreheinrichtung zum synchronen Drohen der Nadelstange (60) und des Greif- und Schlaufenstandes (62) und durch eine Steuereinrichtung (4 3) zum Liefern vom

15, Antriebssignalen zu der Dreheinrichtung entsprechend einem vorbestimmten Lochnähprogramm.

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2. Lochnähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der X-Achsen-Vorschubmotor (56X) ein Schrittmotor ist.

3. Lochnähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Y-Achsen-Vorschubmotor (56Y) ein Schrittmotor ist.

4. Lochnähmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die genannte Dreheinrichtung einen Drehmomentenmotor umfaßt.

5. Lochnähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Antriebssignale außerdem dem X'-Achsenvorschubmotor (56X) und dem Y-Achsenvorschubmotor (56Y) entsprechend dem vorbestimmten Lochnähprogramm zugeführt werden.

6. Lochnähmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein erstes Zeitventil, welches mit dem Tisch und dem X-Achsenvorschubmotor gekuppelt ist, und ein zweites Zeitventil vorgesehen ist, welches betriebsmäßig zwischen dem Tisch und dem Y-Achsenschrittmotor angeschlossen ist.

7. Lochnähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Dreheinrichtung einen Drehmomentenmotor (64) umfaßt, daß eine Welle betriebsmäßig mit dem Drehrnomentomnotor und einem Arm betriebsmäßig mit der Welle, der Nadelstange und dem Greif- und Schlaufenstand zum Drehen der Nadelstange und des Greif- und Schlaufenstandes gekuppelt ist.

8. Lochnähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein drittes Zeitventil betriebsmäßig mit der Welle und dem Drehmomentenmotor gekuppelt ist, wobei die Welle mittels des dritten Zeitventils gedreht wird.

9. Lochnähmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentenmotor ein
Schrittmotor ist.