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EP1371770A2 - Knopfloch-Nähmaschine - Google Patents

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Publication number
EP1371770A2
EP1371770A2 EP03010637A EP03010637A EP1371770A2 EP 1371770 A2 EP1371770 A2 EP 1371770A2 EP 03010637 A EP03010637 A EP 03010637A EP 03010637 A EP03010637 A EP 03010637A EP 1371770 A2 EP1371770 A2 EP 1371770A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
sewing machine
piston
drive
buttonhole sewing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP03010637A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1371770B1 (de
EP1371770A3 (de
Inventor
Karsten Filges
Theodor Janocha
Jochen Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duerkopp Adler AG
Original Assignee
Duerkopp Adler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Duerkopp Adler AG filed Critical Duerkopp Adler AG
Publication of EP1371770A2 publication Critical patent/EP1371770A2/de
Publication of EP1371770A3 publication Critical patent/EP1371770A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1371770B1 publication Critical patent/EP1371770B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B37/00—Devices incorporated in sewing machines for slitting, grooving, or cutting
    • D05B37/04—Cutting devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/08—Means for actuating the cutting member to effect the cut
    • B26D5/12—Fluid-pressure means
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B3/00—Sewing apparatus or machines with mechanism for lateral movement of the needle or the work or both for making ornamental pattern seams, for sewing buttonholes, for reinforcing openings, or for fastening articles, e.g. buttons, by sewing
    • D05B3/06—Sewing apparatus or machines with mechanism for lateral movement of the needle or the work or both for making ornamental pattern seams, for sewing buttonholes, for reinforcing openings, or for fastening articles, e.g. buttons, by sewing for sewing buttonholes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F15B11/036—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of servomotors having a plurality of working chambers
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D05D—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES D05B AND D05C, RELATING TO SEWING, EMBROIDERING AND TUFTING
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    • F15B2211/526—Pressure control characterised by the type of actuation electrically or electronically
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    • F15B2211/7055—Linear output members having more than two chambers
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    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/71—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders
    • F15B2211/7107—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders the output members being mechanically linked
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/162—With control means responsive to replaceable or selectable information program
    • Y10T83/173—Arithmetically determined program
    • Y10T83/18—With operator input means

Definitions

  • the invention relates to a buttonhole sewing machine according to the preamble of claim 1.
  • the invention is therefore the object of the known buttonhole sewing machine so educate, that the cutting force in a simple way is adjustable in exactly reproducible form.
  • the linear drives used as active drives for generating the cutting force are used as active drives for generating the cutting force.
  • the linear drives used passively d. H. the force limiter formed by them forms depending on the loading of the linear actuators one more or less resilient abutment for the cutting force generating Piston-cylinder drive.
  • the piston-cylinder drive always generates at least the maximum possible cutting force, then by the Force limiter optionally a part is compensated.
  • the actuation of the linear actuators takes place via multi-way valves, which can be controlled from a central control unit.
  • a buttonhole sewing machine is C-shaped, d. H. it has an upper arm 1, a lower, housing-like design Base plate 2 and a connecting both, approximately vertical Stand 3 on.
  • an arm shaft 4 is mounted in a conventional manner, which is drivable by a drive motor 5 indicated only in Fig. 7. From the arm shaft 4, the drive of a vertical in the usual way sliding needle bar 6 with a needle 7 and a vibratory drive derived for this purpose.
  • an x-y table 8 is arranged, in which it is so one in two horizontal coordinate directions, namely the x-direction and the y-direction, sliding cross slide is.
  • the x-y table 8 is formed in a conventional manner, as for example from DE 198 07 771 A1 (corresponding to US-PS 6,095,066) is known.
  • the drive of the x-y table 8 takes place by means of only indicated in Fig. 7 Drives, namely an x-drive 9 and a y-drive 10, in which it is about positionable electric motors, so usually preferred Stepper motors, but also controllable DC motors is.
  • a two-part support plate 11a, 11b is arranged on the x-y table 8.
  • One of the two partial support plates 11a or 11b can on the x-y table. 8 slidably supported in the x direction, while the other part support plate 11b or 11a immovable, so firmly on the x-y table. 8 is arranged, which is not shown in detail.
  • each partial support plate 11a and 11b is a Numblegutklammer 12a or 12b attached, each one on the respective part support plate 11a or 11b mounted partial support plate 13a and 13b, which in each case one clamping plate 14a or 14b is assigned.
  • the clamping plates 14a, 14b are attached to double-armed bearing levers 15a, 15b.
  • a buttonhole cutting device 16 which consists essentially of an upper drivable cutting part 17 and a lower anvil 18.
  • the upper cutting part 17 has a cutting drive 19 which will be described in more detail below, one end of which is fastened in the base plate 2 by means of a joint 20.
  • the other upper end of the drive 19 is connected to a two-armed lever 21 by means of a joint 22, which in turn is articulated by means of a further joint 21 a to a drive rod 23 which is guided vertically displaceably in at least one arranged on the arm 1 guide bearing 24 ,
  • a knife head 25 is mounted, on the underside of a knife 26 shown in FIG. 3 is mounted replaceably.
  • the knife 26 has a straight cutting part 27 and an eye cutting part 28.
  • the straight cutting part 27 has a length L 27
  • the entire knife 26, consisting of the straight cutting part 27 and the eye cutting part 28 has a length L 26 .
  • the anvil 18 has a base body 29 which in the base plate 2 is fixed. On the base body 29, a carrier 30 is arranged, which is displaceable in the x direction. He is by means of strips 31, 32 on the Main body 29 held, wherein the strips 31, 32 by means of screws 33rd are attached to the base body 29.
  • an adjustment drive 34 integrated which is a two-sided, pneumatic acted piston-cylinder drive is. Its cylinder 35 is by a running in the x-direction bore in the base body 29th formed, which is closed at its ends by means of lids 36.
  • a piston 37 is slidably disposed on the end faces thereof in each case a line 38, 39 opens into the cylinder 35, each for Compressed air supply and used for ventilation.
  • the carrier 30 is by means of a bolt 31 a connected to the piston 37, so depending on the application of the piston 37 with compressed air via line 38 or 39 from Piston 37 shifted in x-direction.
  • the two displacement movements are limited by adjustable end-stops 40, 41, which by in Base 29 arranged adjusting screws are formed.
  • first cutting block 42 On the carrier 30 are a first cutting block 42 and a second Cutting block 43 by means of screws 44, so interchangeable attached.
  • first cutting block 42 comes when the first cutting block 42 is located below the blade 26, ie cooperates with this, the entire knife 26, so the rectilinear Cutting edge part 27 and the eye cutting part 28 with the cutting block 42 engaged.
  • second cutting block 43 under the Knife 26 is located, then only the straight cutting part 27 comes with this in engagement; the eye cutting part 28 does not cut.
  • the second Cutting block 43 has in the eye-cutting part associated Area a recess 43 a.
  • the sewing machine is provided with a control unit 46 via which the x-drive 9, the y-drive 10, the multi-way valve 45 for the adjustment drive 34, the drive motor 5 of the arm shaft 4, not shown Clamping drives for the material clamps 12a, 12b and the cutting drive 19 are controlled.
  • the control unit 46 has a memory part 47 on.
  • the one operating unit 48 is an input keyboard 49 and a display 50 provided.
  • FIGS. 8 and 9 The procedure results from FIGS. 8 and 9. After sewing an eyelet-buttonhole seam 51 in a fabric part 52, the fabric part 52 is transported into the cutting device 16 by means of the xy table 8 in the y-direction.
  • the first cutting block 42 is located under the knife 26.
  • the cutting drive 19 is actuated.
  • the entire knife 26 comes into cutting action with the first cutting block 42 forming a mating surface, so that the straight cutting part 27 and the eye cutting part 28 intersect an eye buttonhole 53 having the length L 26 .
  • Knife 26 ' has a middle rectilinear cutting part 27 and at the both ends each have an eye-cutting portion 28 and 28 '.
  • the Cutting blocks 42 ', 43' are formed so that the first cutting block 42 'only with the straight edge part 27 and the eye-cutting part 28 comes in cutting connection, while the second Cutting block 43 'is formed so that it only with the rectilinear Cutting edge part 27 and the eye-cutting part 28 'in cutting connection comes.
  • This embodiment thus allows the generation of in their Location different eye button holes.
  • the cutting drive 19 in the embodiment of FIG. 12 is in Essentially formed by a multi-chamber cylinder 56, which means of the joint 20 is fixed in the base plate 2. There is a piston rod in it 57 arranged, the outer end via the joint 22 with the Lever 21 is connected.
  • the cylinder 56 are a total of four chambers 58th to 61 separated by partitions 62, 63, 64 from each other, each sealed by the piston rod 57 to be penetrated.
  • the chambers 58 to 61 are thus - based on the length of the cylinder 56 - in a row arranged.
  • a piston 65, 66, 67, 68 is arranged, the is fixedly connected to the piston rod 57 and opposite the cylinder 56th is sealed.
  • the chambers 58, 59, 60, 61 with the piston 65 to 68 form so four spatially arranged one behind the other, active linear actuators.
  • the piston 65 in the first chamber 58 can be acted on two sides, via lines 69, 70, d. H. this is the piston rod depending on admission in Ausschub direction 71 or in insertion direction 72 acted upon.
  • the three further chambers 59, 60, 61 are by means of a common line 73 only acted upon in such a way that on the piston rod 57 a Force in Ausschubraum 71 is exercised.
  • the three lines 69, 70, 73 are by means of three multi-way valves 74, 75, 76 acted upon by the control unit 46 can be controlled by means of the control unit 48.
  • the piston rod 57 is a force in the extension direction 71 amounting to 75% of the total possible pushing force exercised.
  • the cutting drive 19 ' is a double-sided pneumatically actuated piston-cylinder drive 77 provided, the cylinder 78 on the one hand and the piston rod 79th on the other hand are integrated into a toggle mechanism 80.
  • This Knee lever mechanism 80 is on the one hand by means of the joint 22 with the Swivel lever 21 connected and on the other hand by means of the hinge 20 a force limiter 81 supported.
  • the cylinder 78 is via a multi-way valve 82 and two lines 83, 84 connected on both sides of the Open piston 85 of the drive 77 in the cylinder 78.
  • the Swivel lever 21 pivoted so that the cutting drive 19 ' a cutting movement of the knife 26 or 26 'executes or the knife 26, 26 'returns to its upper rest position.
  • the Piston 85 via line 83 takes the toggle mechanism 80th its stretched position, whereby a cutting movement is performed, while upon loading the line 84, the knife 26, 26 'back in its upper resting position is lifted.
  • a limitation of the pivoting lever 21 and thus the knife 26th or 26 'applied force is effected by the force limiter 81.
  • This has a four-tier abutment 86, which by means of a stationary Part 87 stationary, d. H. immovable, supported in the base plate 2.
  • the stationary part 87 of the abutment 86 carries a resilient part 88, on which the toggle mechanism 80 is supported by means of the joint 20.
  • the fixed part 87 is constructed like a frame and has one above the other four pneumatically actuated diaphragm cylinders 90, 91, 92, 93 as passive linear drives on.
  • the resilient part 88 of the abutment 86 also has one above the other shelves 94, respectively an intermediate floor 94 is disposed above an intermediate floor 89.
  • the diaphragm cylinders 90 to 93 are thus each on an intermediate floor 89 and disposed below a false floor 94.
  • everyone Membrane cylinder 90 to 93 has below its membrane 95, ie in its interior, an inner stop 96 on.
  • On the membrane is 95 in each case an outer stop 97 attached.
  • the respective outer stop 97 can therefore be moved vertically by means of the respective membrane 95 become.
  • each diaphragm cylinder In a depressurized state, the membranes 95 are in contact with the inner stops 96, while in an application of compressed air the outer stops 97 with a rim 97a on a diaphragm cylinder cover 91a get to the plant.
  • the design is such that each diaphragm cylinder only a small stroke of, for example, one to two millimeters.
  • the membrane cylinders 91, 92, 93 are via lines 98, 99, 100 via Multi-way valves 101, 102, 103 supplied with compressed air.
  • the diaphragm cylinder 90 is connected to the line 83, the drive 77th applied.
  • the magnitude of the forces exerted can be predetermined by a pressure regulator 104 be, which is also controlled via the control unit 48.
  • a similar pressure regulator can of course also in the embodiment are provided in FIG. 12. Incidentally, also done in the embodiment of FIG. 13, the control of the valves 82, 101, 102, 103 via the operating unit 48.
  • the purpose of the force grading is to adapt the cutting device 16 to different cutting conditions by the Hardness of the material to be sewn, the type of material to be sewn, the number of pieces to be cut Sewing material layers, but also by the shape and / or size of the executed Cut are affected.
  • the cutting force a flexible, the cutting conditions customizable Cutting device 16 created in the knife 26, 26 'and Anvil 18 protected against unnecessary wear due to excessive cutting forces are, whereby the operational readiness is considerably increased.

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Abstract

Eine Knopfloch-Nähmaschine weist eine Knopfloch-Schneid-Vorrichtung (16) auf, die ein Messer (26) und mindestens einen mit dem Messer (26) zusammenwirkenden Schneid-Block aufweist. Es ist ein Schneid-Antrieb (19) zur Bewegung des Messers (26) und des Schneid-Blocks relativ zueinander mit variabler Schneidkraft vorgesehen, der mehrere LinearAntriebe aufweist, die parallel zueinander geschaltet sind und wahlweise pneumatisch beaufschlagbar sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Knopfloch-Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DE 33 15 521 C2 (entsprechend US 4,552,080 A) ist eine derartige Knopfloch-Nähmaschine bekannt. Hierbei erfolgt der Antrieb des Schneidblocks mittels eines pneumatisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Antriebs, der mit unterschiedlichem Druck zur Erzeugung unterschiedlicher Schneidkräfte beaufschlagbar ist. Des weiteren kann die Schneidgeschwindigkeit variiert werden. Nachteilig an dieser bekannten Ausgestaltung ist, dass es sehr schwer ist, genau definierte Schneidkräfte zu erzeugen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Knopfloch-Nähmaschine so weiterzubilden, dass die Schnittkraft auf einfache Weise in genau reproduzierbarer Form einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Dadurch, dass mehrere parallel geschaltete, pneumatisch beaufschlagbare Linearantriebe vorgesehen sind, die wahlweise mit dem gleichen Druck beaufschlagbar sind, kann die Schneidkraft in mehreren, jeweils exakt reproduzierbaren Stufen eingestellt bzw. ausgewählt werden. Hierdurch kann eine sehr genaue Anpassung an unterschiedliche Schneidbedingungen erfolgen, die durch die Härte des Nähguts, die Art des Nähguts, die Anzahl zu schneidender Nähgut-Lagen, aber auch durch die Form und/oder Größe des auszuführenden Schnittes beeinflusst werden.
Bei einer Ausgestaltung nach den Ansprüchen 2 und 3 werden die Linear-Antriebe als Aktiv-Antriebe zur Erzeugung der Schneidkraft eingesetzt.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach den Ansprüchen 4 und 5 werden die Linear-Antriebe passiv eingesetzt, d. h. der durch sie gebildete Kraft-Begrenzer bildet je nach Beaufschlagung der Linear-Antriebe ein mehr oder weniger nachgiebiges Widerlager für den die Schneidkraft erzeugenden Kolben-Zylinder-Antrieb. Der Kolben-Zylinder-Antrieb erzeugt immer mindestens die maximal mögliche Schneidkraft, von der dann durch den Kraft-Begrenzer gegebenenfalls ein Teil kompensiert wird.
Die Beaufschlagung der Linear-Antriebe erfolgt über Mehrwege-Ventile, die von einer zentralen Bedien-Einheit aus ansteuerbar sind.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen wieder.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1
eine Knopfloch-Nähmaschine in Seitenansicht,
Fig. 2
einen horizontalen Teil-Schnitt durch die Nähmaschine entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 1 in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab,
Fig. 3
eine Ansicht auf ein Messer entsprechend dem Sichtpfeil III in Fig. 1,
Fig. 4
einen Amboss in Seitenansicht in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung,
Fig. 5
einen vertikalen Querschnitt durch den Amboss entsprechend der Schnittlinie V-V in Fig. 4,
Fig. 6
eine Draufsicht auf den Amboss entsprechend dem Sichtpfeil VI in Fig. 5,
Fig. 7
einen perspektivisch dargestellten Teil der Knopfloch-Nähmaschine einschließlich der schaltungsmäßigen Verknüpfung der verschiedenen Antriebe mit einer Steuereinheit und einer BedienEinheit,
Fig. 8
eine Draufsicht auf ein in einer Nähgutklammer gehaltenes Nähgutteil mit einem Augen-Knopfloch,
Fig. 9
eine Draufsicht auf ein in einer Nähgutklammer gehaltenes Nähgutteil mit einem einfachen Knopfloch,
Fig. 10
eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform eines Messers in einer Darstellung entsprechend Fig. 3,
Fig.11
eine Draufsicht auf einen dem Messer nach Fig. 10 angepassten Amboss in einer Darstellung gemäß Fig. 6,
Fig. 12
eine schematische Darstellung eines Schneid-Antriebs für die Knopfloch-Schneid-Vorrichtung einschließlich der schaltungsmäßigen Verknüpfung mit der Steuer-Einheit und
Fig. 13
eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Schneid-Antriebs der Knopfloch-Schneid-Vorrichtung einschließlich der schaltungsmäßigen Verknüpfung mit der SteuerEinheit.
Wie Fig. 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 nur in Fig. 7 angedeuteten Antriebsmotor 5 antreibbar ist. Von der Armwelle 4 werden in üblicher Weise der Antrieb einer vertikal verschiebbaren Nadelstange 6 mit einer Nadel 7 und ein Schwingantrieb hierfür abgeleitet.
Auf der Grundplatte 2 ist ein x-y-Tisch 8 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 8 ist in üblicher Weise ausgebildet, wie es beispielsweise aus der DE 198 07 771 A1 (entsprechend US-PS 6,095,066) bekannt ist. Der Antrieb des x-y-Tisches 8 erfolgt mittels nur in Fig. 7 angedeuteter Antriebe, nämlich eines x-Antriebes 9 und eines y-Antriebes 10, bei denen es sich um positionierbare Elektromotoren, in der Regel also bevorzugt Schrittmotoren, aber auch regelbare Gleichstrommotoren handelt.
Auf dem x-y-Tisch 8 ist eine zweiteilige Stützplatte 11a, 11b angeordnet. Eine der beiden Teil-Stützplatten 11a oder 11b kann auf dem x-y-Tisch 8 in x-Richtung verschiebbar abgestützt sein, während die andere Teil-Stützplatte 11b oder 11a unverschiebbar, also fest auf dem x-y-Tisch 8 angeordnet ist, was im Einzelnen nicht dargestellt ist.
Auf jeder Teil-Stützplatte 11a bzw. 11b ist eine Nähgutklammer 12a bzw. 12b angebracht, die jeweils eine auf der jeweiligen Teil-Stützplatte 11a bzw. 11b angebrachte Teil-Auflageplatte 13a bzw. 13b aufweist, denen jeweils eine Klemmplatte 14a bzw. 14b zugeordnet ist. Die Klemmplatten 14a, 14b sind an doppelarmigen Lagerhebeln 15a, 15b angebracht.
Einzelheiten des Aufbaus und des Antriebs der Nähgutklammern 12a, 12b ergeben sich aus der DE 102 16 809 A, auf die insoweit verwiesen wird.
In y-Richtung gesehen hinter der Nadelstange 6 befindet sich eine Knopfloch-Schneid-Vorrichtung 16, die im Wesentlichen aus einem oberen antreibbaren Schneid-Teil 17 und einem unteren Amboss 18 besteht. Der obere Schneid-Teil 17 weist einen weiter unten noch genauer zu schildernden Schneid-Antrieb 19 auf, dessen eines Ende in der Grundplatte 2 mittels eines Gelenks 20 befestigt ist. Das andere obere Ende des Antriebs 19 ist mit einem zweiarmigen Hebel 21 mittels eines Gelenks 22 verbunden, der wiederum mittels eines weiteren Gelenks 21 a an einer Antriebs-Stange 23 angelenkt ist, die in mindestens einem am Arm 1 angeordneten FührungsLager 24 vertikal verschiebbar geführt ist. Am unteren Ende der Antriebs-Stange 23 ist ein Messer-Kopf 25 angebracht, an dessen Unterseite ein in Fig. 3 dargestelltes Messer 26 auswechselbar angebracht ist. Wie Fig. 3 entnehmbar ist, weist das Messer 26 einen geradlinigen Schneidenteil 27 und einen Augen-Schneidenteil 28 auf. Der geradlinige Schneidenteil 27 weist eine Länge L27 auf, während das gesamte Messer 26, bestehend aus dem geradlinigen Schneidenteil 27 und dem Augen-Schneidenteil 28 eine Länge L26 aufweist.
Der Amboss 18 weist einen Grundkörper 29 auf, der in der Grundplatte 2 fest angeordnet ist. Auf dem Grundkörper 29 ist ein Träger 30 angeordnet, der in x-Richtung verschiebbar ist. Er ist mittels Leisten 31, 32 auf dem Grundkörper 29 gehalten, wobei die Leisten 31, 32 mittels Schrauben 33 am Grundkörper 29 befestigt sind. Im Grundkörper 29 ist ein VerstellAntrieb 34 integriert, bei dem es sich um einen zweiseitig, pneumatisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Antrieb handelt. Dessen Zylinder 35 wird durch eine in x-Richtung verlaufende Bohrung im Grundkörper 29 gebildet, die an ihren Enden mittels Deckeln 36 verschlossen ist. Im Zylinder 35 ist ein Kolben 37 verschiebbar angeordnet, an dessen Stirnseiten jeweils eine Leitung 38, 39 in den Zylinder 35 einmündet, die jeweils zur Druckluftzuführung und zur Entlüftung dient. Der Träger 30 ist mittels eines Bolzens 31 a mit dem Kolben 37 verbunden, wird also je nach Beaufschlagung des Kolbens 37 mit Druckluft über die Leitung 38 oder 39 vom Kolben 37 in x-Richtung verschoben. Die beiden Verschiebebewegungen werden durch einstellbare End-Anschläge 40, 41 begrenzt, die durch im Grundkörper 29 angeordnete Stellschrauben gebildet sind.
Auf dem Träger 30 sind ein erster Schneid-Block 42 und ein zweiter Schneid-Block 43 mittels Schrauben 44, also auswechselbar, befestigt. Wie sich aus der Gesamtschau von Fig. 3 und Fig. 6 ergibt, kommt dann, wenn der erste Schneid-Block 42 sich unterhalb des Messers 26 befindet, also mit diesem zusammenwirkt, das gesamte Messer 26, also der geradlinige Schneidenteil 27 und der Augen-Schneidenteil 28 mit dem Schneid-Block 42 in Eingriff. Wenn sich dagegen der zweite Schneid-Block 43 unter dem Messer 26 befindet, dann kommt nur der geradlinige Schneidenteil 27 mit diesem in Eingriff; der Augen-Schneidenteil 28 schneidet nicht. Der zweite Schneidblock 43 weist in dem dem Augen-Schneidenteil zugeordneten Bereich eine Ausnehmung 43a auf.
Die Beaufschlagung des Verstell-Antriebs 34 und damit die Verschiebung des Trägers 30 in eine der beiden Endlagen, in denen sich entweder der erste Schneid-Block 42 unter dem Messer 26 oder der zweite Schneid-Block 43 unter dem Messer 26 befindet, erfolgt von einer nicht dargestellten Druckluft-Quelle über ein elektromagnetisch betätigbares Mehrwege-Ventil 45.
Die Nähmaschine ist mit einer Steuer-Einheit 46 versehen, über die der x-Antrieb 9, der y-Antrieb 10, das Mehrwege-Ventil 45 für den VerstellAntrieb 34, der Antriebsmotor 5 der Armwelle 4, nicht dargestellte Klemm-Antriebe für die Nähgutklammern12a, 12b und der Schneid-Antrieb 19 angesteuert werden. Die Steuer-Einheit 46 weist einen Speicherteil 47 auf. Weiterhin ist die eine Bedien-Einheit 48 mit einer EingabeTastatur 49 und einer Anzeige 50 versehen.
Die Arbeitsweise ergibt sich aus den Figuren 8 und 9. Nach dem Nähen einer Augen-Knopfloch-Naht 51 in einem Nähgutteil 52 wird das Nähgutteil 52 mittels des x-y-Tisches 8 in y-Richtung in die Schneid-Vorrichtung 16 transportiert. Der erste Schneid-Block 42 befindet sich unter dem Messer 26. Der Schneid-Antrieb 19 wird betätigt. Das gesamte Messer 26 kommt mit dem eine Gegenfläche bildenden ersten Schneid-Block 42 in Schneid-Wirkung, so dass der geradlinige Schneidenteil 27 und der Augen-Schneidenteil 28 ein Augen-Knopfloch 53 mit der Länge L26 schneiden.
Wenn dagegen gemäß Fig. 9 ein einfaches Knopfloch, also ein ohne ein Auge und mit beliebigen Endriegeln ausgebildetes Knopfloch, ein sogenanntes Wäsche-Knopfloch, genäht worden ist, dann wird durch entsprechende Beaufschlagung des Verstell-Antriebs 34 der zweite Schneid-Block 43 unter das Messer 26 gebracht. Das Nähgutteil 52 mit der Knopfloch-Naht 54 wird über den zweiten Schneid-Block 43 verfahren. Durch Betätigung des Schneid-Antriebs 19 kommt lediglich der geradlinige Schneidenteil 27 des Messers 26 mit dem Schneid-Block 43 in Schneid-Kontakt. Es wird lediglich ein geradliniges Knopfloch 55 mit der Länge L27 geschnitten.
Eine Alternative ergibt sich aus den Figuren 10 und 11. Hierbei weist das Messer 26' einen mittleren geradlinigen Schneidenteil 27 und an dessen beiden Enden jeweils einen Augen-Schneidenteil 28 und 28' auf. Die Schneid-Blöcke 42', 43' sind so ausgebildet, dass der erste Schneid-Block 42' nur mit dem geradlinigen Schneidenteil 27 und dem Augen-Schneidenteil 28 in Schneidverbindung kommt, während der zweite Schneid-Block 43' so ausgebildet ist, dass er nur mit dem geradlinigen Schneidenteil 27 und dem Augen-Schneidenteil 28' in Schneidverbindung kommt. Diese Ausgestaltung ermöglicht damit die Erzeugung von in ihrer Lage unterschiedlichen Augenknopflöchem.
Der Schneid-Antrieb 19 in der Ausgestaltung nach Fig. 12 wird im Wesentlichen durch einen Mehrkammer-Zylinder 56 gebildet, der mittels des Gelenks 20 in der Grundplatte 2 befestigt ist. In ihm ist eine Kolbenstange 57 angeordnet, deren äußeres Ende über das Gelenk 22 mit dem Hebel 21 verbunden ist. Im Zylinder 56 sind insgesamt vier Kammern 58 bis 61 durch Trennwände 62, 63, 64 voneinander getrennt, die jeweils abgedichtet von der Kolbenstange 57 durchsetzt werden. Die Kammern 58 bis 61 sind also - bezogen auf die Länge des Zylinders 56 - hintereinander angeordnet. In jeder Kammer ist ein Kolben 65, 66, 67, 68 angeordnet, der fest mit der Kolbenstange 57 verbunden ist und gegenüber dem Zylinder 56 abgedichtet ist. Die Kammern 58, 59, 60, 61 mit den Kolben 65 bis 68 bilden also vier räumlich hintereinander angeordnete, aktive Linear-Antriebe. Der Kolben 65 in der ersten Kammer 58 ist zweiseitig beaufschlagbar ausgebildet, und zwar über Leitungen 69, 70, d. h. hierdurch ist die Kolbenstange je nach Beaufschlagung in Ausschub-Richtung 71 oder in Einschub-Richtung 72 beaufschlagbar.
Die drei weiteren Kammern 59, 60, 61 sind mittels einer gemeinsamen Leitung 73 nur derartig beaufschlagbar, dass auf die Kolbenstange 57 eine Kraft in Ausschub-Richtung 71 ausgeübt wird. Die drei Leitungen 69, 70, 73 sind mittels dreier Mehrwege-Ventile 74, 75, 76 beaufschlagbar, die von der Steuer-Einheit 46 mittels der Bedien-Einheit 48 ansteuerbar sind.
Alle Kolben 65 bis 68 und dementsprechend auch die Kammern 58 bis 61 haben gleichen Durchmesser; der Druck der ihnen über die Ventile 74 bis 76 zugeführten Druckluft ist gleich, so dass je nach Beaufschlagung von jedem beaufschlagten Kolben 65 bis 68 die gleiche Kraft auf die Kolbenstange 57 ausgeübt wird. Eine insgesamt vierstufige, auf die Kolbenstange 57 in Ausschub-Richtung 71 ausgeübte Ausschubkraft und damit eine auf das Messer 26 bzw. 26' ausgeübte Schneidkraft wird so in einer Abstufung von 25 %, 50 %, 75 % oder 100 % der maximal möglichen Ausschubkraft ausgeübt. Dies geschieht wie folgt:
Bei Beaufschlagung nur des Kolbens 65 über die Leitung 70 und das Ventil 75 wird die Kolbenstange 57 in Ausschub-Richtung 71 mit 25 % der maximal möglichen Ausschubkraft beaufschlagt.
Bei Beaufschlagung der Kolben 66, 67, 68 und bei gleichzeitiger Beaufschlagung des Kolbens 65 über die Leitung 69 und das Ventil 74 wird die Kolbenstange 57 mit 50 % der maximal möglichen Ausschubkraft in Ausschub-Richtung 71 beaufschlagt. Dies ergibt sich daraus, dass durch Beaufschlagung des Kolbens 65 über die Leitung 69 eine Gegenkraft auf die Kolbenstange 57 in Einschub-Richtung 72 ausgeübt wird, die zu einer Teil-Kompensierung der an den Kolben 66, 67, 68 in Ausschub-Richtung 71 wirkenden Kräfte führt.
Wenn nur die Kolben 66, 67, 68 über die Leitung 73 und das Ventil 76 beaufschlagt werden, dann wird auf die Kolbenstange 57 eine Kraft in Ausschub-Richtung 71 in Höhe von 75 % der insgesamt möglichen Ausschubkraft ausgeübt.
Wenn der Kolben 65 über die Leitung 70 und das Mehrwege-Ventil 75 beaufschlagt wird und gleichzeitig die Kolben 66 bis 68 über die Leitung 73 und das Ventil 76 beaufschlagt werden, dann wirken auf die Kolbenstange 57 100 % der insgesamt möglichen Ausschubkraft.
Zum Einfahren der Kolbenstange 57, d. h. zum Abheben des Messers 26, 26' vom Amboss 18 nach Durchführung eines Schneidvorganges, wird ausschließlich der Kolben 65 über die Leitung 69 und das Ventil 74 beaufschlagt, während die beiden anderen Leitungen 70, 73 entlüftet werden.
Bei der alternativen Ausgestaltung des Schneid-Antriebs 19' gemäß Fig. 13 ist ein doppelseitig pneumatisch beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Antrieb 77 vorgesehen, dessen Zylinder 78 einerseits und dessen Kolbenstange 79 andererseits in einen Kniehebel-Mechanismus 80 eingebunden sind. Dieser Kniehebel-Mechanismus 80 ist einerseits mittels des Gelenks 22 mit dem Schwenk-Hebel 21 verbunden und andererseits mittels des Gelenks 20 auf einem Kraft-Begrenzer 81 abgestützt. Der Zylinder 78 ist über ein Mehrwege-Ventil 82 und zwei Leitungen 83, 84 verbunden, die beidseitig des Kolbens 85 des Antriebs 77 in den Zylinder 78 einmünden. Je nach Beaufschlagung des Kolbens 85 über eine der Leitungen 83 oder 84 wird der Schwenk-Hebel 21 derartig verschwenkt, dass der Schneid-Antrieb 19' eine Schneidbewegung des Messers 26 bzw. 26' ausführt oder das Messer 26, 26' in seine obere Ruhelage zurückbringt. Bei Beaufschlagung des Kolbens 85 über die Leitung 83 nimmt der Kniehebel-Mechanismus 80 seine Strecklage ein, wodurch eine Schneidbewegung ausgeführt wird, während bei Beaufschlagung der Leitung 84 das Messer 26, 26' wieder in seine obere Ruhelage gehoben wird.
Eine Begrenzung der auf den Schwenk-Hebel 21 und damit das Messer 26 bzw. 26' ausgeübten Kraft wird durch den Kraft-Begrenzer 81 bewirkt. Dieser weist ein vieretagiges Widerlager 86 auf, das sich mittels eines ortsfesten Teils 87 ortsfest, d. h. unbeweglich, in der Grundplatte 2 abstützt. Der ortsfeste Teil 87 des Widerlagers 86 trägt einen nachgiebigen Teil 88, auf dem sich der Kniehebel-Mechanismus 80 mittels des Gelenks 20 abstützt. Der ortsfeste Teil 87 ist gestellartig aufgebaut und weist übereinander vier pneumatisch beaufschlagbare Membran-Zylinder 90, 91, 92, 93 als passive Linear-Antriebe auf. Der nachgiebige Teil 88 des Widerlagers 86 weist ebenfalls jeweils übereinander Zwischenböden 94 auf, wobei jeweils ein Zwischenboden 94 oberhalb eines Zwischenbodens 89 angeordnet ist.
Die Membran-Zylinder 90 bis 93 sind also jeweils auf einem Zwischenboden 89 und unterhalb eines Zwischenbodens 94 angeordnet. Jeder Membran-Zylinder 90 bis 93 weist unterhalb seiner Membran 95, also in seinem Innenraum, einen inneren Anschlag 96 auf. Auf der Membran 95 ist jeweils ein äußerer Anschlag 97 angebracht. Der jeweilige äußere Anschlag 97 kann also mittels der jeweiligen Membran 95 vertikal bewegt werden.
In drucklosem Zustand befinden sich die Membranen 95 in Kontakt mit den inneren Anschlägen 96, während bei einer Beaufschlagung mit Druckluft die äußeren Anschläge 97 mit einem Rand 97a an einem Membran-Zylinderdeckel 91a zur Anlage gelangen. Die Bemessung ist derart, dass jeder Membranzylinder nur einen kleinen Hub von beispielsweise ein bis zwei Millimeter ausführen kann.
Die Membran-Zylinder 91, 92, 93 werden über Leitungen 98, 99, 100 über Mehrwege-Ventile 101, 102, 103 mit Druckluft beaufschlagt. Der Membran-Zylinder 90 ist an die Leitung 83 angeschlossen, die den Antrieb 77 beaufschlagt.
Je nachdem, ob bei einer Beaufschlagung des Antriebs 77 in Schneidrichtung nur der immer gleichzeitig beaufschlagte Membran-Zylinder 90 oder noch ein oder zwei oder drei Membran-Zylinder 91 bis 93 beaufschlagt werden, wird auf den Kniehebel-Mechanismus 80 über das Gelenk 20 eine Widerlager-Kraft von 25 %, 50 %, 75 % oder 100 % der maximal möglichen Widerlager-Kraft ausgeübt. Hierdurch wiederum wird die auf den Schwenk-Hebel 21 ausgeübte Kraft begrenzt.
Die Größe der ausgeübten Kräfte kann durch einen Druckregler 104 vorgegeben werden, der ebenfalls über die Bedien-Einheit 48 angesteuert wird. Ein gleichartiger Druckregler kann selbstverständlich auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 vorgesehen werden. Im Übrigen erfolgt auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 die Ansteuerung der Ventile 82, 101, 102, 103 über die Bedien-Einheit 48.
Der Zweck der Kraft-Abstufung besteht in einer Anpassung der Schneid-Vorrichtung 16 an unterschiedliche Schneidbedingungen, die durch die Härte des Nähgutes, die Art des Nähgutes, die Anzahl zu schneidender Nähgut-Lagen, aber auch durch die Form und/oder Größe des auszuführenden Schnittes beeinflusst werden. Zusammenfassend wird mit der Anpassung der Schneidkraft eine flexible, den Schneidbedingungen anpassbare Schneid-Vorrichtung 16 geschaffen, bei der Messer 26, 26' und Amboss 18 vor unnötigem Verschleiß durch zu hohe Schneidkräfte geschützt sind, womit die Betriebsbereitschaft beträchtlich gesteigert wird.

Claims (7)

  1. Knopfloch-Nähmaschine,
    mit einer auf- und abgehend antreibbaren Nadel (7),
    mit mindestens einer in einer y-Richtung verschiebbaren Nähgutklammer (12a, 12b),
    mit einer Knopfloch-Schneid-Vorrichtung (16), die
    in y-Richtung hinter der Nadel (7) angeordnet ist,
    ein Messer (26, 26') aufweist,
    mindestens einen mit dem Messer (26, 26') zusammenwirkenden Schneid-Block (42, 43) aufweist, und
    einen Schneid-Antrieb (19, 19') zur Bewegung des Messers (26, 26') und des Schneid-Blocks (42, 43) relativ zueinander mit variabler Schneidkraft aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schneid-Antrieb (19, 19') mehrere Linear-Antriebe aufweist, die
    parallel zueinander geschaltet sind und
    wahlweise pneumatisch beaufschlagbar sind.
  2. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linear-Antriebe als Mehrkammer-Zylinder (56) ausgebildet sind, indem in jeder Kammer (58 bis 61) ein Kolben (65 bis 68) angeordnet ist, die an einer gemeinsamen Kolbenstange (57) angebracht sind.
  3. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kammer (58) mit einem zweiseitig beaufschlagbaren Kolben (65) versehen ist, und
    dass drei Kammern (59 bis 61) mit einseitig in gleicher Bewegungsrichtung gemeinsam beaufschlagbaren Kolben (66 bis 68) versehen sind.
  4. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneid-Antrieb (19') einen Kolben-Zylinder-Antrieb (77) aufweist, der sich gegen die als Kraft-Begrenzer (81) ausgebildeten Linear-Antriebe abstützt.
  5. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennezeichnet, dass der Kraft-Begrenzer (81) mehrere Membran-Zylinder (90 bis 93) als Linear-Antriebe aufweist.
  6. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linear-Antriebe über Mehrwege-Ventile (74 bis 76, 82, 101 bis 103) beaufschlagbar sind, die von einer zentralen Bedien-Einheit (48) betätigbar sind.
  7. Knopfloch-Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linear-Antriebe zu einer Baueinheit zusammengefasst sind.
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