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Title:
DEVICE FOR ADJUSTING THE CHECKING UNIT OF A PRESSER FOOT USED IN A SEWING AND/OR EMBROIDERY MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/063480
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for adjusting a checking unit of a presser foot (16), used in a sewing or embroidery machine. A needle bar (17) moves the presser foot (16) towards a needle plate (19), using a spring (F) which is connected in series. The checking unit intercepts the presser foot (16) using a checking element (10) of said unit, before contact is made with the work piece (18) to be machined and controls the movement of said presser foot until the latter touches the work piece (18). The checking element (10) and the needle bar (17) are both operated by a common drive and the bedding position of the checking element (10) can be modified in relation to the needle plate (19).

Inventors:
Heidtmann, Thomas (In der Silbert 28 Willich, D-47877, DE)
Kirch, Bernd (Kempener Str. 29 Krefeld, D-47839, DE)
Application Number:
PCT/EP2000/001280
Publication Date:
October 26, 2000
Filing Date:
February 17, 2000
Export Citation:
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Assignee:
ZSK STICKMASCHINEN GMBH (Magdeburger Strasse 38-40 Krefeld-Gartenstadt, D-47800, DE)
Heidtmann, Thomas (In der Silbert 28 Willich, D-47877, DE)
Kirch, Bernd (Kempener Str. 29 Krefeld, D-47839, DE)
International Classes:
D05B29/02; (IPC1-7): D05B29/02
Attorney, Agent or Firm:
Lenzing, Andreas (Münsterstr. 248 Düsseldorf, D-40470, DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Einstellen einer Abfangeinrichtung eines Stoffdrückers (16) einer Nähoder Stickmaschine, wobei eine Nadelstange (17) den Stoffdrücker (16) unter Zwischenschaltung einer Feder (F) in Richtung einer Stichplatte (19) bewegt und die Abfangvorrichtung den Stoffdrücker (16) vor dem Auftreffen auf das zu bearbeitende Werkstück (18) mittels eines Abfangelementes (10) der Abfangeinrichtung abfängt und dessen Bewegung bis zum Auftreffen auf das Werkstück (18) steuert, wobei das Abfangelement (10) zusammen mit der Nadelstange (17) von einem gemeinsamen Antrieb angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Lagerung des Abfangelementes (10) relativ zur Stichplatte (19) veränderbar ist.
2. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfangelement (10) ein auf einer Achse (lOa) verschwenkbar an der Nähmaschine gelagerter Winkelhebel ist, und daß die Lage der Achse (lOa) relativ zur Stichplatte (19) veränderbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruc : n 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lagerung bzw. die Achse (lOa) in mindestens zwei Positionen relativ zur Stichplatte (19) arretierbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung bzw. die Achse ; 10a) mittels eines Antriebs (22) relativ zur Stichplatte (19) verfahrbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Abfangelementes (10) von einem in Abhängigkeit vom Nadelstangenantrieb angetriebenen Steuernocken (5) gesteuert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen einem von dem Steuernocken (5) bewegten Kurvenhebel (12) und dem Abfangelement (10) ein Ausgleichselement insbesondere ein Pleuel (11) zwischengeschaltet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kurvenhebel (12) ein Winkelhebel ist, welcher um eine Achse (2a) verschwenkbar an der Nähmaschine gelagert ist, wobei die Position der Achse (2a) mittels einer Einstellvorrichtung (2) relativ zur Achse (4a) des Steuernockens (5) veränderbar und mittels einer Arretierungsvorrichtung (1) insbesondere einer Arretierungsschraube in verschiedenen Positionen arretierbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Achse (lOa) bildende Lagerung des Abfangelements (10) achsparallel zur Rotationsachse eines Rotationskörpers (7) angeordnet und mit diesem fest verbunden ist, wobei der Rotationskörper (7) drehbar an der Nähmaschine gelagert und durch Verdrehen des Rotationskörpers (7) die Position der Lagerung relativ zur Stichplatte (19) einstellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Rotationskörper (7) mittels eines Arretierungselements (6) insbesondere einer Feststellschraube in einer bestimmten Position arretierbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Rotationskörper (7) mittels eines Antriebs (22) verdrehbar und in mindestens einer Position haltbar und/oder arretierbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (lOa) des Abfangelements (10) linear mittels des Antriebs verfahrbar und in mindestens einer Position haltbar und/oder arretierbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (22) ein Schrittmotor ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung mittels mindestens eines Sensors (24) die Werkstückdicke in der Nähe mindestens eines Stoffdrückers (16) ermittelt und mittels des Antriebs (22) die für die ermittelte Werkstückdicke erforderliche Lage des Abfangelementes (10) einstellt oder einregelt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerung während des Nähvorganges kontinuierlich oder in vorbestimmbaren Zeitintervallen die erforderliche Lage des Abfangelementes (10) anhand der ermittelten Werkstückdicke einstellt oder einregelt.
15. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höheneinstellung der Stoffdrücker (16) der Stickköpfe (4) durch einen gemeinsamen Antrieb (24) erfolgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine gemeinsame Welle (27) den Antrieb (24) mit den Verstellmitteln zum Bewegen bzw. verfahren der Lagerung bzw. der Achse (lOa) verbindet.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens eine Kupplung zwischen der Welle (27) und jeder Lagerung bzw. jeder Achse (lOa) angeordnet ist.
Description:
Vorrichtung. zum Einstellen der Abfangeinrichtung eines Stoffdrückers einer Nähmaschine und/oder Stickmaschine Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Abfangeinrichtung eines Stoffdrückers einer Näh-oder Stickmaschine.

Eine derartige Stickmaschine mit einer Abfangeinrichtung für einen Stoffdrücker ist aus der DE 3117140 bekannt.

Mit der in der DE 3117140 offenbarten Abfangeinrichtung wird erreicht, daß der Stoffdrücker nicht mehr mit der vollen, aus dem Nadelstangenantrieb abgeleiteten und über die zwischengeschaltete Feder übertragenen Kraft auf das zu bearbeitende Werkstück und damit auf die Stichplatte auftrifft, sondern kurz vor dem Auftreffen abgefangen wird, wodurch gleichzeitig ein Großteil der der Bewegung des Stoffdrückers innewohnenden Kraft aufgenommen wird, bevor der Stoffdrücker mit einer gewissen Zeitverzögerung zur Durchführung der restlichen Bewegung freigegeben wird. Durch die Abfangvorrichtung wird eine erhebliche Geräuschdämpfung erzielt und das Werkstück bzw. das Stickgut bei einer Dauerbelastung vor Beschädigungen

durch den Stoffdrücker geschützt. Die Abfangvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Steuernocken, der einen Winkelhebel betätigt, dessen einer Arm mit einem Abfangstück den von einer Feder in Richtung Werkstück beschleunigten Stoffdrücker abfängt und zeitverzögernd freigibt, so daß der Stoffdrücker gebremst auf das Werkstück auftrifft.

Nachteilig bei der aus der DE 3117140 bekannten Abfang- einrichtung ist, daß bedingt durch den starren Aufbau die Bewegungsbahn des Stoffdrückers für verschiedene Werkstückdicken gleich ist, so daß bei größeren Werkstückdicken der Stoffdrücker mit zu großer Kraft auf die Oberfläche des Werkstücks auftrifft, so daß die Vorteile der Abfangeinrichtung gemindert werden.

Aus der DE 19628524 ist eine Einrichtung beschrieben, mit der der Stoffdrücker in eine Zufluchtsstellung nach dem Nähvorgang bewegt wird. Eine Anpassung an Werkstoffdicken ist nicht vorgesehen.

Einen sehr aufwendigen und teuren Weg beschreibt die DE 4302094, bei der der Stoffdrücker über einen separaten Antriebsmotor bewegt wird, wodurch beliebige Bewegungsbahnen und somit Anpassungen an verschiedene Werkstoffdicken realisierbar sind. Der zusätzliche Antrieb erfordert jedoch eine aufwendige Synchronisation der beiden Antriebe für die Nadelstange und den Stoffdrücker.

Die DE 4324741 und DE 2938894 zeigen Abfangeinrichtungen für Stoffdrücker, bei denen die Bewegungsbahn des Stoffdrückers an die Werkstoffdicke möglich ist.

Nachteilig bei diesen Einrichtungen ist, daß sie sich komplizierter Hebelsysteme bedienen, die teuer in ihrem

Aufbau und störanfällig sind. Durch die vielen bewegten Teile sind erhöhte Anforderungen an die einzuhaltenden Toleranzen gestellt und die Lärmentwicklung relativ groß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Einstellen einer Abfangeinrichtung eines Stoffdrückers einer Nähmaschine bereitzustellen, welche einfach in ihrem Aufbau ist und eine Anpassung an verschiedenste Werkstückdicken ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhaft wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Position der Lagerung des Abfangelementes, welches direkt mit dem Stoffdrücker zusammenwirkt manuell oder automatisch verändert und in einer bestimmten Lage festgehalten bzw. arretiert. Hierdurch sind keine zusätzlichen Elemente notwendig, welche in der Kraftübertragungsstrecke zwischen dem Abfangelement und dem Antrieb des Abfangelementes angeordnet werden müssen.

Die Einstellung der Position der Lagerung des Abfangelementes, welches vorteilhaft ein Winkelhebel ist, sollte in mindestens zwei Positionen oder zwischen zwei Positionen beliebig verfahrbar und/oder arretierbar sein.

In einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung ist die Lagerung bzw. die Verschwenkachse des Abfangelementes um eine Achse herum verschwenkbar, so daß sich die Position des Abfangelementes je nach eingestelltem Winkel relativ zur Stichplatte ändert. Hierzu ist die Lagerung des Abfangelementes selbst in einem Zylinder koaxial zu dessen Achse gelagert, wobei der Zylinder drehbar um seine Achse an der Näh-bzw. Stickmaschine gelagert ist.

Wird der Zylinder verdreht, wird die Lagerung, welche z.

B. ein Bolzen, welcher drehbar in dem Zylinder koaxial zu dessen Achse gelagert ist um die Achse herum bewegt, wodurch sich die Position der Lagerung bzw. des Lagerbolzens zur Stichplatte verändert. Hierdurch wird mit einfachen Mitteln vorteilhaft eine Dickenanpassung des Stoffdrückers an das Werkstück bzw. Stickgut ermöglicht. Der Zylinder selbst ist mittels Feststellschrauben oder einer Rasterverzahnung, welche z.

B. gegen eine Federkraft aufhebbar ist, in beliebigen Winkelstellungen oder in bestimmten Rasterstellungen arretierbar.

Die Winkelverstellung des drehbar gelagerten Zylinders, welcher die Lagerung des Abfangelementes hält, kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung automatisch mittels eines Antriebes erfolgen.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Lagerung des Abfangelementes nicht um eine Achse herum verschwenkbar gelagert, sondern ist insbesondere parallel zur Nadelstange z. B. in einem Langloch in verschiedenen Positionen arretierbar. Das Verfahren der Lagerung in dem Langloch kann ebenso wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen manuell oder automatisch mittels eines Antriebs erfolgen.

In einer weiteren Ausgestaltung der vorbeschriebenen Ausführungsformen wird mittels eines Sensors die Werkstoffdicke in der Nähe des Stoffdrückers unterhalb des Stoffdrückers ermittelt und die Position des Abfangelementes automatisch mittels eines Antriebes eingeregelt. Hierdurch wird vorteilhaft gewährleistet,

daß auch bei einem Werkstück, dessen Dicke an verschiedenen Stellen unterschiedlich stark ausgeprägt ist, während des Stick-bzw. Nähvorgangs der Stoffdrücker immer optimal auf das Werkstück auftrifft.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen : Figur 1 eine Seitenansicht eines Stickkopfes mit einer erfindungsgemäßen Abfangvorrichtung ; Figuren 2a u. 2b unterschiedliche Einstellungen der Position des Abfangelementes ; Figur 3 eine Explosionsdarstellung der für die Abfangeinrichtung relevanten Teile eines Stickkopfes ; Figur 4 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Abfangeinrichtung mit einem elektrischen Antrieb zur automatischen Einstellung der Lagerung des Abfangelementes ; Figuren 5a u. 5b Abfangeinrichtung mit Abstandssensor ; Figur 6 eine Mehrkopf-Stickmaschine mit einem zentralen Antrieb für die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Die Figur 1 zeigt eine Seitendarstellung der wesentlichen Teile der Abfangeinrichtung. Der Stickkopf 4, an dem die Teile der Abfangeinrichtung sowie die Nadelstangenführung und der Nadelstangenantrieb angeordnet sind ist

gestrichelt dargestellt. Auf einer den einen Stickkopf 4 oder auch weitere Stickköpfe durchgreifenden Welle 4a ist mindestens eine Kurvenscheibe 5 angeordnet, die einen Kurvenhebel 12, welcher verschwenkbar mittels der Kurvenhebellagerung 2 gelagert ist auslenkt, sofern die Welle 4a verdreht wird. Über ein Pleuel 11 wird ein Winkelhebel 10, welcher das Abfangelement bildet und drehbar um die Achse 10a verschwenkbar gelagert ist, ausgelenkt. Das freie Ende des einen Winkelarms des Winkelhebels 10 trägt eine Rolle 9 die den Stoffdrücker 16, welcher durch die Feder F nach unten beschleunigt wird, abfängt und entsprechend der Bewegung des Winkelhebels 10, welche durch die Gestaltung der Führungskurve der Kurvenscheibe 5 vorgegeben ist, nach unten hin freigibt. Die Nadelstange 17 wird von einer Führung 20 gehalten und wird über den Nadelstangenantrieb 15 angetrieben, welcher in der Figur 1 nicht weiter dargestellt ist. Der Nadelstangenantrieb 15 kann ebenso wie der Winkelhebel 10 von der Welle 4a angetrieben werden.

Wie aus den Figuren 2a und 2b ersichtlich, kann durch Verdrehen eines Exzenterbolzens 7 die Position der Achse 10a des Winkelhebels 10 relativ zur Stichplatte 19 und dem Stickgrund bzw. Werkstück 18 verstellt werden. Der Exzenterbolzen 7 ist hierzu in einer Lagerbuchse 8 gelagert und kann mittels einer Feststellschraube 6 (Figur 3) in beliebigen Winkelpositionen arretiert werden.

Zusätzlich zur Verstellung der Höhe des Winkelhebels 10 ist es möglich, die Verschwenkachse des Kurvenhebels 12 in verschiedenen Positionen zu arretieren. Hierzu besitzt die Vorrichtung einen Lagerstift 2a, welcher exzentrisch

zu einer Rotationsachse des Teils 2 angeordnet ist. Das Teil 2 liegt mit seinem zylindrischen Teil 2b in einer Bohrung 3a einer Grundplatte 3 ein und ist in dieser verdrehbar gelagert. Der Lagerstift 2a durchgreift die Bohrung 3a und dient als Lagerung des Kurvenhebels 12.

Das Teil 2 ist mittels einer Platte 1 und einer Feststellschraube la in beliebigen Winkelstellungen (Pfeile) zur Grundplatte 3 arretierbar. Durch das Verdrehen des Teils 2 wird der Lagerstift 2a um die Drehachse des Teils 2 verschwenkt und verändert hierdurch seine Position.

An dem einen Arm des Kurvenhebels 12 ist auf einem Stift 13 eine Rolle 14 oder ein Kugellager gelagert, welche in der Führungskurve der Kurvenscheibe 5 einliegt und dieser beim Verdrehen der Kurvenscheibe 5 folgt. Entsprechend wird der andere Arm und somit der Winkelhebel 12 verschwenkt.

Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Aufbau der Vorrichtung im wesentlichen dem der Ausführungsform gemäß der Figur 3 entspricht, wobei jedoch der Exzenterbolzen 7 durch einen Exzenterbolzen 21 ausgetauscht ist, welcher an seinem einen Ende eine Verzahnung (Zahnrad) hat, welche über einen Zahnriemen 23 mit einem Stellmotor 22 in Verbindung ist. Mittels des Stellmotors 22 wird automatisch der Exzenterbolzen 21 und mit ihm die Lagerung 10a des Winkelhebels 10 verstellt und in Position gehalten.

Die Figuren 5a und 5b zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Figur 4, welche einen zusätzlichen Sensor 24 aufweist, der die Werkstoffdicke

bzw. den Abstand der Oberflache des Werkstücks 18 zum Sensor 24 mißt. Entsprechend der Sensordaten wird mittels des nicht dargestellten Stellantriebs 22 der Exzenterbolzen 21 verdreht, wodurch die Verschwenkachse 10a des Winkelhebels 10 relativ zur Stichplatte 19 verschwenkt wird. Das Pleuel 11 dient zum Ausgleich der relativen Bewegungen zwischen dem Winkelhebel 10 und dem Kurvenhebel 12 während der Verstellung entweder des Kurvenhebels 12 oder des Winkelhebels 10 mittels der jeweiligen Einstellvorrichtung.

In nicht dargestellten Ausführungsformen ist die Lagerung bzw. die Verschwenkachse des Winkelhebels nicht um eine Achse herum verschwenkbar gelagert, sondern wird linear, manuell oder mittels eines Antriebs verfahren und in der geforderten Position arretiert. Es ist zudem denkbar, daß die Lagerung bzw. die Verschwenkachse auf beliebigen Bahnen verfahrbar und arretierbar ist.

Die Figur 6 zeigt eine Mehrkopf-Stickmaschine mit einem zentralen Antrieb 24, der über eine Welle 27 und Zahnriemen 23 die Exzenterbolzen 21 der einzelnen Stickköpfe 4 der Maschine antreibt, wodurch eine Höheneinstellung der Stoffdrücker gleichzeitig für alle Stickköpfe durchgeführt werden kann. Da sämtliche Stickköpfe meist identische Stickmuster sticken, genügt es, den Abstand der Stickgutoberfläche zur Stichplatte lediglich an einem Stickkopf bzw. Stickmuster zu bestimmten, um anhand des ermittelten Abstandes die Höheneinstellung für alle Stickköpfe gleichzeitig vorzunehmen. In einer nicht dargestellten Ausführungsform sind Kupplungen zwischen der Welle 27 und den Exzenterbolzen 21 vorgesehen, so daß die Höhenverstellung bestimmter Stickköpfe 4 je nach Bedarf wahlweise aus-

bzw. einschaltbar ist. So werden bei Mehrkopf- Stickmaschinen z. B. bedingt durch die Stickmustergröße oft nur bestimmte Stickköpfe wie z. B. jeder zweite, dritte, etc. Stickkopf benöigt. Die übrigen Stickköpfe werden von der Hauptantriebswelle getrennt. In diesem Fall können durch die Kupplungen die Stoffdrücker der nicht benötigten Stickköpfe abgeschaltet werden.