Gegenstand der Erfindung ist eine Schiffchenstickmaschine mit einer Vorrichtung zur Ein- und Verstellung der

Wagenweite gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Vorrichtungen zur Verstellung der Wagenweite an

Schiffchenstickmaschinen sind bekannt.

Die Verstellung der Wagenweite an Schiffchenstickmaschinen dient dazu, die Position der Schlaufe des Nadelfadens in Bezug zur Schiffchenspitze zu beeinflussen, um das sichere Fangen der Schlaufe mit den Schiffchen sicherzustellen.

Aus der DE 10 2009 060 603 ist eine solche Vorrichtung bekannt, bei der die Wagenweite, das heisst der Abstand zwischen der Stichplatte und den Nadelspitzen, durch in Z- Richtung, d.h. lotrecht zum Stickgut, wirkende Kolben und daran befestigten Stellschrauben eingestellt werden kann. Die Kolben und Stellschrauben sind zwischen dem

Schiffchenwagen und dem Hinterwagen eingesetzt. Eine gemeinsame synchrone Verstellung sämtlicher Vorrichtungen entlang der Stickmaschine und deren Fixierung während des Stickens ist aufwendig und mit viel Justierarbeit

verbunden . In einer Weiterentwicklung der oben beschriebenen

Vorrichtung in der DE 10 2015 008 625 erfolgt eine

zentrale Verstellung der Wagenweite anstelle von

Stellschrauben durch zentral verschiebbare Keile, die den Hub des Verstellzylinders begrenzen und somit den

Verschiebeweg der Anbindungen zwischen der Schiffchenbahn und den Nadelspitzen begrenzen.

Mit solchen Vorrichtungen kann die Wagenweite nur bei Stillstand der Stickmaschine eingestellt werden, weil für die Verstellung das Kraftelement, welches den Hinterwagen in Position hält, kraftlos geschaltet werden muss. Das Ein- und Verstellen der Wagenweite bei laufender Maschine ist folglich nicht möglich.

Gemäss den Angaben in der DE 10 2015 008 625 (Absatz

[0131]) komme es nur darauf an, dass ein relativ grosser Druck die Verbindung zwischen dem Maschinengestell und dem Hinterwagen geschlossen hält, damit er den Prozesskräften ausreichend entgegenwirkt.

Dies bedeutet, dass das Kraftelement, welches den grossen Druck erzeugt, diese Prozesskräfte aufnimmt. Um dies auch beim Ausführungsbeispiel mit einem Einstellexzenter vornehmen zu können, muss das Kraftelement den

Einstellexzenter mit hoher Kraft belasten. Um eine

Verstellung vornehmen zu können, das heisst um den

Einstellexzenter zu drehen, muss die Kraft des

Haltekraftelements wesentlich verringert werden, da ansonsten die Haltekraft zwischen dem Einstellexzenter und dem Anschlagelement nicht überwindbar ist, insbesondere wenn man sich vorstellt, dass eine Vielzahl von

Anbindungen zwischen dem Hinterwagen und der

Schiffchenwange längs der Stickmaschine vorhanden sind. Würde die Kraft der Kraftelemente für die Verstellung der Wagenweite bei laufender Stickmaschine verringert, so müsste die gesamte Prozesskraft von den Einstellexzentern bzw. der Einstellwelle übernommen werden. Dies ist jedoch nicht möglich, da gemäss der Anmeldung es zwingend darauf ankommt, dass ein relativ grosser Druck der Kraftelemente die Verbindung zwischen dem Maschinengestell und dem

Hinterwagen geschlossen hält.

An Stickmaschinen der Firma Carl Zangs Aktiengesellschaft wurden bereits vor dem Jahre 1975 Stellantriebe

eingesetzt, welche zentral mit einem Hebel bedienbar waren. Zangs betätigte damals die Wagenweiteverstellung bei einer doppelstöckigen Stickmaschine mit sich über die gesamte Maschinenlänge erstreckenden Stellwellen mit daran befestigten Kurbeln und Kurbelstangen, welche mit dem Schiffchenwagen in Verbindung standen. Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht es, die Wagenweite im Stillstand der Stickmaschine sehr exakt einzustellen. Nachteilig auch an dieser Vorrichtung ist der Aufwand für die Arretierung der eingestellten Wagenweite erst nach dem Überschreiten des Totpunktes zwischen der Kurbel und der Kurbelstange, weil auch diese Arretierung mit Stellmuttern zu erfolgen hatte. Ohne Überschreiten des Totpunktes müsste die

Stellwelle in beiden Drehrichtungen arretiert werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, die

Wagenweite zentral ein- und zu verstellen und dies sowohl bei Stillstand der Stickmaschine als auch jederzeit während des Betriebs.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Vorrichtung einfach, kostengünstig und mit einer geringst möglichen Anzahl von Bauteilen herzustellen und ohne Einsatz von Arretier- und Anschlagmitteln, Stellschrauben oder anderen Kraftelementen zur Aufrechterhaltung der eingestellten Wagenweite .

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung an einer Stickmaschine gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Mit der erfindungsgemässen direkten spielfreien Verbindung zwischen der Stellwelle im Hinterwagen und dem

Schiffchenwagen kann die Wagenweite bei Stillstand und im Betrieb ohne Aufheben von der Wirkung von Kraftelementen oder Verstellen der Stellschrauben an Anschlägen oder bei stillgesetzter Maschine durch Rücküberschreiten eines Totpunktes eingestellt und verstellt werden. Das Zurückfahren der Stichplatte mit den Schiffchenbahnen von den Nadelspitzen und das präzise Ein- und Verstellen der Wagenweite während des Betriebs ist ohne Justierarbeiten an Anschlägen einzig durch den Drehwinkel der Stellwelle möglich. Die exzentrische Anordnung der Exzentertrommel auf der Stellwelle für den Pleuelkopf mit dem

innenliegenden Führungsring ermöglicht nebst der

Feineinstellung für den Betrieb auch das Zurückfahren des Schiffchenwagens für das Wechseln des Stickgrunds und während des Nachwellens des Stickgrunds um ein Vielfaches des Arbeitsabstands mit ein und derselben Vorrichtung und deren Antriebsmotor. Durch eine geeignete Materialwahl der Oberflächenbeschaffenheit der Gleitfläche an der

Exzentertrommel und am Führungsring kann der

Schiffchenwagen ohne Arretiermittel in jeder Stellung durch Selbsthemmung gehalten werden. Auf die Stellwelle wirkt während des Betriebs kein Drehmoment. Alternativ oder zusätzlich kann durch geeignete Wahl der Reibzahl f an den Lagerringen der Stellwelle eine Selbsthemmung der Stellwelle erreicht werden.

Als Materialien für die Führungsbahn bzw. deren Oberfläche an den Exzentertrommeln, Führungsringen und/oder den

Lagerböcken können Kunststoffmaterialien mit geeigneter Reibzahl f, wie PA6.6, POM, PC, PT, PBT, PES, PEEK, PTS, welche mit der Peripherie der Exzentertrommel den

geeigneten Reibwert bewirken. Eine Arretierung der Stellwelle durch Stellmittel oder Fixiermittel fällt völlig dahin. Trotzdem kann durch Drehen der Stellwelle jederzeit, d.h. auch bei Betrieb, einerseits äusserst präzise im Bereich von Zehntelmillimetern die Wagenweite eingestellt werden und gleichzeitig durch eine ca. 180°- Drehung der Stellwelle die Wagenweite derart erhöht werden, dass ein neuer Stickboden ohne weiteres eingeführt werden kann. Durch das Zurückdrehen der Stellwelle kann danach die gewünschte Wagenweite, welche für den

jeweiligen Stickvorgang geeignet ist, ohne Justierung wieder eingestellt werden. Die Einstellung erfolgt auf einfache Weise durch einen Servo-Motor oder ein anderes geeignetes Stellmittel und allenfalls ein zwischen die Stellwelle und den Servo-Motor eingefügtes

Untersetzungsgetriebe. Einstellwerte im Bereich von

Zehntelmillimetern oder weniger sind dadurch ohne weiteres direkt mit der Maschinensteuerung erreichbar.

Der einfache Aufbau der Verbindungsmittel zwischen dem Schiffchenwagen und der Stellwelle ermöglicht eine

kostengünstige Herstellung und einen sicheren

verschleissarmen wartungsarmen Betrieb.

Anhand nur eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigen: Figur 1 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch den schiffchenseitigen Teil einer Stickmaschine,

Figur la einen vergrössert dargestellten Querschnitt durch ein Schiffchen, die Stichlochplatte und die Nadel unmittelbar nach dem Eintritt der Schiffchenspitze in die Fadenschlaufe,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des in Figur 1 dargestellten Querschnittbereichs ,

Figur 3 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen

Teile der Vorrichtung zur Einstellung der Wagenweite,

Figur 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung bei

maximal geschlossenem Schiffchenwagen

( kleinstmögliche Wagenweite) ,

Figur 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung bei

teilweise geöffneten Schiffchenwagen und

Figur 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung bei fast vollständig geöffnetem Schiffchenwagen.

In Figur 1 ist mit Bezugszeichen 1 das Trägerrohr des stationären Hinterwagens 2 einer Stickmaschine bezeichnet. Bezugszeichen 3 bezeichnet den Schiffchenwagen auf der Maschinenhinterseite und mit Bezugszeichen 5 sind die Schiffchenbahnen auf dem Schiffchenwagen 3 bezeichnet. Der Hinterwagen 2 ist ortsfest mit dem nicht dargestellten

Gestell der Stickmaschine verbunden und erstreckt sich über die gesamte Länge der Stickmaschine. Der Schiffchenwagen 3 und die Schiffchenbahnen 5 sind

miteinander verbunden und bezüglich des Hinterwagens 1 in Richtung Z, d.h. in Richtung der Achse der Nadeln 4 und senkrecht zur Stichplatte 7 und dem Stickgrund 8,

verschiebbar gelagert.

Auf der rechten Seite (Maschinenvorderseite) ist die

Stichplatte 7 ersichtlich, die in sehr geringem Abstand d von beispielsweise 11,4 mm zur Nadelspitze 6 liegt. Rechts von der Stichplatte 7 ist das hintere Ende der Nadel 4 sichtbar. Die Antriebe für die Nadeln 4 sind der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen. Gleiches gilt für die im Hinterwagen 2 untergebrachten weiteren

Antriebsmittel, die zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig sind.

Im oberen Teil des Hinterwagens 2 ist schraffiert

dargestellt eine sich über die Länge der Stickmaschine erstreckende Stellwelle 9 und eine darauf drehfest exzentrisch zur Drehachse A der Stellwelle 9 angeordnete kreisförmige Scheibe als Exzenterscheibe oder -trommel 11 mit gehärteter oder geschliffener Oberfläche sichtbar. Auf jeder der Exzentertrommeln 11 aufgeschoben sitzt axial gesichert der Kopf 13 einer Pleuelstange 15. Im Kopf 13 ist vorzugsweise ein Führungsring 25 eingesetzt, dessen Bohrung 25' auf der Peripherie der Exzentertrommel 11 gleiten kann. Alternativ könnte im Kopf 13 der Pleuelstange 15 eine Bohrung ausgebildet sein, welche die Exzentertrommel 11 aufnimmt.

Die Pleuelstange 15 durchdringt das Trägerrohr 1 des

Hinterwagens 2 und endet an einem Lagerelement 17, welches Lagerelement 17 auf einem Lagerzapfen 19 schwenkbar befestigt ist. Der Lagerzapfen 19 ist am Schiffchenwagen 3 angeordnet und mit diesem verbunden.

Der Schiffchenwagen 3 ist auf horizontal angeordneten Führungselementen oder -schienen relativ zum Hinterwagen 2 mit der Pleuelstange 15 verschiebbar. Die Führungsschienen sind nicht sichtbar.

Die Stellwelle 9 ist um die Achse A drehbar gelagert und wird durch einen Antriebsmotor, vorzugsweise einen

Servomotor, angetrieben. Der Antrieb der Stellwelle 9 kann am Wellenende an der Stirnseite der Stickmaschine erfolgen oder, falls es sich um eine sehr lange, beispielsweise 30 Meter lange Stickmaschine handelt, können Antriebe auch an mehreren Stellen, z.B. beidendig und/oder mittig an der Stellwelle 9 angreifen (Figuren 2 und 3) .

In der Figur la ist die Lage der Nadel 4 bezüglich eines Schiffchens 10 in der Schiffchenbahn 5 seitlich der

Stichplatte 7 vergrössert dargestellt. Im Gegensatz zur Nadel 4 in Figur 1 ist in Figur la auch ein Faden bzw. eine Fadenschlaufe 12 dargestellt, welche vom Nadelöhr 16 in der Nadel 4 schlaufenförmig von der Nadel 4 weg

verläuft und von der Spitze 14 des Schiffchens 10 und vom Schiffchen 10 durchdrungen worden ist. Die Spitze 14 des Schiffchens 10 ragt also anfänglich zwischen die Nadel 4 und die Fadenschlaufe 12.

Der Abstand d zwischen der Oberfläche der Stichplatte 7, an welcher der Stickgrund 8 anliegt, und der Spitze 6 der Nadel 4 beeinflusst die Grösse der Fadenschlaufe 12. Die Schlaufe 12 entsteht, nachdem die Nadel 4 nach der

maximalen Eindringtiefe bei Einstichvorgang bereits etwas zurückgezogen worden ist und dabei der im Stickgrund 8 zwischen der Nadel 4 und dem Stickgrund 8 festgeklemmt ist .

An sich ist der Abstand zwischen der Stichplatte 7 und dem Öhr 16 der Nadel massgeblich. Der Einfachheit halber und des einfacheren Messens wegen, wird der Abstand d von der Spitze 6 der Nadel zur Oberfläche der Stichplatte 7 angegeben. Dabei ist zu beachten, dass nicht bei allen Nadelsorten der Abstand zwischen dem Öhr 16 und der Spitze 6 der Nadel 4 identisch ist.

Die Nadel 4 durchdringt also die Stichplatte 7 und den Stickgrund 8 und wird auf ihrem in Richtung Z verlaufenden Doppelhubweg kurzfristig zurückgezogen, so dass der Faden, der im Stickgrund 8 geklemmt gehalten wird, die

Fadenschlaufe 12 bildet, welche dann von der

Schiffchenspitze 14 gefangen und vom Schiffchen 10

aufgeweitet durchfahren wird. Um die genaue Position der Fadenschlaufe 12 und deren Grösse vor dem Fangen mit der Spitze des Schiffchens 10 optimal auf die Fadenqualität und weitere Parameter einstellen zu können, wird an den Stickmaschinen der

Abstand d der Nadelspitze 6 von der Stichplatte 7 und damit auch der Abstand zum Stickgrund 8 einstellbar ausgelegt. Das Ein- und Verstellen erfolgt durch

Verschieben der Stichplatte 7, die mit dem Schiffchenwagen 3 fest verbunden ist in Z-Richtung. Der Pleuel 15, welcher am ersten Ende mit der Exzentertrommel 11 auf der

Stellwelle 9 und am zweiten Ende mit dem Schiffchenwagen 3 verbunden ist, wird damit die Stichplatte 7 relativ zur Nadelspitze 6 bzw. dem Nadelöhr 16 verschoben. Die Lage der Spitze 6 der Nadel 4 bleibt dabei unverändert, da letztere bzw. deren Antrieb mit dem Maschinengestell verbunden ist.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des

Verstellmechanismus, d.h. die Funktionsweise und der mechanische Aufbau, näher erläutert.

In Figur 3 sind die einzelnen Elemente der Vorrichtung explosionsartig dargestellt. Durch eine geeignete

Materialwahl des Laufringes 25, der in einer Bohrung 13' im Kopf 13 eingesetzt ist, und/oder dessen peripheren Mantels und der Oberfläche der Exzentertrommel 11 auf der Stellwelle 9 kann die Reibzahl f zwischen den beiden genau definiert werden, um zu erreichen, dass an der jeweils eingestellten Winkelposition der Exzentertrommel 11 und dem Kopf 13 eine Selbsthemmung erfolgt.

Seitlich der Exzentertrommel 11 wird die Stellwelle 9 von einem Lagerbock 29 mit einem Gleitlager 37 getragen. Der Lagerbock 29 ist am Hinterwagen 2 befestigt. Eine

geeignete Materialwahl zwischen Gleitlager 37 und dem Lagerbock 29 ermöglicht die Selbsthemmung, falls diese an der Stellwelle 9 statt an der Exzentertrommel 11 oder zusätzlich an der Stellwelle 9 erfolgen soll.

Zur einfachen Herstellung und Wartung der Stickmaschine und deren Elemente, kann die Stellwelle 9 auch aus

mehreren kurzen Abschnitten zusammengesetzt sein, die jeweils mit den benachbarten Abschnitten durch Briden 31 verbunden sind. Diese Bauweise ermöglicht es, die

Abschnitte der Stellwelle 9 mit der Exzentertrommel 11 einstückig herzustellen und zudem die Drehwinkel der

Exzentertrommeln 11 bezüglich der benachbarten Abschnitte mit Exzentertrommeln 11 ein- und verstellen zu können. Selbstverständlich könnte für die Justierung auch die Exzentertrommel 11 auf der Stellwelle 9 dreh- und

anschliessend fixierbar ausgebildet sein.

Die Pleuelstange 15 kann mit dem Kopf 13 verschraubt oder verklebt sein. Das andere Ende der Pleuelstange 15 ist beispielsweise in einer Bohrung 35 im Lagerelement 17 geklemmt gehalten.

Weiter sind in Figur 3 Elemente ersichtlich, mit denen das Lagerelement 17 mit dem am Schiffchenwagen 3 befestigtem Lagerzapfen 19 verbunden wird. Dies kann beispielsweise durch eine Verschraubung erfolgen.

Anhand der Figuren 4 bis 6 werden drei verschiedene

Einstellungen der Wagenweite dargestellt, d.h. der Abstand d zwischen der Nadelspitze 6 und der Stichplatte 7. Die Figur 6 zeigt die annähernd grösste Wagenweite d, wenn ein Austausch des Stickgrundes 8 erfolgt und/oder wenn die Zugänglichkeit zu den Schiffchenbahnen 5 auf dem

Schiffchenwagen 3 dies erfordert. In dieser Einstellung ist der Abstand m zwischen der Achse A der Stellwelle 9 und der Achse C des Lagerzapfens 19 am Schiffchenwagen 3 am kleinsten. Der grösste Abstand der Peripherie der

Exzentertrommel 11 zur Achse A der Stellwelle 9 liegt auf der linken Seite der Achse A, so dass die Achse B der Pleuelstange 15 die Achse A der Stellwelle 9 schneidet (Winkel g) . Der Abstand m, von der Achse A der Stellwelle 9 bis zum Zentrum des Lagerzapfens 19, weist dann den kleinsten Wert auf (Fig. 6) .

In Figur 4 ist nicht der grösstmögliche Abstand d zwischen der Nadelspitze 6 und der Stichplatte 7 erreicht, sondern, da die Exzentertrommel 11 um einen Winkel im

Gegenuhrzeigersinn zur Horizontalen gedreht ist, beträgt der Abstand praktisch 0,4 mm von der rechten Endlage.

In der Figur 5 ist die Verdrehung der Exzentertrommel 11 bezüglich der horizontalen im Gegenuhrzeigersinn (Winkel ß) noch etwas grösser und folglich verkleinert sich der Abstand m zwischen der Achse A der Stellwelle 9 zur Achse C des Lagerzapfens 19 beispielsweise um einen Millimeter.

Aus den Darstellungen ist ersichtlich, dass durch einen Drehwinkel von ß - von beispielsweise 15° eine

Veränderung des Abstands d von einem Millimeter erreicht wird. Entsprechend bewirkt eine Verdrehung der Stellwelle 9 um 2° eine Änderung der Wagenweite im Bereich von

Zehntelmillimetern .

Drehwinkelverstellungen im Bereich von wenigen

Winkelgraden ermöglichen folglich das äusserst präzise Einstellen der Wagenweite im Bereich von

Zehntelmillimetern, und zwar über die gesamte Länge der Stickmaschine gleichzeitig. Solche Drehbewegungen können mit den heute erhältlichen Servo-Antrieben und allenfalls noch einem dazwischen eingesetzten Untersetzungsgetriebe ohne Weiteres sehr präzise vorgenommen werden.

Gleichzeitig ist es aber auch möglich, mit ein und

demselben Antrieb die grösstmögliche Wagenweite zu

erreichen, wenn die Stellwelle 9 um einen Winkel g von ca. 180° verdreht wird, was selbstverständlich mit dem

gleichen Antriebsmotor erfolgen kann.