DE19920400C1

DE19920400C1 - Nähmaschine mit einer Überlastkupplung

Info

Publication number: DE19920400C1
Application number: DE19920400A
Authority: DE
Inventors: Christoph Heckner
Original assignee: Duerkopp Adler AG
Current assignee: Duerkopp Adler AG
Priority date: 1999-05-04
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2019-05-05
Also published as: US6363872B1; CN1272564A; KR20010049317A; KR100600941B1; CN1163647C; JP2000350880A

Abstract

Nähmaschine (1) mit einer Überlastkupplung in Form einer Reibkupplung im Bereich des Handrades (44) und mit einem Positioniermotor (57) einschließlich einem Motorteil (56) und einem Steuerteil (55) und mit einem mit der Armwelle (5) verbundenen Positionsgeber (51). Im Fall einer Blockierung der Armwelle (5) veranlaßt der Steuerteil (56) ein sofortiges Stillsetzen des Positioniermotors (57) und eine Ausgabe einer Fehlermeldung an einem Anzeigefeld (68) des Bediengerätes (66). Nach Beseitigung der Störung und anschließendem Aus- und erneuten Einschalten der Stromzufuhr ist die Nähmaschine (1) wieder betriebsbereit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine mit einer Überlastkupplung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine derartige Nähmaschine mit einer Überlastkupplung ist als ADLER Klasse 167-FA 3 S und druckschriftlich durch die zugehörige Ersatzteilliste (adler 167- 3S;-FA3S, TL. 402 167-24.2-Nov.1979) bekannt, bei der zwischen dem als An triebsrad ausgebildeten Handrad und der Armwelle als Antriebswelle der Näh maschine die in einer vorgegebenen Positionen einrastbare Überlastkupplung vorgesehen ist.

Nachteilig an der Nähmaschine mit der Überlastkupplung ist, daß der Positions geber des Nähmaschinen-Antriebsmotors im Fall einer Blockierung nicht mit der Armwelle der Nähmaschine verbunden bleibt. Wenn nun die Nähmaschine ohne das erforderliche Wiedereinrasten der Überlastkupplung in Betrieb genommen wird, kann es zu erheblichen Beschädigungen an der Nähmaschine kommen. Hieraus folgt, daß die Bedienungsperson nach dem Auftreten einer Blockierung vor der erneuten Inbetriebnahme der Nähmaschine das Wiedereinrasten der Überlastkupplung vornehmen muß.

Aus dem Sachverhalt, daß der Positionsgeber mechanisch mit dem treibenden Teil der Nähmaschine verbunden ist, ergibt sich ein weiterer Nachteil für die Nähmaschine. Im Fall einer Blockierung und des dadurch verursachtes Ausra stens der Überlastkupplung werden fortlaufend Stoßbelastungen, das heißt ein Drehmoment-Impuls bei jeder Umdrehung des treibenden Teils auf die blockierte Nähmaschine während der Auslaufphase des Nähmaschinenantriebs ausgeübt. Hieraus folgt eine erheblicher Belastung anteiliger Bauteile. Die Dauer dieser Belastung ist außerdem davon abhängig, wie schnell die Bedienungsperson der Nähmaschine die Blockierung der Nähmaschine wahrnimmt und einen Stopp der Nähmaschine durch entsprechende Betätigung des Pedals veranlaßt.

Letztlich ist die Montage und Justage der Nähmaschine mit der Überlastkupp lung mit erheblichem Zeitaufwand verbunden, um die die Kugeln belastenden Federn zur Erreichung einer einigermaßen gleichmäßigen Vorspannungkraft an den Federn in der gewünschten Höhe zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Nähmaschine mit einer Überlastkupplung derart weiterzubilden, daß das Arbeiten an der Nähmaschine für die Bedienungsperson erleichtert wird, daß das Verhalten der Bedienungs person im Störfall keinen Einfluß mehr hat und daß die Belastung der Nähma schine beim Auftreten einer Blockierung herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeich nungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß bei dem Wirksamwerden der Überlastkupplung die Antriebs verbindung von dem Positionsgeber zu der Armwelle aufrechterhalten bleibt, so daß sich die Arbeiten der Bedienungsperson einzig und allein auf die Beseiti gung der die Blockierung verursachten Störung reduzieren. Weitere Vorteile er geben sich daraus, daß mit der Verwendung einer Reibkupplung wiederkehren de Stoßbelastungen auf die Nähmaschine grundsätzlich beseitigt werden und daß das selbsttätige Abstellen des Antriebsmotors im Fall des Auftretens einer Blockierung unabhängig von dem Verhalten der Bedienungsperson erfolgt. Mit der Nähmaschine nach der Erfindung wird eine Erleichterung der Handhabung und eine Herabsetzung von Verschleiß an Bauteilen der Nähmaschine erreicht und eine zu geringeren Kosten herzustellende, zuverlässig arbeitende Lösung bereitgestellt.

Mit dem Merkmal von Anspruch 2 wird eine vorteilhafte Weiterbildung vorge schlagen. Die Merkmale von Anspruch 3 führen zu einer sehr einfachen und ko stengünstigen Lösung. Mit der Weiterbildung gemäß Anspruch 4 ist der Wert des übertragbaren Drehmoments einstellbar. Dies ermöglicht eine Anpassung an den jeweiligen Nähmaschinentyp und deren Belastung und eine Begrenzung der bei derartigen Störfallen auftretenden Belastung an Maschinenteilen der Näh maschine 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Nähmaschine und

Fig. 2 einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Nähmaschine in einer vergrößerten und im Halbschnitt gezeigten Ansicht.

Eine Nähmaschine 1 ist in üblicher Weise mit einem oberen Arm 2, einem verti kalen Ständer 3 und einer Grundplatte 4 ausgebildet. In dem Arm 2 ist eine Armwelle 5 in Lagern 6, 7 drehbar gelagert, deren aus dem Arm 2 herausragen den Ende in einer Bohrung 8 einer Nabe 9 aufgenommen ist. Die Nabe 9 ist mit einer Setzschraube 10 ausgebildet, mit der die Nabe 9 auf der Armwelle 5 befe stigt ist. Die Nabe 9 ist mit einem Ansatz 11 ausgebildet, auf dem ein Kugellager 12 aufgepreßt ist. Das Kugellager 12 ist in einem in dem Arm 2 ausgebildeten Lager 13 aufgenommen.

Das freie Ende des Armes 2 bildet einen Kopf 14, in dem die Armwelle 5 mit ei nem Kurbeltrieb 15 verbunden ist. Der Kurbeltrieb 15 ist in der üblichen Weise für den auf und abgehenden Antrieb einer in dem Kopf 14 verschiebbar gela gerten Nadelstange 16 vorgesehen. Die Nadelstange 16 ist an ihrem unteren Ende mit einer Nähnadel 17 versehen, die einen Nadelfaden (nicht dargestellt) führt. Weiter ist in dem Kopf 14 eine Stoffdrückerstange 18 verschiebbar gela gert, die an ihrem unteren Ende mit einem Drückerfuß 19 bestückt ist.

Auf der Armwelle 5 ist ein Zahnriemenrad 20 befestigt, das von einem endlosen Zahnriemen 21 umschlungen wird. Der Zahnriemen 21 erstreckt sich durch den hohl ausgebildeten Ständer 3 nach unten und umschlingt dort ein dem Zahnrie menrad 20 entsprechend dimensioniertes Zahnriemenrad 22, welches fest auf einer in der Grundplatte 4 in Lagern (nicht bezeichnet) drehbar gelagerten Welle 23 angeordnet ist. Weiter ist in der Grundplatte 4 in einem Lager 24 eine Welle 25 drehbar gelagert. Die Wellen 23, 25 sind durch ein Zahnradgetriebe 26 an triebsmäßig verbunden, wobei dieses in der üblichen Weise ein Übersetzungs verhältnis von i = 1 : 2 aufweist. Wenn sich die Welle 23 bzw. die Armwelle 5 ein mal dreht, dreht sich die Welle 25 zweimal.

Auf dem dem Zahnradgetriebe 26 abgewandten Ende der Welle 25 ist ein Grei fer 27 befestigt, der einen Fadenvorrat beinhaltet. Der Greifer 27 ist derart auf der Welle 25 angeordnet, daß eine Greiferspitze 28 spielfrei an der nahe ihrer unteren Position befindlichen Nähnadel 17 vorbeiläuft, wie das für die Aufnahme einer durch den Nadelfaden gebildeten Fadenschleife bei der Ausführung eines Doppelsteppstichs bekannt ist. Der Greifer 27 ist weiter mit einem Fadenleitblech 29 ausgebildet, welches sich in sich in Richtung der Welle 25 weg von dem Zahnradgetriebe 26 erstreckt.

Auf der Grundplatte 4 ist oberhalb des Greifers 27 eine Stichplatte 30 festge schraubt, die ein Stichloch (nicht bezeichnet) für den ungehinderten Durchgang der Nähnadel 17 aufweist. Weiter ist die Nähmaschine 1 mit einem Stoffschieber (nicht dargestellt) ausgestattet, der in der bekannten Weise einem von dem Drückerfuß 19 auf der Stichplatte 30 niedergehaltenen Nähgutteil 31 eine Vor schubbewegung erteilt, wenn sich die Nähnadel 17 außerhalb desselben befin det. Gemäß Fig. 1 ist die Grundplatte 4 in einem abgesetzten Ausschnitt einer Tischplatte 32 gelagert.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Nabe 9 mit einem größeren Ansatz 33 und ei nem sich daran anschließenden verjüngten Ansatz 34 ausgebildet. Weiter ist der Ansatz 34 mit einem Gewinde 35 und einem sich weiter verjüngenden Ende 36 ausgebildet. Auf dem Ansatz 34 ist ein Lagerstück 37 spielfrei, jedoch drehbar aufgenommen. Das Lagerstück 37 ist an seiner dem Ansatz 33 zugewandten Stirnseite mit einer Scheibe 38 beklebt, die als Reibbelag aus einem für Kupp lungsscheiben üblichem Werkstoff hergestellt ist. Die Scheibe 38 weist einen dem Außendurchmesser des Ansatzes 33 entsprechenden Durchmesser auf.

An der freien Stirnseite des Lagerstücks 37 liegt eine ein Federpaket bildende Feder 39 an, welche insgesamt aus vier jeweils entgegengesetzt angeordneten Tellerfedern zusammengesetzt ist. Auf dem Gewinde 35 ist eine Mutter 40 auf geschraubt, die an der freien Seite der Feder 39 anliegt. Die Feder 39 befindet sich in einem vorgespannten Zustand, so daß das Lagerstück 37 mit der Scheibe 38 gegen den Ansatz 33 gepreßt wird.

Das Lagerstück 37 ist mit einem äußeren Ring 41 als Antriebsrad ausgebildet, der mit einem keilförmigen Einstich 42 für die Aufnahme eines Keilriemens 43 ausgebildet ist. Der Ring 41 ist mit drei sich parallel zu der Bohrung 8 erstrec kenden Gewindebohrungen ausgebildet. In den Gewindebohrungen sind Schrauben aufgenommen, wobei die Schrauben entsprechende Durchgangsboh rungen eines Handrades 44 durchsetzen. Von den genannten Gewindebohrun gen und den darin eingeschraubten Schrauben sind beispielhaft eine Gewinde bohrung 45 und eine Schraube 46 dargestellt. Mit der Ausbildung der Gewinde bohrungen und der darin aufgenommenen Schrauben wird eine Flanschverbin dung 47 geschaffen, so daß das Lagerstück 37 und das Handrad 44 fest mitein ander verbunden sind. Das Lagerstück 37 mit der daran befindlichen Scheibe 38, der Ansatz 33 und die vorgespannte Feder 39 bilden die wesentlichen Be standteile einer allgemein als Reibkupplung bekannten Überlastkupplung 48, die die Übertragung eines eingestellten Drehmoments durch Reibung an einem ein zigen Reibflächenpaar (Berührungflächen der Scheibe 38 mit der Stirnseite des Ansatzes 33) von dem Lagerstück 37 auf die Nabe 9 gestattet. Umgekehrt erfolgt ein Durchrutschen der Überlastkupplung 48, wenn das zu übertragende Drehmoment den voreingestellten Wert überschreitet.

Auf dem Ende 36 ist ein rohrförmiger Teil 49 aufgenommen, der mit einer Setz schraube 50 versehen ist. Das Ende 36 und der Teil 49 sind mit der Setzschrau be 50 fest miteinander verbunden. Das Teil 49 ist ein Bestandteil eines üblicher weise als Positionsgeber 51 bezeichneten Impulsgebers. Der Positionsgeber 51 entspricht der bekannten Bauweise und weist im Innern eines ortsfesten Gehäu ses 52 eine Lagerung für das Teil 49 mit daran angebrachten Scheiben mit Mar kierungen auf, um mit an dem Gehäuse 52 angebrachten Sensoren Impulse auf zunehmen, die die Drehlage und die Drehzahl der Armwelle 5 repräsentieren. Das Gehäuse 52 ist über einen an dem Ständer 3 befestigten Halter 53 gegen Verdrehung gesichert.

Der Positionsgeber 51 ist über eine elektrische Leitung 54 mit einem elektroni schen Steuerteil 55 verbunden, der Teil eines einen Motorteil 56 aufweisenden Antriebsmotors ist, der nachfolgend als Positioniermotors 57 bezeichnet ist. Der Positioniermotor 57 ist aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise als EFKA Typ DC1600/DA82GA im Handel verfügbar. Der Positioniermotor 57 ist derart ausgebildet, daß ein Anhalten der Nähmaschine 1 in bestimmten Drehla gen der Armwelle 5, beispielsweise in einer Drehlage, bei der sich die Nähnadel 17 in ihrer oberen oder unteren Position befindet, möglich ist.

Der Positioniermotor 57 ist unterhalb der Grundplatte 4 der Nähmaschine 1 an einem die Tischplatte 32 tragenden Gestell (nicht dargestellt) befestigt.

Der Steuerteil 55 weist eine Zieh-Schiebe-Stange (nicht bezeichnet) auf, die me chanisch über eine Verbindungsstange 58 mit einem Pedal 59 in der bekannten Weise betätigbar verbünden ist. Das Pedal 59 ist schwenkbar in ortsfesten La gern 60, 61 an dem Gestell gelagert. Der Motorteil 56 ist mit einer auf einer Welle befindlichen Keilriemenscheibe 62 versehen, auf der das freie Ende des Keilriemens 43 aufgenommen ist.

Unterhalb der Tischplatte 32 ist ein Schaltkasten 63 befestigt, in dem eine Strom zuführende Leitung 64 endet. Der Schaltkasten 63 ist über eine Leitung 65 elek trisch mit dem Steuerteil 55 verbunden. Der Schaltkasten 63 ist in der bekannten Weise mit einem Schalthebel ausgebildet, mit dem die elektrische Verbindung der Leitung 64 mit der Leitung 65 hergestellt (Stellung I) oder unterbrochen (Stellung 0) werden kann.

Auf der Tischplatte 32 ist ein als Bedienfeld bezeichnetes kastenförmiges Be diengerät 66 befestigt, welches Eingabeschalter 67 und ein Anzeigefeld 68 zur Anzeige von alphanumerischen Informationen aufweist. Das Bediengerät 66 ist elektrisch über eine Leitung 69 mit dem Steuerteil 55 verbunden.

Die Arbeitsweise ist wie folgt:

Ausgehend von einem betriebsbereiten Zustand der Nähmaschine 1 mit dem in der dargestellten Stellung I des Schalthebels an dem Schaltkasten 63 versetzt der Motorteil 56 die Armwelle 5 nach dem Niedertreten des Pedals mit der Fuß spitze in Drehung, so daß in dem Nähgutteil 31 eine Naht erzeugt wird. Hierbei wird das erforderliche Drehmoment von dem Keilriemen 43 auf den Ring 41 und damit über das Reibflächenpaar, das heißt über die miteinander in Berührung befindlichen Oberflächen der Scheibe 38 und der Stirnseite des Ansatzes 33 infolge Reibschluß an die Armwelle 5 übertragen. Bei diesem Vorgang regelt der Steuerteil 55 nach einem Vergleich der durch das Pedal 59 vorgegeben Soll- Drehzahl und der von dem Positionsgeber 51 durch Signale repräsentierte Ist- Drehzahl die Drehzahl an der Armwelle 5. Die Regelung durch den Steuerteil 55 erfolgt in der bekannten Weise derart, daß die Drehzahl auch bei Auftreten einer zusätzlichen Belastung der Nähmaschine 1, beispielsweise durch das Übernä hen einer Quernaht, nahezu konstant gehalten wird, wenn man von einer gerin gen tolerierbaren Regelabweichung absieht.

Im Fall einer Blockierung an der Nähmaschine 1, beispielsweise durch das Ein schlagen des von der Nadel geführten Nadelfadens in den Greifer 27 oder das Kollidieren einer abgebrochenen Nähnadel 17 mit dem Fadenleitblech 29 ge langt die Armwelle 5 in einem Bruchteil einer Sekunde zum Stillstand. Hiermit wird die Abgabe von Impulsen von dem Positionsgeber 51 an den Steuerteil 55 unterbrochen. Auf diesen Zustand der Regelabweichung reagiert der Steuerteil 55 zunächst mit der Abgabe eines gegenüber dem normalen Drehmoment er höhten Drehmoments. Das heißt, die Armwelle 5 mit der Nabe 9 steht still, wäh rend sich das Lagerstück 37 mit dem Ring 41 weiter dreht. Dieser Zustand hält für eine kurze Zeit, beispielsweise für 20 Millisekunden an, bis der Steuerteil 55 das Drehmoment abschaltet und anschließend eine alphanumerischen Informa tion als Fehlermeldung an dem Anzeigefeld 68 ausgibt.

Der soweit beschriebene Ablauf läuft ungeachtet der Stellung ab, in der die Be dienungsperson das Pedal beim Auftreten einer Blockierung der Nähmaschine 1 positioniert hat. Damit ist eine Beeinflussung bzw. ein Fehlverhalten der Bedie nungsperson der Nähmaschine 1 auf den beschriebenen Ablauf ohne jeglichen Einfluß.

Wie bekannt ist, arbeitet der Positioniermotor 57 in der Weise, daß der Steuer teil 55 das Auftreten einer Störung, beispielsweise eines Kabelbruchs oder eines Fehlverhaltens des Positionsgebers 51 mit der Ausgabe einer aussagefähigen alphanumerischen Fehlermeldung an dem Anzeigefeld 68 des Bediengeräts 66 quittiert. Daraufhin kann der Positioniermotor 57 nur nach einem Ausschalten und Wiedereinschalten der Stromzufuhr durch eine entsprechende Betätigung des Schalthebels an dem Schaltkasten 63 wieder in Betrieb genommen werden.

Das gleiche Verhalten zeigt der Positioniermotor 57 beim Ausbleiben der abge gebenen Impulse.

Nach der Beseitigung der durch die Blockierung der Armwelle 5 verursachten Störung und einem Aus- und erneutem Einschalten der Stromzufuhr kann die Nähmaschine 1 wieder in Betrieb genommen werden.

Bezugszeichenverzeichnis:

1

Nähmaschine

2

Arm

3

Ständer

4

Grundplatte

5

Armwelle

6

Lager

7

Lager

8

Bohrung

9

Nabe

10

Setzschraube

11

Ansatz

12

Kugellager

13

Lager

14

Kopf

15

Kurbeltrieb

16

Nadelstange

17

Nähnadel

18

Stoffdrückerstange

19

Drückerfuß

20

Zahnriemenrad

21

Zahnriemen

22

Zahnriemenrad

23

Welle

24

Lager

25

Welle

26

Zahnradgetriebe

27

Greifer

28

Greiferspitze

29

Fadenleitblech

30

Stichplatte

31

Nähgutteil

32

Tischplatte

33

Ansatz

34

Ansatz

35

Gewinde

36

Ende

37

Lagerstück

38

Scheibe

39

Feder

40

Mutter

41

Ring

42

Einstich

43

Keilriemen

44

Handrad

45

Gewindebohrung

46

Schraube

47

Flanschverbindung

48

Überlastkupplung

49

Teil

50

Setzschraube

51

Positionsgeber

52

Gehäuse

53

Halter

54

Leitung

55

Steuerteil

56

Motorteil

57

Positioniermotor

58

Verbindungsstange

59

Pedal

60

Lager

61

Lager

62

Keilriemenscheibe

63

Schaltkasten

64

Leitung

65

Leitung

66

Bediengerät

67

Eingabeschalter

68

Anzeigefeld

69

Leitung

Claims

1. Nähmaschine (1) mit einer Überlastkupplung (48) zur Unterbrechung der Antriebsverbindung beim Auftreten einer Blockierung, mit folgenden Merkmalen:

1. eine Antriebswelle (5) mit einem Antriebsrad (41),
2. ein Antriebsmotor (57) mit einer elektronischen Steuerung (55), wobei der Antriebsmotor (57) antriebsmäßig mit dem Antriebsrad (41) verbunden ist, ein Positionsgeber (51) gibt die Drehlage der Antriebswelle (5) repräsen tierende Signale an die Steuerung (55) ab,
3. die Überlastkupplung (48) ist zwischen dem Antriebsrad (41) und der An triebswelle (5) angeordnet,

dadurch gekennzeichnet:

1. die Überlastkupplung (48) ist als Reibkupplung ausgebildet,
2. der Positionsgeber (48) ist antriebsmäßig mit der Antriebswelle (5) ver bunden,
wobei der Positionsgeber (51) bei Auftreten einer Blockierung an der Nähmaschine (1) die Abgabe der Signale an die Steuerung (55) unter bricht und die Steuerung (55) daraufhin einen Stopp des Antriebsmotors (57) veranlaßt.

2. Nähmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das An triebsrad (41) mit einem Handrad (44) ausgebildet ist.

3. Nähmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibkupplung (48) ein einziges Reibflächenpaar aufweist, deren Anpreßkraft durch eine vorgespannte Feder (39) aufgebracht wird.

4. Nähmaschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor spannung der Feder (39) durch eine Mutter (40) einstellbar ist.