[0001] Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2014 213 877.9 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
[0002] Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine.
[0003] Eine derartige Nähmaschine ist bekannt aus der
EP 2 105 526 B1. Die
CN 202658372 U offenbart eine Nähfuß-Lüftereinrichtung, aufweisend einen Schrittmotor, der über
eine Kurvenscheibe mit weiteren Komponenten der Lüftereinrichtung zusammenwirkt.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Aufwand bei der Konstruktion der Andruck-Einstelleinrichtung
und der Lüftereinrichtung zu reduzieren.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Nähmaschine mit den im Anspruch
1 angegebenen Merkmalen.
[0006] Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein gemeinsamer Antrieb für die Andruck-Einstelleinrichtung
einerseits und für die Lüftereinrichtung andererseits zu einer deutlichen Vereinfachung
der Nähmaschinenkonstruktion führt. Ein Antrieb kann eingespart werden. Auch zugehörige
Steuerbauteile können eingespart werden. Der gemeinsame Antrieb kann so ausgeführt
sein, dass dies nicht zu Beeinträchtigungen der grundsätzlich unabhängigen Funktionen
"Fußlüften" und "Andruckeinstellung" führt. Durch das Sparen des Antriebs wird die
Konstruktion insgesamt kostengünstiger und kompakter.
[0007] Ein Zusammenwirken von Kurvenscheibe und Kurvenhebel nach Anspruch 2 führt zu einer
vorteilhaften Entkopplung mechanischer Übertragungselemente für das Fußlüften einerseits
und für die Andruckeinstellung andererseits.
[0008] Eine Vorgabe einer Kurvenhebelposition "Minimaler Niederhaltedruck" nach Anspruch
3 ermöglicht eine definierte Vorgabe des minimalen Niederhaltedrucks.
[0009] Eine Lüfterwelle nach Anspruch 4 ermöglicht es, den Antrieb entfernt vom Nähfuß anzuordnen.
[0010] Ein Schrittmotor nach Anspruch 5 ermöglicht insbesondere eine Abstufung des vorzugebenden
Niederhaltedrucks. Dies kann zur Anpassung an das jeweilige Nähumfeld genutzt werden.
Auch eine feine Abstufung einer Lüfterhöhe ist vorteilhaft. Beim Vernähen dicker Stoffe
kann eine hohe Lüfterhöhe voreingestellt werden. Beim Vernähen dünnerer Stoffe kann
eine geringere Lüfterhöhe voreingestellt werden.
[0011] Ein Verstellbereich nach Anspruch 6 ermöglicht eine feine Vorgabe des Niederhaltedrucks
ohne zu große Anforderungen an eine Positionierungsgenauigkeit bzw. Schrittunterteilung
für den Antrieb.
[0012] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:
- Fig. 1
- perspektivisch eine Nähmaschine in einer Vorderansicht;
- Fig. 2
- ebenfalls perspektivisch eine Baugruppe der Nähmaschine nach Fig. 1 mit einer Andruck-Einstelleinrichtung
zur Vorgabe eines Niederhaltedrucks, den ein Nähfuß beim Niederhalten auf Nähgut ausübt,
mit einer Lüftereinrichtung zum Lüften des Nähfußes und mit einem gemeinsamen Antrieb
für diese Einrichtungen;
- Fig. 3
- eine Aufsicht auf die Baugruppe nach Fig. 2, gesehen aus Blickrichtung III, in einer
Stellung "Minimaler Niederhaltedruck";
- Fig. 4
- in einer zu Fig. 3 ähnlichen Darstellung die Baugruppe in einer Position "Maximale
Fußlüftung"; und
- Fig. 5
- in einer zu Fig. 3 ähnlichen Ansicht die Baugruppe in der Position "Maximaler Niederhaltedruck".
[0013] Eine Nähmaschine 1 hat einen Ständer 2, einen Arm 3 sowie einen Kopf 4, so dass sich
zusammen mit einer Grundplatte 5 ein insgesamt C-förmiger Aufbau der Nähmaschine 1
ergibt. Eine über einen nicht näher dargestellten Hauptantrieb angetriebene Armwelle
treibt eine Nadelstange 6 mit einer hieran festgelegten Nähnadel 7 auf- und abgehend
an. Die Nadel 7 durchtritt dabei ein Stichloch in einer Stichplatte, die Teil einer
Auflageplatte 8 bildet, die wiederum die Oberseite der Grundplatte 5 der Nähmaschine
1 darstellt.
[0014] Die Nähmaschine 1 hat zum Niederhalten von Nähgut während des Nähens einen Nähfuß
9, der auch als Drückerfuß bezeichnet ist. Der Nähfuß 9 ist an einer Drückerfußstange
10 montiert.
[0015] Zur Vorgabe eines Niederhaltedrucks, den der Nähfuß 9 beim Niederhalten auf das Nähgut
ausübt und zum Lüften des Nähfußes dient eine Baugruppe, die in der Fig. 2 insgesamt
mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet ist.
[0016] Die Baugruppe 11 umfasst eine Andruck-Anstelleinrichtung zur Vorgabe des Niederhaltedrucks,
eine Lüftereinrichtung zum Lüften des Nähfußes sowie einen gemeinsamen Antrieb für
diese beiden Einrichtungen. Die Andruck-Einstelleinrichtung und die Lüftereinrichtung
werden nachfolgend noch im Detail erläutert. Der gemeinsame Antrieb ist als Schrittmotor
12 ausgeführt.
[0017] Eine Antriebswelle des Schrittmotors 12 ist drehfest mit einer Kurvenscheibe 13 verbunden.
Die Kurvenscheibe 13 wirkt mit einem Kurvenhebel 14 einerseits zum Lüften des Nähfußes
9 und andererseits zum Antrieb der Andruck-Einstelleinrichtung zusammen. Der Kurvenhebel
14 ist wiederum drehfest mit einer Lüfterwelle 15 verbunden, die parallel zur Armwelle
im Arm 3 der Nähmaschine 1 verläuft und drehbar an einem Rahmen der Nähmaschine 1
gelagert ist. Drehfest mit der Lüfterwelle 15 verbunden ist ein Lüfterhebel 16, der
mit einem Drückerfuß-Mitnehmer 17 zusammenwirkt, der fest mit der Drückerfußstange
10 verbunden ist. Die Lüfterwelle 15 dient zur Übertragung einer Umstellkraft vom
Kurvenhebel 14 auf den Nähfuß 9.
[0018] Am dem Kurvenhebel 14 gegenüberliegenden Ende ist die Lüfterwelle 15 exzentrisch
zu einer Lüfterwelle-Längsachse gelenkig mit einer Zugstange 18 verbunden, die zum
Andrücken des in der Fig. 2 nicht dargestellten Nähfußes 9 von oben her über eine
Hülse 19 gegen die Drückerfußstange 10 drückt.
[0019] Zwischen einer weiteren, rahmenfesten Hülse 20, die von der Drückerfußstange 10 durchtreten
wird, und dem Drückerfuß-Mitnehmer 17 ist eine Druckfeder 21 angeordnet, die die Drückerfußstange
10 abschnittsweise wendelförmig umgibt.
[0020] Die Fig. 1 und 2 zeigen die Baugruppe 11 in der Antriebsposition "Minimaler Niederhaltedruck".
Ein Kurvenbolzen 22 des Kurvenhebels 14 ist in eine Kurvenausnehmung 23 der Kurvenscheibe
13 eingerückt, die die Kurvenhebelposition "Minimaler Niederhaltedruck" definiert.
In der zugeordneten Schwenkposition der Lüfterwelle 15 übt die Zugstange 18 eine minimale
Druckkraft auf die Hülse 19 aus. Die Druckfeder 21 ist minimal vorgespannt. Die Kraft
der Druckfeder 21 wird über den Drückerfuß-Mit-nehmer 17 auf die Drückerfußstange
10 übertragen, so dass ein entsprechender, minimaler Niederhaltedruck des Nähfußes
9 im Betrieb der Nähmaschine 1 resultiert. In dieser Antriebsposition "Minimaler Niederhaltedruck"
ist der Lüfterhebel 16 außer Eingriff mit dem Drückerfuß-Mitnehmer 17.
[0021] Fig. 4 zeigt die Antriebsposition "Maximale Fußlüftung". Zum Erreichen dieser Position
ist ausgehend von der Position "Minimaler Niederhaltedruck" nach Fig. 3 der Schrittmotor
12 so betrieben, dass dessen Antriebswelle um etwa 300° entgegen dem Uhrzeigersinn
aus Sicht der Fig. 3 und 4 verdreht ist. Der Kurvenbolzen 22 ist hierdurch im Uhrzeigersinn
an der Kurvenscheibe 13 bis zu einem Kurvenbereich 24 gelaufen, in dem die Kurvenscheibe
13 ihrerseits als Hebel auf dem Kurvenbolzen 22 wirkt. In dieser Position drückt der
Lüfterhebel 16 den Drückerfuß-Mitnehmer 17 entgegen der Druckkraft der Druckfeder
21 in Richtung der rahmenfesten Hülse 20 nach oben und nimmt die Drückerfußstange
10 zum Lüften des Nähfußes 9 mit. Gleichzeitig ist die Zugstange 18 in einer wirkungslosen
Stellung.
[0022] Fig. 5 zeigt die Antriebsposition "Maximaler Niederhaltedruck". Im Vergleich zur
Fig. 3 ist hierbei der Schrittmotor 12 so umgestellt, dass dessen Antriebswelle die
Kurvenscheibe 13 im Vergleich zur Position nach Fig. 3 um etwa 210° im Uhrzeigersinn
verschwenkt hat. Der Kurvenbolzen 22 des Kurvenhebels 14 läuft dabei entgegen dem
Uhrzeigersinn an der Kurvenscheibe 13 bis zu einem Kurvenbereich 25 "Maximaler Niederhaltedruck".
In dieser Stellung ist die Zugstange 18 aufgrund ihrer exzentrischen Verbindung mit
der Lüftwelle 15 nach unten verlagert und übt entsprechend eine Zugkraft auf die Hülse
19 aus, die entsprechend maximal von der Zugstange 18 nach unten gedrückt wird. Dadurch
wird die Druckfeder 21 maximal vorgespannt. Es resultiert der maximale Niederhaltedruck,
den die Drückerfußstange 10 und damit der Nähfuß 9 im Betrieb der Nähmaschine 1 auf
das Nähgut ausübt. In der Position "Maximaler Niederhaltedruck" ist der Lüfterhebel
16 wiederum außer Eingriff mit dem Drückerfuß-Mitnehmer 17.
[0023] Die Kurvenscheibe 13 und der Kurvenhebel 14 wirken also so zusammen, dass in einer
Drehrichtung einer Drehung der Kurvenscheibe ein Lüften des Nähfußes 9 erfolgt und
in einer entgegengesetzten Drehrichtung ein Antrieb der Andruck-Einstelleinrichtung.
[0024] Ein Verstellbereich der Antriebswelle des Schrittmotors 12 zwischen der Kurvenhebelposition
"Minimaler Niederhaltedruck" (vgl. Fig. 3) und der Kurvenhebelposition "Maximaler
Niederhaltedruck" (vgl. Fig. 5) beträgt mehr als 180°.
[0025] Der Kurvenbereich 25 dient in der Stellung "maximaler Niederhaltedruck" zudem als
Anschlag für ein Referenzieren des Schrittmotors 12. Hierzu fährt der Schrittmotor
12 in die Antriebsposition "maximaler Niederhaltedruck", bis der Kurvenbolzen 22 am
durch den Kurvenbereich 25 gebildeten Anschlag anliegt. Der als Anschlag ausgeführte
Kurvenbereich 25 erfordert keinen Einsatz weiterer Referenzierungs-Sensoren, die ansonsten
durch eine Lichtschranke oder einen Induktivschalter gebildet sein können.
[0026] Der Schrittmotor 12 kann beispielsweise über ein Pedal der Nähmaschine 1 von einer
Bedienperson zum Fußlüften betätigt werden.
[0027] Zur Vorgabe des Niederhaltedrucks kann eine Voreinstellung über eine Steuereinrichtung
26 erfolgen, die in der Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Die Steuereinrichtung
26 steht mit dem Schrittmotor 12 in nicht näher dargestellter Weise in Signalverbindung.
1. Nähmaschine (1)
- mit mindestens einem Nähfuß (9) zum Niederhalten von Nähgut während des Nähens,
- mit einer Andruck-Einstelleinrichtung zur Vorgabe eines Niederhaltedrucks, den der
Nähfuß (9) beim Niederhalten auf das Nähgut ausübt,
- mit einer Lüftereinrichtung zum Lüften des Nähfußes,
- mit einem gemeinsamen Antrieb (12) für die Andruck-Einstelleinrichtung und für die
Lüftereinrichtung,
- wobei auf einer Antriebswelle des gemeinsamen Antriebs (12) eine Kurvenscheibe (13)
drehfest angeordnet ist, die mit einem Kurvenhebel (14) einerseits zum Lüften des
Nähfußes (9) und andererseits zum Antrieb der Andruck-Einstelleinrichtung zusammenwirkt.
2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (13) und der Kurvenhebel (14) so zusammenwirken, dass in einer
Drehrichtung einer Drehung der Kurvenscheibe (13) ein Lüften des Nähfußes (9) erfolgt
und in einer entgegengesetzten Drehrichtung der Drehung der Kurvenscheibe (13) ein
Antrieb der Andruck-Einstelleinrichtung.
3. Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (13) eine Kurvenausnehmung (23) zur Vorgabe einer Kurvenhebelposition
"Minimaler Niederhaltedruck" aufweist.
4. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Lüfterwelle (15) zur Übertragung einer Umstellkraft vom Kurvenhebel (13) auf
den Nähfuß (9).
5. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (12) durch einen Schrittmotor gebildet ist.
6. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet, durch einen Verstellbereich der Antriebswelle des gemeinsamen Antriebs (12) zwischen einer
Kurvenhebelposition "Minimaler Niederhaltedruck" und einer Kurvenhebelposition "Maximaler
Niederhaltedruck" von mehr als 180°.