Antriebsvorrichtung für hin und her gehende Greifer von Steppstichnähmaschinen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung für hin und her gehende Greifer von Steppstichnähmaschinen.
Es sind Antriebe für Greifer von Stepp stichnähmaschinen bekannt, bei denen auf der Welle der Nähmaschine ein Exzenter an geordnet ist, das einer im senkrechten Teil des Armes pendelnden Stange eine auf und nieder gehende Bewegung erteilt, die durch Winkelhebel umgesteuert wird und durch ein am Greifer aasgelenktes Gestänge diesen hin und her bewegt. Es zeigt sich aber, dass bei solchen exzenter- oder kurbelgesteuerten Getrieben, verursacht durch die hohen Massenbeschleunigungen in den Totpunkt lagen, leicht Schläge auftreten, die infolge der oft notwendigen Kugelgelenke der auf und nieder gehenden Stange noch begünstigt werden.
Ausserdem kann die Geschwindigkeit der angetriebenen Organe in den verschiede nen Punkten ihres Weges nicht beliebig ge staltet werden. Zur Vermeidung der Schläge bei Ex zentergetrieben hat man schon vorgeschlagen, die drehende Antriebsbewegung von der im horizontalen Arm der Nähmaschine gelager ten Welle durch ein Zahnräderpaar auf eine im senkrechten Arm hefindliche Welle zu übertragen, an deren unterem Ende eine Kur bel aasgelenkt ist, welche Kurbel ihrerseits mit dem hin und her gehenden Greifer über eine Zugstange in Verbindung steht.
Bei die ser Konstruktion wird also die drehende An triebsbewegung bis unter die Bodenfläche des senkrechten Armes der Nähmaschine über tragen, und es lassen sich zufolge der geringe ren Massenbeschleunigungen wohl die Stösse in den Totpunktlagen verringern, nicht aber der Nachteil beseitigen, welscher darin be steht, dass infolge der räumlichen Bewegung der Verbindungsstange dieselbe kugelig aas gelenkt sein muss, wobei eine beliebige Ge schwindigkeit in verschiedenen Zeitpunkten der Bewegung auch wieder nicht zu erreichen ist.
Bei diesem Antrieb tritt aber weiter noch die Schwierigkeit auf, dass die am Grei fer angelenkte Zugstange sich in einer hori zontalen Fläche bewegt und dadurch nur umständlich in die senkrechte Bewegung des hin und her bewegten Greifers umgesteuert werden kann.
Die den Erfindungsgegenstand bildende Antriebsvorrichtung ist gekennzeichnet durch ein räumliches Kurvengetriebe mit einem als Drehkörper ausgebildeten Kurventräger zur Umsetzung der Antriebsdrehbewegung der Nähmaschine in die zum Antrieb des Grei fers erforderliche hin und her gehende Be wegung. Diese Ausbildung ermöglicht es, Ausführungsformen herzustellen, bei denen alle vorerwähnten Nachteile behoben sind.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbei spiel kann die Grundfläche des als Dreh körper ausgebildeten Kurventrägers als Kreis- bezw. als Ringfläche ausgebildet sein und die Drehachse des den Kurventräger in Dreh- bewvegung versetzenden Organes in einem spitzen Winkel schneiden, mit welcher Grundfläche ein Abtriebsglied in Wirkungs verbindung steht, das mit dem Greifer der Nähmaschine verbunden ist.
Das Abtriebs- glied kann pendelnd auf einer senkrecht zur angetriebenen Drehachse gelagerten, im Nähmaschinengehäuse angeordneten Achse sitzen, wobei die Pendelachse des Abtriebs gliedes und die Drehachse des den Kurven träger in Drehbewegung versetzenden Or- ganes in derselben Ebene liegen können.
Der Kurventräger kann als Kugelkalotte ausgebildet sein, durch deren Krümmungs mittelpunkt die Pendelachse des Abtriebs gliedes geht. Die Lauffläche des Kurven trägers kann auch uneben ausgebildet sein, womit sich die Geschwindigkeit des Greifers in jedem Punkte seiner Bewegungsbahn den gewünschten Geschwindigkeitsverhältnissen anpassen lässt. Es kann auch die Lauffläche der Kugelkalotte als Teil eines Kegelmantels ausgebildet sein, dessen Spitze in der Mittel senkrechten der Kugelkalotte liegt.
Statt die Bewegung von der Stirnfläche eines Drehkörpers abzunehmen, kann der Kurventräger auch als ein Drehkörper aus gebildet sein, in dessen Mantel eine Kurven not eingearbeitet ist, mit welcher das Ab triebsglied in Wirkungsverbindung steht, wo bei die erzeugende Mantellinie des Drehkör pers ein Kreisbogen ist und die Pendelachse des Abtriebsgliedes durch den Krümmungs mittelpunkt des Kreisbogens geht. Das Ab triebsglied kann dabei mittels einer Rolle oder eines Gleitsteines mit der Kurvennut des Drehkörpers in Wirkungsverbindung ge bracht sein.
Das Abtriebsglied kann mit dem Greifer der Nähmaschine unmittelbar oder mittelbar verbunden sein.
Auf der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Näh maschine, welche teilweise im Längssehnitt gezeichnet ist; Fig. 2 und 3 zeigen je einen Schnitt, die zueinander winkelrecht stehen, durch den untern Teil des senkrecbten Armes des Näh maschinengehäuses, in grösserem Massstabe; Fig. 4 bis 8 stellen einige Ausführungs beispiele eines Kurventrägers und eines mit diesem in Wirkungsverbindung stehenden Abtriebsgliedes dar.
Bei der Steppstichnähmaschine nach Fig. l , die durch Riementrieb am Handrad angetrieben wird, ist im horizontalen Arm des Nähmaschinengehäuses eine Armwelle 1 drehbar gelagert.
Die Drehbewegungen die s er <B>,</B> elle 1 werden dnreh ein 2, 3 auf eine senkrechte Welle 4 über- tragen, die in Lagern .5 und 6 im senkrech ten Arm 7 des Nähinaschinengehäuses ge führt ist.
Am untern Ende der Welle 4- ist der als Kugelkalotte 8 ausgebildete Kurven träger eines räumlichen Kurvengetriebes be festigt. Diese Kugelkalotte ist derart an der Welle 4 angeordnet, da.ss ihre Grundfläche die Achse der Antriebswelle 4 in einem spitzen Winkel schneidet.
Durch den Krümmungsmittelpunkt der Kugelkalotte 8 geht eine horizontale Welle 10, die in zwei Lagern 11 und 12 gelagert ist. Auf dieser zur Welle senkrechten Welle 10 sitzt ein Abtriebsglied 13, das an zwei seitlichen Armen 14 und 15 je eine Rolle 16 bezw. 17 trägt. Die Rollen 16 und 17 liegen an der Grundfläche 18 der Kugelkalotte 8 an. Mit dem Abtriebsglied 13 ist eine Zugstange 19 verbunden, die an der Kurbel eines Ge lenkstückes 20 angreift, das seinerseits durch eine Gabel 21 und einen darin laufenden Bolzen 22, der auf einem kleinen Hebel 23 sitzt, in bekannter Weise den Greifer 24 der Nähmaschine antreibt.
Wenn die Nähmaschine durch den Rie mentrieb in Umdrehung gesetzt wird, so wird diese Drehbewegung der Welle 1 durch die Kegelräder 2 und 3 auf die senkrechte Welle 4 übertragen und somit auch die Ku gelkalotte 8 in Umdrehung versetzt. Dadurch werden die Rollen 16 und 17, die auf der in spitzem Winkel zur Antriebsachse stehenden Grundfläche 18 laufen, abwechselnd auf und nieder bewegt, und dem Abtriebsglied 13 wird eine pendelnde Bewegung erteilt, die durch die Stange 19 und die Übertragungs glieder 20, 21, 22 und 23 auf den Greifer 24 übertragen wird.
Diese Ausbildung ermög licht es die drehende Antriebsbewegung bis in den untersten Teil des senkrechten Arm teils zu leiten und dort durch das räumliche Kurvengetriebe, unterhalb der Grundplatte der Nähmaschine, in die Abtriebsbewegung zur Betätigung des Greifers umzusetzen.
In Fig. 4 ist eine anders gestaltete Ku gelkalotte 25 dargestellt, deren Lauffläche kegelig geschnitten ist. Die Kegelspitze liegt dabei auf der Mittelsenkrechten der Kugel- kalotte. Die Arme 14 und 15 des Abtriebs- gliedes 13 sind derart ausgebildet, dass die Achsen der Rollen 16 und 17 nicht wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 auf einer Geraden liegen, sondern einen stumpfen Winkel einschliessen, derart, dass die Ebenen der Rollen 16 und 17 senkrecht auf der Lauffläche 26 der kegelig geschnittenen Kugelkalotte 25 stehen.
Diese Ausbildung ist vorteilhaft, weil die Lagerung für die Welle 10 einfacher gestaltet werden kann als beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3.
In Fig. 5 ist eine Kugelkalotte 27 dar gestellt, deren Lauffläche 28 uneben ausge bildet ist. Die Rollen 16 und 17 der Arme 14 und 15 des Abtriebsgliedes 13 werden hierbei mit beliebiger Geschwindigkeitauf und nieder bewegt. Die Geschwindigkeit lässt sich mit tels eines solchen Getriebes nach Wunsch ge stalten und dementsprechend lässt sich der Greifer mit beliebiger Geschwindigkeit hin und her bewegen.
Dies ist sehr vorteilhaft für die Konstruktion der Nähmaschine, weil unter Umständen die Bewegungen der Nadel stange, die ja den Bewegungen des Greifers entsprechen müssen, bedeutend einfacher ge halten werden können als sie bisher sind. Be dingung für die Ausbildung der unebenen Lauffläche bei einer Konstruktion nach Fig. 5 ist aber, dass die beiden einander gegenüberliegenden jeweiligen Berührungs punkte der Lauffläche stets auf einer Ge raden liegen, die im Abstande des halben Rollendurchmessers parallel zur Achse der Arme 14, 15, welche durch den Krümmungs- mittelpunkt der Kugelkalotte geht,
gezogen werden kann. Ähnliche Abweichungen von der regelmässigen Form der Lauffläche an der Grundfläche der Kugelkalotte könnten auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 vorgesehen sein.
Eine derartige Ausbildung der Lauf fläche der Kugelkalotte ist nicht immer leicht herzustellen. Deshalb ist es von Vorteil, wenn anstatt zwei Laufrollen nur eine solche angeordnet wird, die dann durch Feder- oder Gewichtskraft an die Lauffläche angedrückt wird. Ein solches Getriebe ist in Fig. 6 dar gestellt.
Hier ist nur eine Laufrolle 16 auf dem Arm 14 des Abtriebsgliedes 13 gelagert, während am andern Arm 15 des Abtriebs gliedes 13 eine Zugfeder 29 angreift, die mit dem Maschinengestell verbunden ist. Diese Feder ist bestrebt, die Laufrolle 16 immer an die Grundfläche 18 der Kugelkalotte 8 anzudrücken.
Anstatt den Kurventräger als Kugel kalotte auszubilden, kann er natürlich auch als beliebig anders ausgearbeiteter Drehkör per ausgebildet sein, beispielsweise als Zy linder, dessen Stirnfläche eben in spitzem Winkel zu seiner Achsenrichtung oder un eben abgeschnitten ist. Ein solches Getriebe ist in Fig. 7 gezeigt. Hier ist mit 30 ein zy lindrischer Drehkörper bezeichnet, dessen Stirnfläche 31 uneben entsprechend den am Abtrieb verlangten Geschwindigkeiten aus gebildet ist. Die Pendelachse des Abtriebs gliedes braucht bei dieser Ausführung nicht wie bei der Kugelkalotte nach Fig. 1 bis 5 mit der Antriebsachse in gleicher Ebene zu liegen, wie das in Fig. 7 dargestellt ist, wo diese Achse 32 in einem gewissen Abstand von der Antriebsachse 4 liegt.
Das Abtriebs glied besteht hier aus einem Arm 33 mit einer Rolle 34 und einem zweiten Arm 35, an welchem die Zugstange für den Greifer antrieb angelenkt ist. Eine Feder 36, die am Arm 35 angreift und mit ihrem andern Ende fest mit dem Maschinengestell verbunden ist, zieht die Rolle 34 dauernd gegen die Stirn fläche 31 des Drehkörpers 30. Beim Um drehen des Drehkörpers 30 wird die Rolle 3 4 und damit das Abtriebsglied 35 in um die Achse 32 pendelnde Bewegungen gesetzt und treibt so durch die Zugstange 19 den Grei fer an.
Es besteht kein zwingender Grund, die Kurven des Kurvengetriebes an die Stirn seite der Drehkörper zu verlegen, vielmehr können die Kurven auch auf oder in dem Mantel des Drehkörpers angeordnet sein. Eine derartige Ausbildung des räumlichen Kurvengetriebes zeigt Fig. B. Hier ist genau wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 in einem bestimmten Abstand von der Dreh achse 4 eine Pendelachse 32 im Maschinen gestell gelagert. Auf ihr sitzt das Abtriebs glied mit zwei Armen 33 und 35. Der Arm 33 trägt eine Rolle 37, während am Arm 35 in bekannter Weise die Zugstange angelenkt ist. Wenn dieses Abtriebsglied pendelt, so bewegt sieh die Rolle 37 auf einem Kreis bogen und dieser Kreisbogen muss daher auch die erzeugende Mantellinie des Umdrehungs körpers 38 sein.
In diesem Umdrehungskör- per 38 ist eine Nut 39 eingearbeitet, deren Verlauf um den Drehkörper sich nach den gewünschten Geschwindigkeiten des Greifer antriebes richtet. Bei der Umdrehung des Drehkörpers 38 führt die Nut 39 die in ihr laufende Rolle 3 7 auf einem Kreisbogen auf und ab, wodurch das Abtriebsglied die ge wünschte pendelnde Bewegung ausführt.
Der Umdrehungskörper kann auch als Scheibe ausgebildet werden, deren ebene Lauffläche die Achse des Drehkörpers in spitzem Winkel schneidet. In der Mittelsenk rechten dieser Scheibe liegt dann die Pendel achse des Antriebes.
Anstatt die Bewegung von den Um drehungskörpern durch Rollen abzugreifen, können auch Gleitsteine an den Abtriebsglie dern vorgesehen sein.
Der besondere Vorteil der zur Erzeugung der hin und her gehenden Bewegung des Grei fers verwendeten dargestellten räumlichen Kurvengetriebe besteht darin, dass die Grei- ferbewegungen in allen Punkten ihres Weges sehr stetig gestaltet werden können. Schläge in den Totpunktlagen treten nicht auf. Auch die Unikehrbewegiuigen des pendelnden Ab triebsgliedes können durch entsprechende Ge staltung der Laufkurven ohne scharfe Vber- gänge und geräuschlos gemacht werden.
Man wird vorteilhaft das räumliche Kurven getriebe in den untern Teil des senkrechten Nähmaschinenarmes legen, weil dort der meiste Platz für das Getriebe selbst vor handen ist. Es bestehen aber keine Schwie rigkeiten, das Getriebe auch auf der Arm welle 1 anzuordnen oder die Drehbewegung bis zum Greifer selbst zu leiten und erst dort das Kurvengetriebe vorzusehen, derart, dass das Abtriebsglied unmittelbar mit dem Grei fer verbunden ist.
Es sind zwar auch schon Nähmaschinen bekannt, bei denen durch Verwendung so genannter Kurvenkämme eine Drehbewegung in eine hin und her gehende Bewegung um gewandelt wird. Diese Kurvenkämme sitzen auf der Armwelle der Nähmaschine und er teilen einem im Arm gelagerten doppelarmi- gen Hebel eine hin und her gehende Bewe gung. Derartige Antriebe kommen aber nur bei Kettenstichnähmaschinen vor, bei denen die Schleifenlängen lediglich kurze Wege auszuführen haben.
Für Steppstichnähmaschi- nen hingegen, bei denen grössere Greifer bewegungen unerlässlich und notwendig sind, lassen sich die bekannten Kammkurven nicht anwenden, weil sie einen viel zu grossen Raum auf der Armwelle beanspruchen und das Nähmaschinengehäuse dadurch eine un förmige Gestalt erhalten würde.
Die dargestellten räumlichen Kurven getriebe können aber, im Gegensatze zu den bekannten Kurvenkämmen, verhältnismässig klein ausgebildet werden, so dass sie an jeder Stelle der Bewegungsbahn des Greiferantrie- bes einsetzbar sind.