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Nähmaschine mit in Vorschubrichtung schwingender Nadel und synchron
zur Nadelschubbewegung angetriebenem unteren und/oder oberen Vorschubrad Die Erfindung
betrifft eine Nähmaschine mit in Vorschubrichtung schwingender Nadel und synchron
zur Nadelvorschubbewegung angetriebenem unteren und/oder oberen Vorschubrad.
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Es sind Nadeltransportnähmaschinen dieser Art bekannt, bei welchen
beide Vorschubräder ununterbrochen angetrieben werden. Solche Maschinen haben den
Nachteil, daß die Vorschubräder mit konstanter Geschwindigkeit umlaufen, während
die Nadel in Vorschubrichtung eine sinusähnliche Schwingbewegung ausführt. Hierdurch
entstehen in Vorschubrichtung zwischen Nadel und Nähgut nachteilige Relativbewegungen,
die zu Nadelbrüchen führen.
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Man kennt ferner Maschinen, bei denen beide Vorschubräder intermittierend,
synchron zur Nadelvorschubbewegung angetrieben werden. Hier treten zwar infolge
der gleichen Geschwindigkeit, mit welcher die Vorschubräder umlaufen und der Nadelvorschub
erfolgt, keine Relativbewegungen zwischen Nadel und Nähgut auf, die Maschinen haben
aber den Nachteil, daß durch das periodisch ruckartige Fortbewegen und wieder Stillsetzen
des Nähgutes die Führung und das Beobachten desselben erschwert wird. Das ist vor
allem bei der Herstellung von Ziernähten, die sehr genau vorgenommen werden muß,
unangenehm, weil dabei die Augen der Näherin sehr rasch ermüden.
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In Erkenntnis dieser Nachteile des intermittierenden Antriebes wurden
für die Schuhindustrie bereits Spezialmaschinen entwickelt, bei welchen das Nähgut
ununterbrochen in Vorschubrichtung bewegt wird. Die bekannten Maschinen dieser Art
sind so ausgebildet, daß die Werkzeuge, während sie mit dem Nähgut in Eingriff stehen,
den Vorschub des Nähgutes bewirken, während die zu dieser Zeit außer Eingriff mit
dem Nähgut befindlichen Werkzeuge entgegen der Vorschubrichtung bewegt werden. Der
Vorschub des Nähgutes erfolgt somit bei diesen Maschinen bei eingestochener Nadel
einzig und allein durch die Nadel selbst und nur bei ausgestochener Nadel durch
die eigentlichen Vorschubwerkzeuge. Auf diese Weise wird zwar ein mit geringen Stillstandsphasen
ununterbrochen wirksamer Nähgutvorschub erreicht, jedoch muß die Nadel dabei eine
erhebliche Vorschubarbeit leisten und wird stark auf Biegung beansprucht, was erhebliche
Gefahren für den Eintritt von Nadelbrüchen bedeutet. Die älteren Maschinen eignen
sich im übrigen praktisch nur für grobe Lederarbeiten, da infolge des durch den
Nadelvorschub bedingten Aufweitens des Stichloches im Nähgut ein unschönes Nahtbild
entsteht. Der Zweck der Erfindung besteht darin, Nähmaschinen mit in Vorschubrichtung
schwingender Nadel und in ständigem Eingriff mit dem Nähgut verbleibenden Vorschubwerkzeugen
derart auszubilden, daß ein ruhiges Erscheinungsbild der Stichbildestelle und somit
für die Näherin der optische Eindruck eines kontinuierlichen Nähgutvorschubes entsteht
und trotzdem die genannten Relativbewegungen zwischen Nadel und Nähgut vermieden
werden.
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Der Erfindung liegt zur Erreichung dieses Zwecks die technische Aufgabe
zugrunde, dem Vorschubrad bzw. den Vorschubrädern eine ununterbrochen intermittierende
Drehbewegung zu erteilen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem Vorschubrad zwei
Schrittschaltwerke zugeordnet werden, von denen das eine im Nähgut eingestochener
Nadel, das andere bei aus dem Nähgut ausgestochener Nadel wirksam ist.
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Durch die Zuordnung zweier einander in der Bewegungs-Übertragung sich
ablösender, von einer gemeinsamen Schwingwelle angetriebener Einwegkupplungen zu
einem Vorschubrad erfolgt der Vorschub des Nähgutes während einer Stichbildperiode
in zwei Vorschubschritten. Da die eine Einwegkupplung bei eingestochener Nadel phasengleich
zur Nadelvorschubbewegung und die andere während des Restzeitraumes arbeitet, in
welchem sich die Nadel also außerhalb des Nähgutes befindet, entsteht zwischen den
beiden Vorschubschritten nur eine äußerst kurze Stillstandszeit, nämlich dann, wenn
die Antriebsbewegungen der beiden intermittierenden Antriebszweige einander ablösen.
Auf das Nähgut wird somit eine ununterbrochene intermittierende,
d.
h. eine fortlaufend wirksame gleichförmig beschleunigte und verzögerte Vorschubbewegung
ausgeübt, wobei infolge der hohen Frequenz des Antriebswechsels die einzelnen Bewegungsschritte
selbst bei verhältnismäßig geringer Stichzahl für die Näherin optisch nicht mehr
wahrnehmbar sind, so daß für sie der Eindruck einer kontinuierlichen Bewegung entsteht.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann eine Einstellbarkeit der
Größe der Vorschubbewegung des einen Vorschubrades bei ausgestochener Nadel vorgesehen
sein und zwar unabhängig von der Größe seiner Vorschubbewegung bei eingestochener
Nadel. Das geschieht durch Verändern der wirksamen Hebellänge eines das SchrittschaItwerk
bewegenden Hebels. Dadurch läßt sich bei eingestochener Nadel eine synchrone Bewegung
des Vorschubrades und bei ausgestochener Nadel eine Dehn- oder Raffwirkung des Vorschubrades
erreichen, ohne daß dabei die ungünstigen Relativbewegungen zwischen Nadel und Nähgut
auftreten.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Gesamtansicht einer nach der Erfindung ausgestatteten
Nähmaschine von vorn, F i g. 2 eine schaubildliche Darstellung des gesamten Vorschubantriebes
in größerem Maßstab. Wie F i g. 1 zeigt, besteht die Nähmaschine aus der Grundplatte
1, der Säule 2, dem Sockel 3, dem Ständer 4, dem Arm 5 und dem Kopf 6. Im Arm 5
der Maschine ist in üblicher Weise die Armwelle 7 gelagert. die mittels einer Schnurkette
8 von einer von einer im Sockel 3 gelagerten Hauptantriebswelle 9 angetrieben wird
und an ihrem einen Ende mit der im Kopf 6 auf- und abgehenden und in Vorschubrichtung
schwingenden Nadelstange 10 in Antriebsverbindung steht.
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Von der Hauptantriebswelle 9, die an ihrem aus der Maschine herausragenden
Teil eine Riemenscheibe 11 trägt, wird mittels einer weiteren Schnurkette 12 die
in der Grundplatte 1 gelagerte Greiferwelle 13 angetrieben. Auf der Greiferwelle
13 (F i g. 2) ist ein Exzenter 14 befestigt, der über eine Zugstange 15 mit dem
Arm 16 einer doppelarmigen Kurbel 17 verbunden ist. Die Kurbel
17 wird von einer in der Grundplatte 1 gelagerten Schwingwelle 19 getragen,
die einen Doppelhebel 20 aufweist, an dessen beiden Armen 21, 22 zwei in ihrer Länge
einstellbare, gelenkig angeordnete Verbindungsstangen 23, 24 befestigt sind.
Die Verbindungsstange 23 ist an einem Bügel 25 eines Außenteils 27 eines Schrittschaltwerks
29 angelenkt, während die Verbindungsstange 24 an dem Bügel 26 des Außenteils 28
eines zweiten Schrittschaltwerkes 30 angelenkt ist.
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In der Grundplatte 1 ist weiterhin eine vertikal angeordnete Achse
31 befestigt, auf der eine Buchse 32 drehbar gelagert ist. Zwei Innenteile 33, 34
der beiden Schrittschaltwerke 29, 30 sind mit der Buchse 32 fest verbunden
und weisen je drei Aussparungen 35, 36 auf, die zur Aufnahme der Kugeln 37, 38 bestimmt
sind. Die Aussparungen 35, 36 beider Innenteile 33, 34 sind so angeordnet, daß beide
Außenteile 27, 28 über die Kugeln 37, 38 nur in einer, für beide jedoch gemeinsamen
Drehrichtung mit den Innenteilen in Wirkverbindung kommen.
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Zwischen den Lagerstellen für die Innenteile ist die Buchse 32 als
Zahnrad 39 ausgebildet, welches mit einem auf einer Welle 40 befestigten Zahnrad
41 kämmt. Die Welle 40 ist in der auf der Grundplatte 1
befestigten
Säule 2 gelagert und trägt an ihrem oberen Ende ein Kegelrad 42, dessen Gegenrad
43 mit einem Vorschubrad 44 ein Ganzes bildet und auf einer weiteren in der
Säule gelagerten Achse 45 angeordnet ist.
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An den Arm 18 der auf der Schwingwelle 19 angeordneten doppelarmigen
Kurbel 17 ist eine Verbindungsstange 46 angelenkt, die an ihrem oberen Ende
mit einem Hebel 47 verbunden ist. Dieser Hebel 47 wird von einer im Arm 5 parallel
zur Armwelle 7 gelagerten Schwingwelle 48 getragen, die an ihrem vorderen
Ende eine Kurbel 49 aufweist, welche mit einem Zapfen 50 versehen ist, der
in einer Führungsbahn 51 gleitet und der Nadelstange in bekannter Weise während
einer Umdrehung der Armwelle eine Schwingbewegung erteilt.
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Auf der Schwingwelle 48 ist ein weiterer Hebel 52
befestigt,
der über einen Verbindungshebel 53 mit einer Kurbel 54 verbunden ist. Die
Kurbel ist auf einer ebenfalls parallel zur Armwelle 7 im Arm 5 gelagerten Schwingwelle
55 befestigt, die einen zweiteiligen Hebel 56 trägt, der über eine gelenkig
angeordnete Verbindungsstange 58 mit einem Bügel 60
eines Außenteiles
62 eines Schrittschaltwerks 64 verbunden ist. Das Innenteil 66 des Schrittschaltwerks
64 weist zur Aufnahme dreier Kugeln 68 drei Aussparungen 70 auf und ist mit einer
im Kopf 6 der Maschine gelagerten Antriebswelle 75 des oberen Vorschubrades
80 fest verbunden.
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Auf der Schwingwelle 55 ist ein weiterer Hebel 57 befestigt, der mittels
einer ebenfalls gelenkig angeordneten Verbindungsstange 59 an den Bügel 61 des Außenteils
63 eines Schrittschaltwerks 65 angelenkt ist, dessen Innenteil 67 zur Aufnahme dreier
Kugeln 69 ebenfalls drei Aussparungen 71 aufweist und mit der Antriebswelle
75 fest verbunden ist.
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Zur Veränderung seiner wirksamen Hebellänge ist die untere Hälfte
des zweiteiligen Hebels 56 mit einer Führungsbahn 72 versehen, in der die obere
Hälfte des Hebels 56 gleitet und mittels einer Schraube 73 arretiert wird. Die obere
Hälfte des Hebels 56 weist eine Skala 74 auf, an der die Differenz
der Vorschubbewegung der beiden Vorschubräder ablesbar ist. Die Bügel
60, 61 beider Schrittschaltwerke 64, 65 bilden einen Winkel von 180°, während
die Aussparungen 70, 71 beider Innenteile 66, 67 so ausgebildet sind,
daß die Außenteile 62, 63
nur in einer für beide gemeinsamen Drehrichtung
über die Kugeln 68, 69 mit ihren Innenteilen und so mit der Antriebswelle
75 in Antriebsverbindung kommen. Die Antriebswelle ist an ihrem unteren Ende im
Arm 76 eines Trägers 77 gelagert und mit einem Reibrad 78 versehen. Das Gegenrad
79 dieses Reibrades bildet mit dem oberen Vorschubrad 80 ein Ganzes und ist im Träger
77 drehbar gelagert.
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Bei einer Umdrehung der Antriebswelle wird der Schwingwelle
19 durch den Exzenter 14 und die Kurbel 17 eine volle Schwingbewegung
erteilt.
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Die am Arm 21 des Doppelhebels 20 angelenkte Verbindungsstange
23 bewegt das Außenteil 27, und die am Arm 22 angelenkte Verbindungsstange
24 bewegt das Außenteil 28. Bei eingestochener Nadel steht das Außenteil
28 über die Kugeln 38 mit dem Innenteil 34 in wirksamer Antriebsverbindung,
so daß über die Buchse 32 das mit ihr ein Ganzes bildende Zahnrad 39 die
Welle 40 in Drehbewegung versetzt, die
ihrerseits über das
Kegelradpaar 42, 43 das Vorschubrad 44 in Vorschubrichtung bewegt. Das Außenteil
27 steht bei eingestochener Nadel mit dem Innenteil 33 nicht in wirksamer Antriebsverbindung,
so daß sich das Außenteil 27 bei eingestochener Nadel nur um das Innenteil
33 dreht, ohne dabei ein Drehmoment auf die Buchse 32 auszuüben. Bei ausgestochener
Nadel bewegt die Verbindungsstange 24 das Außenteil 28 entgegen seiner ersten Bewegungsrichtung
zurück. In dieser Drehrichtung steht das Außenteil 28 mit seinem Innenteil
34 nicht in wirksamer Antriebsverbindung, so daß es sich jetzt nurmehr um das Innenteil
34 dreht, ohne dabei ein Drehmoment auf die Buchse 32 auszuüben. Die Verbindungsstange
23 dreht bei ausgestochener Nadel das Außenteil 27 ebenfalls entgegen seiner
ersten Drehrichtung. In dieser neuen Drehrichtung steht das Außenteil 27 über die
Kugeln 37 mit dem Innenteil 33 in wirksamer Antriebsverbindung, so daß über
die Buchse 32 das Zahnrad 39 bewegt wird, das über den bereits erwähnten Getriebezug
das Vorschubrad 44 in Vorschubrichtung weiterdreht.
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Die dem Arm 18 der Kurbel 17 erteilte Schwingbewegung wird über die
Verbindungsstange 46 sowie den Hebel 47 auf die Schwingwelle 48 übertragen. Die
Schwingwelle 48 erteilt der Nadelstange 10 bei eingestochener Nadel eine Bewegung
in Vorschubrichtung, während bei ausgestochener Nadel die Nadelstange entgegen der
Vorschubrichtung zurückbewegt wird.
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Über den Verbindungshebel 53 und die Kurbel 54 wird die der Schwingwelle
48 erteilte Bewegung auf die Schwingwelle 55 weitergeleitet. Bei eingestochener
Nadel bewegt der Hebel 57 über die Verbindungsstange 59 den Bügel 61 des
Schritt-Schaltwerks 65 in Pfeilrichtung. Das Außenteil 63 steht über die Kugeln
69 mit dem Innenteil 67 in wirksamer Antriebsverbindung, das seinerseits die mit
ihm fest verbundene Antriebswelle 75 bewegt, die über das Reibradpaar 78, 79 das
obere Vorschubrad 80 in Vorschubrichtung dreht. Der bei eingestochener Nadel über
den Hebel 56 und die Verbindungsstange 58 bewegte Bügel 60 hat in dieser
Drehrichtung keine wirksame Antriebsverbindung zur Antriebswelle 75 und dreht sich
somit nur um diese, ohne dabei ein Drehmoment auf sie auszuüben. Bei ausgestochener
Nadel lösen sich die Schrittschaltwerke 65, 64 in der Übertragung des Drehmomentes
auf die Antriebswelle 75 ab. Das über die Hebel 56, 58 und den Bügel 60 bewegte
Außenteil 62 des Schrittschaltwerks 64 kommt über die Kugeln 68 mit dem Innenteil
66 in wirksame Antriebsverbindung und erteilt der Antriebswelle ein Drehmoment,
die über das Reibradpaar 78, 79 das Vorschubrad 80 in Vorschubrichtung weiterdreht.
Das bei ausgestochener Nadel ebenfalls mitbewegte Außenteil 63 hat in seiner
neuen Drehrichtung mit seinem Innenteil 67
keine wirksame Antriebsverbindung
und dreht sich um die Antriebswelle, ohne dabei ein Drehmoment auf sie auszuüben.
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Bei eingestochener Nadel wird das untere Vorschubrad 44 von dem Schrittschaltwerk
30, das obere Vorschubrad 80 von dem Schrittschaltwerk 65 synchron zur Nadelvorschubbewegung
angetrieben. Bei ausgestochener Nadel übernimmt das Schrittschaltwerk 29 den Antrieb
des unteren, das Schrittschaltwerk 64 den Antrieb des oberen Vorschubrades.
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Durch die Veränderung der wirksamen Länge des Hebels 56 wird bei ausgestochener
Nadel eine Dehn-oder Raffwirkung des oberen Vorschubrades erreicht.
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Gegebenenfalls kann der das Schrittschaltwerk 29 bewegende Hebel 21
auch zweiteilig ausgeführt werden, um durch Änderungen seiner wirksamen Länge eine
Dehn- oder Raffwirkung des unteren Vorschubrades 44 bei ausgestochener Nadel zu
bewerkstelligen.