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Zickzacknähmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Zickzacknähmaschine
mit einer im Nähmaschinenkopf angeordneten Schwinge, in der eine von dem Maschinenantrieb
auf- und abbewegte Nadelstange gelagert ist, der durch einen kraftschlüssig einwirkenden
Nockenantrieb eine seitliche Ausschwingbewegung im Takt der Nadelauf- und -abbewegung
vermittelt wird, wobei durch ein gesteuertes Arretiermittel die Rückschwingbewegung
der Schwinge in einer bestimmten Lage derselben begrenzt wird.
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Bei einer bekannten Zickzacknähmaschine dieser Art ist auf der Schwinge
ein Zahnsegment vorgesehen, in dessen Zahnlücken das über einen Elektromagneten
photoelektrisch gesteuerte Arretiermittel einfällt, wodurch die Rückschwingbewegung
der Schwinge begrenzt wird. Eine beliebig feine Abstufung der Abstände zwischen
zwei benachbarten Arretierlagen der Schwinge ist damit jedoch nicht möglich, da
sich bei dieser bekannten Zickzacknähmaschine die Abstufung der Abstände als ein
ganzzahliges Vielfaches der Zahnteilung des Zahnsegmentes ergibt. Außerdem ist die
Steuerung des Arretiermittels kompliziert und störanfällig.
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Zweck der Erfindung ist es, eine bessere und betriebssichere Steuerung
des Arretiermittels mit einfacheren Mitteln zu erreichen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende technische Aufgabe besteht daher
darin, eine mechanische Steuerungseinrichtung für das Arretiermittel zu schaffen,
durch die es ermöglicht wird, eine beliebig feine Abstufung der Abstände zwischen
zwei benachbarten Arretierlagen der Schwinge zu erzeugen.
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Gelöst wird diese technische Aufgabe dadurch, daß das als Taster ausgebildete
Arretiermittel an seinem einen Ende mit der Schwinge verbunden ist und mit seinem
anderen Ende mit einer Stufe eines Steuerkörpers zusammenwirkt und daß eine mit
dem Maschinenantrieb verbundene Verstellvorrichtung vorgesehen ist, die eine im
Takt der Nadelauf- und -abbewegung erfolgende gegenseitige Verstellung des Steuerkörpers
und des damit zusammenwirkenden Tasterendes zu dessen Einstellung auf jeweils eine
von zwei benachbarten Stufen des Steuerkörpers während der Auslenkung der Nadelstange
durch den Nockenantrieb bewirkt.
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Gegenüber ebenfalls bekannten automatischen Zickzacknähmaschinen mit
direkter Steuerung der Schwinge durch einen Steuerkörper ergeben sich hierdurch
noch folgende Vorteile: Bei diesen bekannten Zickzacknähmaschinen müssen nämlich
die gerade ausgebildeten, unterschiedlich hohen Steuerflächen des Steuerkörpers
verhältnismäßig lang sein. Außerdem müssen zur Vermeidung zu großer Reibung und
zu hohen Verschleißes zwischen den Steuerflächen übergangsflanken begrenzter Steigung
vorgesehen werden, wodurch die Gesamtlänge des Steuerkörpers nachteilig vergrößert
wird. Demgegenüber kann bei der erfindungsgemäßen Zickzacknähmaschine der Steuerkörper
viel kleiner gestaltet werden, weil keine übergangsflanken erforderlich sind und
die Steuerflächen des Steuerkörpers lediglich so groß sein müssen, daß der Taster
darauf Platz findet. Außerdem entfällt bei der erfindungsgemäßen Zickzackeinrichtung
die sonst übliche Kulisse zwischen Steuerkörper und Schwinge, so daß eine besonders
einfache, billige und gedrängte Bauart erhalten wird, wodurch es möglich ist, die
Zickzackeinrichtung im Nähmaschinenkopf anzuordnen.
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Weitere Ausbildungen dieser erfindungsgemäßen Lösung, wie sie in den
Unteransprüchen gekennzeichnet sind, genießen nur in engster Abhängigkeit vom Hauptanspruch
Schutz.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher beschrieben.
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F i g. 1 zeigt von hinten einen Nähmaschinenkopf mit der Verstelleinrichtung;
F i g. 2 ist eine Stirnansicht des Nähmaschinenkopfes; F i g. 3 und 4 zeigen Querschnitt
nach den Linien III-111 bzw. IV-IV in F i g. 1; F i g. 5 ist eine der F i g. 3 entsprechende
Vorder-und Detailansicht; F i g. 6 ist eine Draufsicht und F i g. 7 eine Seitenansicht
eines Steuernockenkörpers.
In der Zeichnung bezeichnet
10 den frei tragenden Nähmaschinenarm einer Haushaltsnähmaschine, der sich
wie gewöhnlich senkrecht zur Stofftransportrichtung erstreckt und an seinem freien
Ende einen Nähmaschinenkopf 11 trägt. Die Linie 12 bezeichnet die Stichplatte der
Maschine unter welcher ein Stoffschieber und die unteren Stichbildewerkzeuge angeordnet
sind. Eine Nähnadel 13 ist mittels einer Klammer 14 an einer Nadelstange in Form
eines Schlittens 15 befestigt, der in eine im wesentlichen senkrechte Führungsnut
16 im Nähmaschinenkopf eingreift. Mit zwei Ansätzen 17 greift die Nadelstange auch
in eine im wesentlichen senkrechte Führungsnut 18 in einem Lagerkörper 19 ein, der
in einem auf dem Nähmaschinenkopf festen Teil 20 mittels eines Metallblattes 21
aufgehängt ist, welches an die Teile 19 und 20 angeschraubt ist und dem Teil 19
und somit auch der Nadelstange 15 gestattet, senkrecht zur Nadel und zur Stoffvorschubrichtung
zu pendeln. Eine Kurbelstange 22 verbindet einen Zapfen 23 auf der Nadelstange mit
einem Kurbelzapfen 24 auf einer Scheibe 25, welche auf einer im Nähmaschinenarm
gelagerten Antriebswelle 26 befestigt ist, wodurch die Nadelstange wie gewöhnlich
eine auf und ab gehende Bewegung im Takt mit der Stoffvorschubbewegung erhält. Die
Zapfen 23 und 24 haben teilweise kugelförmige Lagerflächen, welche eine gleichzeitige,
pendelnde Bewegung der Nadelstange zulassen. Die Scheibe 25 ist zweckmäßig zu einer
Nockenscheibe zum Antrieb eines Fadenhebels 27 ausgebildet, der um einen mit der
Welle 26 parallelen Zapfen 28 schwenkbar ist und mit einer Rolle 29 gegen die Scheibe
25 unter dem Druck einer nicht gezeigten Feder anliegt.
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Zur Steuerung der pendelnden Seitenbewegung des Nadelhalters ist ein
axial wirksamer Steuerkörper 30 fest mit einem Handrad 31 verbunden, welches drehbar,
doch axial unverschiebbar auf einem mit der Antriebswelle 26 parallelen Zapfen 32
gelagert ist, der auf der Innenseite des Nähmaschinenkopfes 11 unter dem Nähmaschinenarm
und vor dem Lagerkörper 19 fest angebracht ist. Gegen den Steuerkörper
30 liegt das eine Ende eines Stabes 33 an, der in einer mit dem Zapfen 32
parallelen Bohrung im Armkopf verschiebbar gelagert ist und dessen entgegengesetztes
Ende einen Anschlag 34 in der Bewegungsbahn eines auf der Nadelstange 15 befestigten
Anschlagnockens 35 bildet. Eine zwischen dem Nähmaschinenkopf und dem Lagerkörper
19 gespannte Zugfeder 36 betätigt den Lagerkörper nach links: (F i g.1). Zwischen
dem Lagerkörper und dem Steuerkörper 30 befindet sich ein Taster in Form eines mit
dem Zapfen 32 im wesentlichen parallelen Druckstabes 37, der in einer Bohrung im
Armkopf frei angebracht ist. Das eine Ende 38 des Stabes kann gegen den Steuerkörper
30 unter dem Druck der Feder 36 anliegen, und das andere Ende des Stabes wird gegen
den Lagerkörper beispielsweise durch eine auf diesem angebrachte Blattfeder 39 gehalten.
Das Stabende 38 soll nach jedem Stich von dem einen zu dem anderen von zwei konzentrischen
Nokken auf dem Steuerkörper 30 automatisch übergeführt werden. Zu diesem Zweck ist
das Stabende durch ein Loch im unteren Ende einer Schieberplatte 40 geführt (F i
g. 4), die auf dem Zapfen 32 im wesentlichen senkrecht verschiebbar ist und mit
ihrem oberen, gabelförmigen Ende einen Zapfen 41 umfaßt und gegen diesen unter dem
Druck einer zwischen diesem Zapfen und der Schieberplatte gespannten Zugfeder 42
normalerweise anliegt. Der Zapfen 41 ist auf dem einen Arm 43 eines auf dem Nähmaschinenkopf
gelagerten Kniehebels angebracht, dessen anderer Arm 44 gegen eine Nockenscheibe
45 unter dem Druck einer Zugfeder 46 anliegt, die zwischen dem Armkopf und
einem mit dem Arm 43 verbundenen Teil 47 gespannt ist. Über ein Zahnradgetriebe
48, 49
wird die Nockenscheibe 45 von der Armwelle 26 mit deren halben Geschwindigkeit
angetrieben.
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Die Form der Nockenscheibe 45 ist eine derartige, daß die aus den
Teilen 40 bis 47 bestehende Verstellvorrichtung für den Taster 37 unwirksam ist,
wenn die Nadel 13 sich im Arbeitsstück befindet. Auch der Anschlagnocken
34 ist unwirksam. Daher liegt der Lagerkörper 19 unter Vermittlung des Stabes 37
und unter dem Druck der Feder 36 gegen einen der Nocken des Steuerkörpers 30 an,
welche somit die seitliche Lage der Nadelstange 15 im unteren Teil seiner Bewegungsbahn
bestimmt. Wenn die Nadel bei Zickzacknähen auf dem Wege nach oben das Arbeitsstück
verlassen hat, trifft der Anschlag 34 den Nocken 35 auf der Nadelstange 15 und zwingt
dabei diesen und den Lagerkörper 19 sowie den Stab 37 nach rechts in F i g. 1 zu
einer Endlage, die auf der axialen Lage des Stabes 33 beruht, welche ihrerseits
von dem Steuerkörper 30 bestimmt wird. Nachdem das Stabende 38 von dem Steuerkörper
30 weggezogen ist, wird dasselbe vom Schieber 40 im wesentlichen radial zum Steuerkörper
zu einer Lage vor der zweiten von den zwei konzentrischenNocken auf dem Steuerkörper
30 bewegt, gegen welche der Taster 37 mittels der Feder 36 wieder zum Anliegen gebracht
wird, wenn die Nadelstange 15 sich etwas nach unten bewegt hat, wobei deren Nocken
35 den Kontakt mit dem Anschlag 34 verliert. Die Bewegung der Nadelstange nach rechts
in F i g. 1 wird somit durch deren Aufwärtsbewegung und mittels des Nockenantriebs
34, 35 erreicht, während dessen Bewegung nach links durch die Feder 36 bewirkt,
aber in variierendem Ausmaße durch den Steuerkörper 30 begrenzt wird, welch letztere
die seitliche Lage der Stiche bestimmt.
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Der in F i g. 6 und 7 gezeigte Steuerkörper 30 hat eine Partie
50 von konstanter axialer Höhe, welche Partie beim Anliegen gegen den Taster
37 eine mittige Lage der Nadel bestimmt, sowie zwei konzentrische Nocken
51, 52, welche in Umfangsrichtung von der Ebene der Partie 40 gleichmäßig
divergieren. Wenn ein Abschnitt dieser Nocken 51, 52 in eine Lage vor dem Taster
37 eingestellt ist, wirkt dieser wechselweise mit den entsprechenden Partien der
Nocken 51, 52 zusammen, und man erhält somit eine Zickzacknaht mit Stichfeldlage
»Mitte« und einer Überstichbreite, die von dem Höhenunterschied zwischen diesen
Nockenpartien bestimmt wird und welcher durch Einstellung des Handrades 31 in verschiedenen
Winkellagen zwischen Null und einem Maximalwert variiert werden kann, der dem größten
Höhenunterschied zwischen den Nocken 51, 52 entspricht. Zwecks einer bequemen Herstellung
der verschiedenen Abschnitte einer Knopflochnaht hat der Steuerkörper 30 längs einem
anderen Teil seines Umfanges auch eine Anzahl von Nockenpartien 53 bis 57 konstanter
Höhe, wobei die Nockenpartien 53 und 56 etwas größere bzw. geringere Höhe als die
Nockenpartie 50, die Nockenpartie 54 und 57 die gleiche Höhe wie die größte Höhe
des Nockens 52
haben und die Nockenpartie 55 die gleiche Höhe wie
die kleinste Höhe des Nockens 51 hat. Mittels des Handrades 31 wird der Steuerkörper
30 zuerst mit seiner Umfangsstelle A vor dem Taster 37 eingestellt, welcher hierbei
mit den Nockenpartien 53 und 54 wechselweise zusammenwirkt, wobei eine dichte
Zickzacknaht oder Raupe von annähernd der halben maximalen überstichbreite links
am Knopfloch entsteht. Nachdem diese Naht die gewünschte Länge erhalten hat, wird
die Stoffvorschubrichtung umgekehrt und die Nockenscheibenstelle B vor den Taster
37 eingestellt, der hierbei wechselweise mit den Nockenpartien 54 und 55 zwecks
Zustandekommens eines Riegels oder einer Zickzacknaht mit maximaler überstichbreite
an einem Ende des Knopfloches zusammenwirkt. Darauf wird die Stelle C des Steuerkörpers
30 vor dem Taster 37 eingestellt, der hierbei mit den Nockenpartien
55, 56 zur Herstellung einer Raupe rechts vom Knopfloch wechselweise zusammenwirkt.
Nachdem diese Raupe die Länge der ersten Raupe erhalten hat, wird die Stelle D des
Steuerkörpers 30 vor dem Taster 37 eingestellt, der hierbei mit den Nockenpartien
56, 57 wechselweise zusammenwirkt zwecks Herstellung eines Riegels am anderen Ende
des Knopfloches, der dem erstgenannten Riegel entspricht. Schließlich kann die Vorschubrichtung
wieder umgekehrt und der Steuerkörper 30 noch einen Schritt vorgedreht werden, wobei
der Taster 37 mit der Nockenpartie 57 zur Herstellung einiger Befestigungsstiche
in einer geraden Naht zusammenwirkt. Nur durch eine schrittweise gleichgerichtete
Drehung des Handrades 31 zur Regulierung der überstichbreite und durch eine Änderung
des Stoffvorschubs kann man somit eine Knopflochnaht beliebiger Länge herstellen,
und zwar ohne dabei das Arbeitsstück um 180° drehen zu müssen. Die Nockenpartien
zum Knopflochnähen können beispielsweise auch so ausgebildet sein, daß man in verschiedenen,
aufeinanderfolgenden Winkellagen des Steuerkörpers 30 die eine Seitenraupe,
eine Geradnaht (rückwärts) auf dem Platz für die andere Seitenraupe, den einen Riegel,
die andere Seitenraupe und den anderen Riegel erhält, welcher Arbeitsgang an sich
bekannt ist.
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Der Anschlagstab 33 stützt sich normalerweise auf eine innere, ringförmige
Fläche 58 des Steuerkörpers 30 ab. Wenn sich die Nockenpartie 50 vor dem
Taster 37 befindet, wird eine gerade Naht in mittiger Lage erhalten. Die Seitenbewegung
der Nadelstange 15 ist dabei überflüssig und wird dadurch eliminiert, daß die Fläche
58 auf derjenigen Stelle 59, welche sich bei Geradnaht vor dem Stab 33 befindet,
so geringe, axiale Höhe hat, daß der Anschlag 34 von dem Steuerkörper 30 nicht in
der Bewegungsbahn des Anschlagnockens 35 gehalten wird. Hierbei hält die Feder 36
den Taster 37 in ununterbrochenem Kontakt mit der Nockenpartie 50, zweckmäßig mit
solcher Kraft, daß die Feder 42 nicht den Taster 37 umstellen kann. Wenn der Steuerkörper
aus der Lage für Geradnaht gedreht wird, verschiebt sie den Stab 33 nach links in
F i g. 5, so daß der Anschlag 34 wieder in die Bewegungsbahn des Nockens 35 gelangt.
Diejenigen Teile der Fläche 58, welche gleichzeitig mit den Nockenpartien
51 bis 57 wirksam sind, können eine konstante Höhe haben. Sie können aber auch solche
variierende Höhe haben, daß der Lagerkörper 19 vom Anschlag 34 nicht mehr ausgeschwenkt
wird als in jedem einzelnen Fall zu einem unbehinderten Überführen des Tasters 37
von einer Nockenpartie zu einer anderen mit größerer Höhe erforderlich ist. Falls
man auf den Vorteil verzichtet, die Seitenbewegung der Nadelstange bei Geradnaht
zu eliminieren, kann der Anschlag 34 starr auf dem Nähmaschinenkopf 11 angebracht
sein.
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Das Handrad 31 wird in eingestellter Lage von einer zweckmäßigen Vorrichtung,
beispielsweise einer an sich bekannten, nicht gezeigten Reibungsbremse gehalten.
Das Handrad 31 erstreckt sich außerhalb eines nicht gezeigten Gehäuses für den Nähmaschinenkopf
und kann mit einer Skala versehen sein, welche in Zusammenwirkung mit einer auf
dem Gehäuse angebrachten Markierung die Winkellagen angibt, in welche das Handrad
zwecks Erzielung der verschiedenen, obengenannten Nähte eingestellt werden soll.
Durch die Anbringung des Handrades auf der Innenseite des Nähmaschinenkopfes ist
dasselbe bequem zugänglich.
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Zur automatischen Herstellung von Ziernähten kann das Handrad 31 auf
dem Zapfen 32 leicht lösbar angebracht sein, so daß der Steuerkörper 30 leicht gegen
eine Musternockenscheibe mit zwei konzentrischen Nocken zum wechselweisen Zusammenwirken
mit dem Taster 37 ausgetauscht werden kann. Jede solche Nockenscheibe sollte schrittweise
im Takt mit der Senkrechtbewegung der Nadelstange gedreht werden. Zu diesem Zweck
kann der Tei147 wie eine Klinke ausgebildet sein, die unter dem Druck der Feder
46 gegen einen Zahnkranz auf dem Umkreis der Musternockenscheibe anliegt und nach
jedem zweiten Stich die Nockenscheibe einen Schritt weiterdreht. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Schritten werden somit zwei Stiche ausgeführt, während der Taster 37 sich im Kontakt
mit der einen bzw. der anderen von zwei voreinander gelegenen Stellen auf den zwei
Nocken befindet. Die obenerwähnten Kontaktstellen können sehr dicht in der Umfangsrichtung
des Steuerkörpers angeordnet sein. Die Zahl der Kontaktstellen, welche die seitliche
Lage der Stiche bestimmen,' kann daher sehr groß sein, besonders da der Taster 37
während jeder Umdrehung der Musterscheibe mit zwei konzentrischen Reihen solcher
Kontaktstellen zusammenwirkt. Dies bedeutet, daß das Stichbild, das mit jeder Umdrehung
der Nockenscheibe wiederholt wird, eine relativ große Stichanzahl enthält, wodurch
eine automatische Herstellung auch von sehr komplizierten Ziernähten möglich wird.
Die Musternockenscheiben können eine Anlagefläche (58) konstanter Höhe haben, um
den Anschlag 34 in der Bewegungsbahn des Nockens 35 zu halten.
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Die Erfindung kann auch bei Nähmaschinen verwendet werden, bei denen
die Nadelstange aus einer senkrecht und seitlich beweglichen Nadelstange besteht,
die auf übliche Weise gelagert ist. Statt einer axial wirkenden Nockenscheibe kann
man als Steuerkörper 30 einen drehbaren, radial wirkenden Nockenkörper verwenden,
der auf seinem Umkreis eine Anzahl nebeneinander verlaufender Nocken hat, gegenüber
welchen der Taster in der Axialrichtung des Nockenkörpers verstellbar ist.