DE1908972A1

DE1908972A1 - Kuehlvorrichtung fuer Naehmaschinen

Info

Publication number: DE1908972A1
Application number: DE19691908972
Authority: DE
Inventors: Matias James Jun; Kosrow Robert Leslie; Hale Arthur Nash
Original assignee: Union Special Machine Co
Current assignee: Union Special Machine Co
Priority date: 1968-03-01
Filing date: 1969-02-22
Publication date: 1969-09-25
Also published as: US3486474A; GB1202652A; DE1908972B2; DE1908972C3; FR2003034A1

Description

DR-INQ. LiIPL.-ING. M. SC. DIPL.-KHYS. DR. DIPL.-PHVS. HÖGER-STELLRECHT-GRIESSBACH-HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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18. 2. 1969

Union Special Machine Company Chicago, Illinois, USA

Kühlvorrichtung für Nähmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für Nähmaschinen mit Schmiermittelreservoir und Schmiermittelverteiler.

Zweck der Erfindung ist es, ein überhitzen von bestimmten Teilen einer Nähmaschine bei kontinuierlichem, hochtourigem Lauf über relativ lange Zeiträume hinweg zu verhindern.

Es ist bekannt, daß hochtourige Industrie-Nähmaschinen oberhalb 5OOO U/min, die Tendenz haben, sich an bestimmten Stellen, z. B. in der Nähe der Stichbildezone, auf eine Temperatur bis zun67° C und mehr zu erwärmen, was u. a. zu Verletzungen der Näherin führen kann, wenn diese mit der Hand solche heißen Stellen berührt.

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Obwohl bereits entsprechende Antrengungen gemacht wurden, konnte die an sich erwünschte Temperaturerniedrigung bei hochtourigem Betrieb von Nähmaschinen über lange Zeiträume hinweg in zufriedenstellender Weise bisher noch nicht erreicht werden.

Die Erfindung geht deshalb von der Aufgabe aus, alle Teile einer hochtourigen Nähmaschine auf einer Temperatur zu haiten, die 14 - 23° C niedriger ist als die normalerweise an kontinuierlich und hochtourig laufenden Maschinen während mehrerer Stunden entstehende Temperatur ist.

Nach dem Lösungsgedanken der Erfindung wird eine Pumpe zum kontinuierlichen Ableiten von Schmiermittel aus einem Reservoir der Nähmaschine vorgesehen. Das abgeleitete Schmiermittel passiert ein Wärmeaustausch-System, z. B. in Form eines Radiators, in dem die Temperatur des Schmiermittels um durchschnittlich etwa 17° C oder mehr vermindert wird. Das gekühlte Schmiermittel fließt in das Reservoir der Nähmaschine zurück. Die Pumpe wird dabei von einem anderen als dem zum Antrieb der Nähmaschine dienenden Motor angetrieben_a so daß das Schmiermittel kontinuierlich zirkuliert und die Zirkulation nicht unterbrochen werden muß, wenn die Nähmaschine stillsteht. Ein den Wärmeaustausch vermittelndes Radiator-System kann eine verhältnismäßig lange Leitung mit einer relativ großen Anzahl im wesentlichen senkrecht verlaufender Schleifen aufweisen, durch die die Pumpe das Schmiermittel von einem Leitungsende zum anderen pumpt. Das auf diese Weise ständig gekühlte Schmiermittel dient dann dazu» im Verlauf der Schmierung die heißen Teile der Nähmaschine zu kühlen. - 3 _

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Erfindungsgemäß sind mehrere Hilfseinrichtungen zur Beschleunigung der Kühlung des Schmiermittels auf seinem Weg durch die erwähnte Leitung vorgesehen. So dient eine Einrichtung dazu, einen kontinuierlichen, relativ kühlen Luftstrom in dem Bereich zu erzeugen, in dem die Schleifen der Leitung sich innerhalb eines Radiatorgehäuses befinden. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird dieser Luftstrom von einem Ventilator oder Gebläse erzeugt, das von dem auch die Pumpe betätigenden Motor angetrieben ist. Das Gebläse ist vorzugsweise im unteren Bereich des Radiators angeordnet, saugt durch eine relativ große öffnung an der Vorderseite des Radiators Luft an und läßt diese am Boden des Radiators wieder entweichen. Ein weiteres, zur Erleichterung der Schmiermittelkühlung vorzugsweise angewandtes Hilfsmittel besteht in einer großen Anzahl von aus verhältnismäßig dünnem Metall bestehenden Rippen _s die von der Außenfläche der Leitung nach außen abstehen. Dadurch entsieht die von dem Gebläse durch den Radiator gesaugte Luft über die Rippen der Leitung und damit dem durch letztere fließenden Schmiermittel Wärme. Falls erwünscht, kann erfindungsgemäß die Geschwindigkeit der Schmiermittelpumpe und des Ventilators durch einen Thermostaten gesteuert werdeni um eine einwandfreie Kühlung des Schmiermittels in Abhängigkeit von den herrschenden Betriebsverhältnissen zu gewährleisten.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

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Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Vorderansicht einer Nähmaschine mit erfindungsgemäßer Kühlvorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine aus Pig. I; Pig· 3 eine Teilansicht eines Radiators;

Fig. ή eine Teildraufsicht einer Pumpe mit abgenommenem Deckel und

Fig. 5 eine vergrößerte Vorderansicht der Nähmaschine aus Fig. 1.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt ein Maschinengestell mit einer Tischplatte 11 und Standfüßen- 12 _a die vorzugsweise in der Höhe verstellbar sind, um die Maschine in eine an die jeweilige Bedienungsperson angepaßte Höhenlage bringen zu können. Das Gestell weist ferner eine Basis 12a t auf, mit der es auf dem Boden steht. Auf der Tischplatte 11 ist eine insbesondere hochtourige Nähmaschine 10 befestigt, beispielsweise eine überwendlichnähmaschine entsprechend dem USA-Patent 2 678 013 und dem USA-Geschmacksmuster 201 107. Mit der Unterseite der Tischplatte 11 ist ein Elektromotor einschließlich einer Kupplung verbunden, wobei die Kupplung bei Betätigen eines Pedals, eines Kniehebels o. dgl. eine

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Antriebsverbindung zwischen Motor und Maschine herstellt. Auf der Zeichnung ist die Kupplung in eingerückter Stellung dargestellt, was durch Schwenken eines Hebelarms 14 nach unten erreicht wird. Das freie Ende des Hebelarms 14 ist durch eine in der Länge einstellbare Stange l6 mit einem Pedal 15 verbunden. Bei eingerückter Kupplung treibt der Motor I3 eine Riemenscheibe 17 an» die über einen Riemen 18 mit einer auf der Hauptwelle der Nähmaschine 10 sitzenden Riemenscheibe 19 verbunden ist.

Die Nähmaschine 10 besitzt eine Grundplatte 20, die mit dem Nähmaschinengehäuse verbunden ist. Die Grundplatte weist Füße auf, die in Vertiefungen der Tischplatte 11 passen. An der Grundplatte 20 sind in gegenseitigem Abstand zwei Gewindebohrungen 21 angeordnet, die der Aufnahme von Kupplungsstücken 22 dienen. Die letzteren sind mit zentrischen Bohrungen versehen und weisen an den Außenenden Gewinde auf. Die Kupplungsstücke 22 erstrecken sich nach unten durch Öffnungen 22a der Tischplatte 11, so daß Leitungen 25» 26 mit den Kupplungsstücken 22 verbunden werden können. Die Leitungen 25, 26 können aus Kunststoff material oder aus Metall bestehen. Auf der Hauptantriebswelle der Nähmaschine ist innerhalb einer Kammer 24a des Maschinengehäuses weiterhin ein Gebläserad oder Ventiläor 24 befestigt. Die Kaaeer 24a ist durch eine Öffnung 24b in der Brundplatte 20 «it einer Öffnung 24c in der Tischplatte 11 verbunden, um auf diese Weise einen Luftdurchlaß herzustellen. Das Gebläse 24 vermittelt eine Luftzirkulation durch Öffnungen des Nähmaschinengehäuses, wodurch die Kühlung der Maschine während dieses hochtourigen La^Tfts unterstützt wird, vgl. USA-Patent 2 678 013.

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Die Leitungen 25, 26 verlaufen (in Pig. 1 nach links) durch abgedichtete Wandöffnungen im Gehäuse 27 einesRadiators. Die Leitung 25 ist dabei mit der Eingangsseite 28a (Pig. ¹O einer im Bodenbereich des Gehäuses 27 angeordneten Pumpe 28 verbunden. Die Ausgangsseite 28b dieser Pumpe steht mit einem noch zu beschreibenden Leitungssystem in Verbindung, in dem die Kühlung des durch die Pumpe in Umlauf gehaltenen Schmiermittels erfolgt.

Wie aus Fig. H ersichtlich, ist die Pumpe 28 z. B. eine Zahnradpumpe, die das Schmiermittel an ihrer Eingangsseite 28a ansaugt und mit entsprechendem Druck an der Ausgangsseite 28b abgibt. Die Ausgangsseite 28b ist, wie in Fig. 3 dargestellt, über eine Leitung 29 mit einem Kupplungsstück 30 verbunden, das seinerseits mit dem unteren Ende 31 einer Leitung 32 verbunden ist. Die Leitung 32 ist in Schleifen nach oben, unten und quer geführt und endet in einem nach unten gerichteten Teilstück 32a (Fig. 3)> das durch eine Kupplung 33 mit der Leitung

26 verbunden ist. Somit wird das Schmiermittel von der Pumpe 28 durch die Leitung 25 aus dem nicht eigens bezeichneten Schmiermittelreservoir der Nähmaschine 10 abgesaugt und über die zahlreichen Schleifen der Leitung 32 innerhalb des Radiatorgehäuses

27 sowie durch die "Leitung 26 wieder zurück zum Reservoir der Nähmaschine gefördert. Falls erwünscht, können thermostatisch wirkende Steuermittel vorgesehen sein, um die Geschwindigkeit . der Pumpe 28 entsprechend der Schmiermitteltemperatur im Reservoir der Nähmaschine 10 zu steuern. So kann die Geschwindigkeit

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der Pumpe automatisch erhöht werden, wenn das Schmiermittel wärmer wird, um so eine raschere Zirkulation des Schmiermittels und eine gesteigerte Kühlwirkung zu erreichen. Eine solche thermostatische Steuerung wirkt dabei auf einen noch zu beschreibenden, die Pumpe 28 antreibenden Motor ein. ^r

Um die Kühlung des Schmiermittels, bei seinem Durchgang durch die Leitung 32 zu verbessern, ist diese Leitung vorzugsweise mit relativ dünnen, flachen Rippen 3^ versehen, die in wärmeleitender Verbindung mit den Außenflächen der Leitung 32 stehen. Die Leitung 32 besteht ebenso wie die Rippen 3^ vorteilhafterweise aus Metall, so daß ein schneller Wärmeaustausch von dem Schmiermittel innerhalb der Leitung zu den Flächen der abstehenden Rippen stattfinden kann.

Zum Antrieb der Pumpe 28 ist im unteren Bereich des Gehäuses ein Motor 35 angeordnet. Die Welle dieses Motors erstreckt sich vertikal sowohl nach oben als nach unten über das Motorgehäuse hinaus. Eines der in Fig. 4 mit 28c bezeichneten Zahnräder der Pumpe 28 ist an dem nach oben gerichteten Teil der Motorwelle befestigt, während auf dem sich nach unten erstreckenden Teil der Welle ein Gebläserad oder Ventilator 36.befestigt ist. Letzterer bewirkt eine schnelle Zirkulation von Luft durch das Gehäuse 27. Die Luft wird dabei durch eine öffnung 27a in der linken Seite des Gehäuses (Fig. 1) angesaugt und über die Oberfläche der Ripen 3^ geleitet. Die Luft strömt alsdann nach unten gerichtet durch eine öffnung im Boden des Gehäuses 27 aus, wobei an dieser öffnung vorzugsweise ein zylindrischer, das Gebläserad 36 umgebender Ring angeordnet ist.

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Wie aus Pig. 3 ersichtlich, verläuft ein von einem Netzanschluß herkommendes Kabel 38 durch eine Wand des Gehäuses 27 nach unten zu den elektrischen Anschlußklemmen des Motors 35· Mit dem· Kabel 38 ist ein (nicht dargestellter) Schalter verbunden, um den Motor 35 ein- und auszuschalten. Z.B. bei Arbeitsbeginn der Nähmaschine wird dieser Schalter geschlossen, so daß der Motor 35 umläuft. Der Schalter bleibt so lange in Einschaltstellung, bis die Bedienungsperson die Nähmaschine verläßt. Der Mo- ψ tor 35 und mit ihm die Pua^:«; 28 und der Ventilator 36 laufen dabei unabhängig davon, ob die Nähmaschine benutzt wird oder nicht. ·

Der Motor 35 ist innerhalb des Gehäuses 27 im Abstand über dem unteren Ende des Gehäuses an einer Konsole 39 gelagert, die ihrerseits mit ihrem unteren Teil an der Vorderseite des Gehäuses, d. h. an der in Fig. 1 links gelegenen Wand, durch ein Bolzenpaar 40 mit je einer Distanzbuchse 41 befestigt ist. Die Seitenteile der Konsole 39 sind etwa von ihrer Mitte aus in einem Winkel vom 90° nach innen gebogen und bilden horizontal verlaufende Teile 39a (Fig. 1 und 3)· In ähnlicher Weise ist ein nach oben gerichteter, zentraler Teil der Konsole 39 mit " der linken Wand des Gehäuses 27 (Fig. 1) durch einen eine Distanzbuchse 4l tragenden Bolzen 40 verbunden. Das Motorgehäuse ist durch Bolzen 42 an den Enden der horizontalen Teile 39a befestigt. Durch diese Halterung des Motors ist es möglich, die Motorwelle relativ zu den Wänden des Gehäuses 27 richtig anzuordnen, so daß die Pumpe 28 _Oben und der Ventilator 36 unten liegen.

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Die Nähmaschine besitzt eine übliche Hauptantriebswelle, auf der außer der Riemenscheibe 19 und dem Ventilator 24 noch eine Anzahl Kurbelglieder und Exzenter zum Antrieb bestimmter Teile innerhalb der Nähmaschine angeordnet sind. Diese Teile umfassen z. B. die Stichbildemittel und den Stoffvorschubmechanismus. Um diese Teile innerhalb der Nähmaschine zu schmieren, sind Einrichtungen zur Verteilung von Schmiermitteln aus dem Reservoir in der Maschine auf Oberflächen vorgesehen, die eine Schmierung erfordern. Bei der dargestellten Maschine umfassen diese Einrichtungen eine Anzahl von Elementen 43, die mit bestimmten, von den Kurbelgliedern der Hauptantriebswelle angetriebenen Teilen derart verbunden sind, daß sie periodisch in das sich im Reservoir befindende Schmiermittel eintauchen und das Schmiermittel auf die zu schmierenden Flächen sprühen. Der dadurch innerhalb des Maschinengehäuses erzeugte Schmierölnebel erreicht dabei alle eine Schmierung erfordernden Oberflächen. Außerdem fließt sowohl während des Laufes der Nähmaschine als auch bei deren Stillstand das Schmiermittel zur erneuten Benutzung in das Reservoir zurück.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Nähmaschine mit einem Drückerfuß 44 versehen, der an einem schwenkbaren Arm 45 angeordnet ist, welcher seinerseits durch entsprechende Federmittel innerhalb eines Gehäuses 46 nach unten gedrückt wird, um das Werkstück durch den Drückerfuß gegen die Stichplatte der Maschine zu halten. Diese Einzelheiten der Maschine sind allgemein bekannt .

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In Fig. 5 der Zeichnung sind die einzelnen Stellen des Nähmaschinengehäuses dargestellt, an denen Temperaturuntersuchungen vorgenommen wurden, und zwar erstens, wenn die Maschine ohne Verwendung der Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung und zweitens, wenn die Maschine mit eingeschalteter Kühlvorrichtung betrieben wurde. Diese Untersuchungen wurden bei Raumtemperatur von 23° C durchgeführt. Die verschiedenen Stellen des Gehäuses an denen Temperaturfühler angebracht waren, sind in Fig. 5 mit I₉ 2, 3, 4, 5 und β bezeichnet. Nach ununterbrochenem zweistündigem Betrieb der Nähmaschine ergaben sich ohne Be= nutzung der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung an den einzelnen Stellen die folgenden Temperaturen:

Stelle	Temperatur
1 2 3	41° C 67° C 56° C

Stelle	Temperatur
5 6	61° C 54° C 52° C

Nach ununterbrochenem fünfstündigem Betrieb der Maschine wurden unter Verwendung der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung folgende Temperaturen an den verschiedenen Stellen der Maschine gemessen?

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Stelle	Temperatur
1 2 3	31° C 44° C 39° C

Stelle	Temperatur
4 5 β	40° C 38° C . 32° C

Der Bereich der Maschine, an dem sich die größte Wärme entwickelt, ist die Stelle 2. Bei eingeschalteter Kühlvorrichtung wurde hier die Tempera tür um 23° C, also um einen erheblichen Betrag gesenkt. Der zweitwärmste Bereich ist die mit 4 bezeichnete Stelle. Durch die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung wurde dort die Temperatur um 21° C gesenkt. Die Tendenz des Maschinengehäuses, sich an bestimmten Stellen zu erwärmen, resultiert aus der Reibung und den Vibrationskräften, die durch die Bewegung der Maschinenteile innerhalb des Gehäuses an jenen Stellen entstehen. Der wärmste Bereich des Gehäuses, nämlich die Stelle 2, liegt nahe dem Bereich, in dem die Bedienungsperson ihre Hand beim Führen des Stoffes während der Stichbildung bewegen muß. Die in diesem Bereich bei Betrieb der Maschine ohne Kühlvorrichtung gemessene Temperatur von etwa 6j C kann der Bedienungsperson sehr zum Nachteil gereichen. Diese Gefahr wird durch die Erfindung beseitigt.

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Claims

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Patentansprüche

Kühlvorrichtung für Nähmaschinen mit Schmiermittelreservoir und Schmiermittelverteiler, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (27) eine eine motorgetriebene Pumpe (28) enthaltende, mit Wärraeaustauschflächen (34) versehene Leitung ,... (32) angeordnet ist, deren Enden (25, 26) mit dem Schmiermittelreservoir verbunden sind, und daß im Gehäuse (27) ein Gebläse (36) angeordnet ist, das zur Kühlung des in der Leitung (32) unter dem Einfluß der Pumpe (28) fließenden Schmiermittels einen an den Wärmeaustauschflächen (34) vorbeistreichenden Luftstrom erzeugt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (32) im Gehäuse (27) in Form mehrerer auf- und abverlaufender Schleifen geführt ist, die vorzugsweise zwei parallele Reihen bilden.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Motor (35) zum Antrieb der Pumpe (28) und des Gebläses (36).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschflächen der Leitung (32) als Metallrippen (34) ausgebildet sind.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (35) der Pumpe (28) unabhängig vom Lauf der Nähmaschine (10) ein- und ausschal tbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (25» 26) der Leitung (32) mit Öffnungen (21) im Boden (20) des Schmiermittelreservoirs der Nähmaschine verbunden sind.
7« Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Leitung (32) umschließende Gehäuse (27) an einer senkrechten Wand eine Lufteinlaßöffnung (27a) und am Boden eine Luftauslaßöffnung besitzt.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (35) der Pumpe (28) ia unteren Teil des Gehäuses (27) angeordnet ist.
9- Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Motors (35) an beiden Seiten des Motorgehäuses nach außen übersteht und daß auf der einen Seite die Pumpe (28) und auf der anderen Seite das Gebläse (36) an die Welle angeschlossen sind.
10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (35) in Abhängigkeit von der Schmiermitteltemperatur im Reservoir thermostatisch gesteuert ist.

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