DE19724425A1 - Stickmaschine mit Massenausgleich 1. Ordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stickmaschine mit einer Mehrzahl von an einem längslaufenden Träger befestigten und jeweils einen Nadelantrieb für eine in dem jeweiligen Stickkopf in einer vertikalen Ebene bewegliche Sticknadel aufweisenden Stickkopf, wobei die Nadelantriebe jeweils an eine parallel zu dem längslaufenden Träger durch die Stickmaschine geführte angetriebene Hauptwelle angeschlossen sind und eine den horizontalen Abstand zwischen der Sticknadel und der Hauptwelle überbrückende Antriebsanordnung mit einem exzentrisch angeordneten Pleuel zur Umsetzung der Drehbewegung der Hauptwelle in die Längsbewegung einer die Sticknadel tragenden Nadelstange aufweisen.

Eine Stickmaschine mit den vorgenannten Merkmalen ist aus der DE 39 23 419 bekannt; diese bekannte Stickmaschine ist in ihrer Bauart dadurch gekennzeichnet, daß die den der Sticknadel beziehungsweise der zugehörigen Nadelstange zugeordneten Greifer antreibende Greiferwelle quer zur längslaufenden Hauptwelle angeordnet ist, was einen seitlichen Versatz der Nadelstange zu der Hauptwelle bedingt. Mit der bekannten Anordnung ist der Nachteil verbunden, daß die oszillierenden Massen des Nadelantriebs nicht vollständig ausgeglichen sind. Die Masse der sich auf- und abbewegenden Nadelstange bedarf eines Massenausgleichs im Bereich des die Nadelstange antreibenden Drehantriebs; dieser an dem Drehantrieb verwirklichte Massenausgleich hat zur Folge, daß beim Umlauf des Drehantriebs auch Massenkräfte quer zur Ebene der Nadelbewegung und damit quer zur Verlaufsrichtung des Trägers durch die Stickmaschine wirken. Dieser Effekt tritt bei Stickmaschinen mit mehreren in der Längsachse der Stickmaschine nebeneinander angeordneten Stickköpfen verstärkt auf, da durch die auf den Träger einwirkenden Schwingungen der Träger in Schwingung versetzt wird, so daß der Abstand zwischen der von der Nadelstange getragenen Nadel und dem Greifer nicht konstant bleibt und es so zum Auftreten von Fadenbrüchen kommt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Stickmaschine mit der eingangs genannten Bauart diese Nachteile zu vermeiden und einen konstanten Abstand zwischen der Nadel und dem zugeordneten Greifer beim Betrieb der Stickmaschine sicherzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die Antriebsanordnung des Stickkopfes jeweils ein auf der angetriebenen Hauptwelle angeordnetes, außenverzahntes Zahnrad sowie ein auf einer parallel zur Hauptwelle ausgerichteten Ausgleichswelle angeordnetes zweites außenverzahntes Zahnrad aufweist, wobei die mit ihren Außenverzahnungen ineinandergreifenden Zahnräder zum vollständigen Ausgleich der durch die in der vertikalen Ebene erfolgende Längsbewegung der Nadelstange hervorgerufenen und in horizontaler Richtung quer zur Hauptwelle auftretenden Schwingungen jeweils mit einer Ausgleichsmasse versehen sind.

Aufgrund der Ausbildung des Nadelantriebes über das Zahnradpaar mit zwei sich gegenläufig bewegenden und jeweils mit einer Ausgleichsmasse versehenen Zahnrädern sind die quer zur Achse der Hauptwelle beziehungsweise dem Träger auftretenden freien Massekräfte ausgeglichen, so daß aufgrund dieses erfindungsgemäß erzielten Massenausgleichs 1. Ordnung keine durch Querkräfte verursachten horizontal gerichteten Schwingungen auftreten; damit bleibt auch in jedem Betriebszustand der Stickmaschine der Abstand zwischen der Sticknadel und dem zugeordneten Greifer unverändert.

Soweit bei einem aus der DE 33 41 444 C2 bekannten Nähmaschinenantrieb auch bereits für eine Kompensation der durch einen dort verwendeten Schubkurbelantrieb hervorgerufenen Massenkräfte Sorge getragen wird, ist dazu eine aufwendige Mechanik mit mehreren Wellen und Zahnrädern vorgesehen; da diese Mechanik bei der gattungsgemäßen Stickmaschine mit einer Anzahl von Stickköpfen bei jedem einzelnen Stickkopf vorzusehen wäre, ist diese Lösung bei einer Anwendung auf eine gattungsgemäße Stickmaschine mit mehreren Stickköpfen mit einem entsprechend großem Aufwand verbunden; hinzu kommt, daß aufgrund der erforderlichen axialen Baubreite zur Unterbringung der Kompensationsmechanik der Abstand zwischen der Sticknadel und der bei einer einzelnen Nähmaschine ja fehlenden Hauptwelle vergleichsweise groß ausgelegt werden müßte, wodurch die Baugröße jedes einzelnen Stickkopfes zusätzlich vergrößert wäre.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ausgleichswelle mit dem an ihr angeordneten zweiten außenverzahnten Zahnrad zur Überbrückung des horizontalen Abstandes zwischen der Nadelstange und der Hauptwelle zwischen der Nadelstange und der Hauptwelle angeordnet und das Pleuel für die Nadelstange exzentrisch zur Achse der Ausgleichswelle an dem zweiten Zahnrad befestigt ist.

Mit dieser Bauart läßt sich in vorteilhafter Weise ein sogenannter Schubkurbelantrieb für die Sticknadel beziehungsweise die Nadelstange ähnlich der Ausführung in der DE 33 41 444 C2 verwirklichen, ohne daß dazu ein größerer Abstand zwischen der Nadelstange und der Hauptwelle erforderlich wäre. Der durch die quer zur Hauptwelle verlaufende Greiferwelle vorgegebene Abstand wird durch die Einschaltung des zweiten, mit einer Ausgleichsmasse versehenen außenverzahnten Zahnrades als Teil des Nadelantriebs genutzt, wobei auf die Einschaltung einer quer zur Hauptwelle zusätzlich verlaufenden Kurbelwelle verzichtet werden kann.

Alternativ zu dem nach Art eines Schubkurbelantriebs exentrisch zur Achse der Ausgleichswelle angeordneten Pleuel kann auch vorgesehen sein, daß das Pleuel als Exenterantrieb auf der Ausgleichswelle angeordnet und über einen Schlepphebel sowie ein Antriebspleuel mit der Nadelstange verbunden ist.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß das Pleuel unmittelbar an das auf der Hauptwelle sitzende erste außenverzahnte Zahnrad angeschlossen und über einen Schlepphebel sowie ein Antriebspleuel als Exzenterantrieb mit der Nadelstange verbunden ist und daß die Ausgleichswelle mit dem darauf angeordneten zweiten außenverzahnten Zahnrad außerhalb des Exzenterantriebes der Hauptwelle zugeordnet ist. Bei dieser Anordnung ist es möglich, an das von der Hauptwelle getragene und angetriebene erste außenverzahnte Zahnrad unmittelbar auch den eigentlichen Nadelantrieb zu koppeln, wobei das zusätzliche, auf der achsparallel zur Hauptwelle ausgerichteten Ausgleichswelle angeordnete und gegenläufig zur Hauptwelle rotierende zweite außenverzahnte Zahnrad aufgrund der an ihm angeordneten Ausgleichsmasse lediglich dem Massenausgleich dient. Hierbei ist dann der Exzenterantrieb dadurch verwirklicht, daß an dem Zahnrad exzentrisch das Pleuel angeschlagen ist, welches über einen Schlepphebel und ein Antriebspleuel mit der Nadelstange verbunden ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Zahnräder mit Ausgleichsmassen außerhalb des Stickkopfes angeordnet sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 ausschnittsweise eine Stickmaschine mit einem Stickkopf in einer schaubildlichen Darstellung.

Fig. 2 in einer schematischen Darstellung den Nadelantrieb mit Massenausgleich gemäß Fig. 1,

Fig. 3 den Gegenstand, der Fig. 2 mit einem Exenterantrieb entsprechend Fig. 4,

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 2 in einer anderen Ausführungsform.

An einem Maschinengestell 20 ist ein längslaufender Träger 10 angeschlagen, an welchem bei dem vorgesehenen Ausführungsbeispiel ein Stickkopf 11 angeschlagen ist; wie nicht weiter dargestellt, sind bei Stickmaschinen größerer Ausführung mehrere derartige Stickköpfe 11 an dem Träger 10 befestigt. Parallel zu dem Träger 10 verläuft in Längsrichtung der Maschine eine Hauptwelle 12, mittels der ein dem Stickkopf 11 zugeordneter Nadelantrieb 13 angetrieben wird. Hierzu sitzt auf der Hauptwelle 12 ein erstes außenverzahntes Zahnrad 14, dem ein zweites außenverzahntes und an dem Stickkopf 11 gelagertes Zahnrad 15 derart zugeordnet ist, daß die Außenverzahnungen der Zahnräder 14, 15 miteinander kämmen; hierdurch wird notwendig eine Drehung der Antriebswelle 12 mit dem ersten Zahnrad 14 in eine gegenläufige Drehbewegung des zweiten Zahnrades 15 umgesetzt.

An dem zweiten Zahnrad 15 ist nach Art eines Schubkurbelantriebs exzentrisch ein Pleuel 16 angeschlagen, dessen freies Ende mit einer Nadelstange 17 verbunden ist, so daß die Drehbewegung des zweiten Zahnrades 15 über das Pleuel 16 in eine längsgerichtete Bewegung der Nadelstange 17 umgesetzt wird.

An dem Maschinengestell 20 ist eine quer zur Längsachse des Trägers 10 beziehungsweise der Hauptwelle 12 angeordnete Greiferwelle 19 zum Antrieb eines der von der Nadelstange 17 getragenen Nadel zugeordneten Greifers 18 gelagert, wobei die Greiferwelle 19 über ein Winkelgetriebe 22 und ein formschlüssiges Übertragungselement 21 mit der Antriebswelle 12 verbunden ist. Der Abstand zwischen der Nadelstange 17 und der Hauptwelle 12 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Einschaltung des zweiten Zahnrades 15 als Bestandteil der Antriebsanordnung für die Nadelstange 17 genutzt.

Zum Ausgleich der durch die in der vertikalen Ebene erfolgenden Längsbewegungen der Nadelstange 17 hervorgerufenen und in horizontaler Richtung quer zur Hauptwelle 12 auf den Träger 10 einwirkenden Schwingungen ist das erste Zahnrad 14 mit einer Ausgleichsmasse 23 und das zweite Zahnrad mit einer Ausgleichsmasse 24 versehen, wobei die Ausgleichsmassen 23, 24 in symmetrischer Anordnung jeweils auf der gleichen Seite der Antriebswelle an den Zahnrädern 14, 15 angeordnet sind. Dies führt dazu, daß aufgrund der gegenläufigen Drehung der Zahnräder 14, 15 die Ausgleichsmassen 23, 24 bei jeder Volldrehung der Zahnräder 14, 15 einmal aneinander vorbeilaufen.

Eine entsprechende Darstellung der Zahnräder 14, 15 entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Nadelantrieb 13 ergibt sich aus Fig. 2. Aufgrund der an den beiden Zahnrädern 14, 15 angeordneten Ausgleichsmassen 23, 24 ist ein vollständiger Massenausgleich der Masse von Pleuel 16, Nadelstange 17 und Nadel als vertikal bewegte Masse gegeben, ohne daß in der Horizontalen Schwingungen auftreten. Drehen sich ausgehend von der in Fig. 2 dargestellten Position die Zahnräder 14, 15 in Pfeilrichtung, erfolgt eine Beschleunigung der vertikal bewegten Massen nach unten, welche durch die Summe der beiden an den Zahnrädern 14, 15 in der tiefsten Stellung der Nadelstange 17 auf dem oberen Scheitelpunkt der Umlaufbahn liegenden Ausgleichsmassen 23, 24 kompensiert ist; damit treten keine horizontalen Kräfte auf, da sich die Ausgleichsmassen 23, 24 bei ihrem Umlauf außerhalb der Bewegungsebene der vertikal bewegten Massen jeweils gegenseitig kompensieren.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausbildung des Nadelantriebs 13 dargestellt, bei welchem nun das von der Hauptwelle 12 getragene erste außenverzahnte Zahnrad 14 unmittelbar mit dem Exzenterantrieb für die Nadelstange 17 verbunden ist. Dieser Exzenterantrieb besteht im einzelnen aus dem exzentrisch am ersten Zahnrad 14 angeschlagenen Mitnehmer 16, der über einen Schlepphebel 26 und ein Antriebspleuel 27 mit der Nadelstange 17 verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zum Ausgleich der durch die in der vertikalen Ebene erfolgenden Längsbewegungen der Nadelstange 17 hervorgerufenen und in horizontaler Richtung quer auf die Hauptwelle 12 und den Träger 10 einwirkenden Schwingungen das zweite außenverzahnte Zahnrad 15 mit der daran angeordneten Ausgleichsmasse 24 außerhalb des eigentlichen Nadelantriebes 13 auf einer parallel zur Hauptwelle 12 ausgerichteten Ausgleichswelle 12a angeordnet und dient insoweit lediglich dem Massenausgleich 1. Ordnung.

In Fig. 3 ist unter Bezugnahme auf Fig. 2 eine Ausführung des Nadelantriebs dargestellt, bei welcher der in Fig. 4 dargestellte Exzenterantrieb bei der Antriebsanordnung nach Fig. 2 verwirklicht ist, bei welcher das Pleuel 16 als Exzenterantrieb auf der Ausgleichswelle 12a angeordnet ist, so daß sich die gleichen Massenkräfte wie zu Fig. 2 beschrieben auch bei einem Antrieb nach Fig. 4 ergeben.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (5)

1. Stickmaschine mit einer Mehrzahl von an einem längslaufenden Träger befestigten und jeweils einen Nadelantrieb für eine in dem jeweiligen Stickkopf in einer vertikalen Ebene bewegliche Sticknadel aufweisenden Stickkopf, wobei die Nadelantriebe jeweils an eine parallel zu dem längslaufenden Träger durch die Stickmaschine geführte angetriebene Hauptwelle angeschlossen sind und eine den horizontalen Abstand zwischen der Sticknadel und der Hauptwelle überbrückende Antriebsanordnung mit einem exzentrisch angeordneten Pleuel zur Umsetzung der Drehbewegung der Hauptwelle in die Längsbewegung einer die Sticknadel tragenden Nadelstange aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsanordnung des Stickkopfes (11) jeweils ein auf der angetriebenen Hauptwelle (12) angeordnetes, außenverzahntes Zahnrad (14) sowie ein auf einer parallel zur Hauptwelle (12) ausgerichteten Ausgleichs­ welle (12a) angeordnetes zweites außenverzahntes Zahnrad (15) aufweist, wobei die mit ihren Außenverzahnungen ineinandergreifenden Zahnräder (14, 15) zum vollständigen Ausgleich der durch die in der vertikalen Ebene erfolgende Längsbewegung der Nadelstange (17) hervorgerufenen und in horizontaler Richtung quer zur Hauptwelle (12) auftretenden Schwingungen jeweils mit einer Ausgleichsmasse (23, 24) versehen sind.

2. Stickmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichswelle (12a) mit dem an ihr angeordneten zweiten außenverzahnten Zahnrad (15) zur Überbrückung des horizontalen Abstandes zwischen der Nadelstange (17) und der Hauptwelle (12) zwischen der Nadelstange (17) und der Hauptwelle (12) angeordnet und das Pleuel (16) für die Nadelstange (17) exzentrisch zur Achse der Ausgleichswelle (12a) an dem zweiten Zahnrad (15) befestigt ist.

3. Stickmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel (16) als Exzenterantrieb auf der Ausgleichswelle (12a) angeordnet und über einen Schlepphebel (26) sowie ein Antriebspleuel (27) mit der Nadelstange (17) verbunden ist.

4. Stickmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel (16) unmittelbar an das auf der Hauptwelle (12) sitzende erste außenverzahnte Zahnrad (14) angeschlossen und über einen Schlepphebel (26) sowie ein Antriebspleuel (27) als Exzenterantrieb mit der Nadelstange (17) verbunden ist und daß die Ausgleichswelle (12a) mit dem darauf angeordneten zweiten außenverzahnten Zahnrad (15) außerhalb des Exzenterantriebes der Hauptwelle (12) zugeordnet ist.

5. Stickmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (14, 15) mit den zugeordneten Ausgleichsmassen (23, 24) außerhalb des Stickkopfes (11) angeordnet sind.