DE19812979C1 - Vorschubvorrichtung für eine Nähmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorschubvorrichtung für eine Nähmaschine.

Aus der DE 32 10 997 C3 ist ein Vorschubgetriebe einer Nähmaschine bekannt, wobei ein ständig mit dem Nähgut in Berührung befindlicher Stoffschieber mit einem Schubgetriebe zur Erzeugung einer veränderbaren hin und hergehenden Schubbewegung an einem Antriebsteil verbunden ist, wobei das Antriebsteil und ein mit dem Stoffschieber antriebsmäßig verbundenes Abtriebsteil konzentrisch zu einer Achse in Lagern gelagert sind und wobei an dem Antriebsteil die Schubbewegung als gegenläufig gerichtete Dreh-Schwing-Bewegungen und an dem Abtriebsteil eine gleichgerichtete Drehbewegung um die Achse ausführbar ist. Die Dreh-Schwing-Bewegung wird mit Hilfe eines Schrittschaltwerkes in Form eines Freilaufes in eine intermittierende, in einer Drehrichtung verlaufende Drehbewegung für den Antrieb des Stoffschiebers umgesetzt.

Nachteilig an einer derartigen Vorschubvorrichtung mit einem Freilauf ist, daß infolge verschiedener Einflußgrößen, wie Massenträgheit der intermittierend an­ getriebenen Bauteile, Schmierverhältnisse, Höhe der Schaltfrequenz, Bauteile- Toleranzen usw. definierbare Bewegungen an dem Stoffschieber nur mit erhebli­ chem Aufwand erreichbar sind, das heißt ein unkontrollierbares Nachlaufen des Stoffschiebers und ein vorzeitiger Verschleiß des Freilaufs nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubvorrichtung für eine Nähmaschine anzugeben, bei der die Erzeugung der Vorschubbewegung mit definierten Übertragungsverhältnissen bei einer Herabsetzung des Verschleißes erzeugbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge­ löst. Mit der Erfindung wird eine einwandfreie Übertragung der Bewegungen der Antriebsteile auf das Abtriebsteil erreicht. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß das Abtriebsteil in keinem Moment sich selbst überlassen ist, das heißt, jederzeit kontrolliert geführt wird. Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß ein Hubgetrie­ be zur Erzeugung einer hin und hergehenden Hubbewegung als Relativbewe­ gung zwischen dem Abtriebsteil dem Antriebsteil und zwischen dem Abtriebsteil dem Bremsteil vorgesehen ist, wobei die Übertragungsfläche des Abtriebsteils während der Ausführung des einen Teils der Hubbewegung mit der Übertra­ gungsfläche des Antriebsteils und während der Ausführung des anderen Teils der Hubbewegung mit der Übertragungsfläche des Bremsteils verbindbar ist. Es erfolgt also eine regelrechte Übergabe des Abtriebsteiles, das sich nun wech­ selweise mit dem Antriebsteil oder mit dem Bremsteil in Eingriff befindet. Dies führt zu einer unbeeinträchtigten und beständigen Erzeugung der Vorschubbe­ wegung. Weiter führen die definierten Verhältnisse bei der Erzeugung der Vor­ schubbewegung zu einer weitgehend verschleißfrei arbeitenden Vorschubvor­ richtung. Besonders vorteilhaft ist der einfache Aufbau, bei dem im wesentlichen nur drei stabil ausgeführte Hauptbauteile wie das Antriebsteil, das Abtriebsteil und das Bremsteil um eine gemeinsame Achse angeordnet sind.

Aus der DE 22 13 407 C3 ist eine Vorschubvorrichtung mit den Merkmalen a) bis f) des Anspruchs 1 sehr nahe kommenden Merkmalen bekannt, bei der ein hin und her bewegtes Klemmstückpaar einer Riemenfortschalteinrichtung an einem Trum eines Riemens angreift, um diesem in der einen oder anderen Richtung eine Längsbewegung zu erteilen. Dabei führt das Klemmstückpaar außer seiner in Richtung des Riementrums verlaufenden Schubbewegung zusätzlich eine Öffnungs- und Schließbewegung aus. Die Öffnungs- und Schließbewegung wird ebenfalls dazu herangezogen, einen ortsfesten Bremsschuh mit einem Widerlager auf das andere Trum des Riemens einwirken zu lassen, so daß sich der Riemen entweder in einem Ar­ beitszustand oder in einem Ruhezustand befindet. Nachteilig an diesem Getrie­ be ist, daß unbestimmte Bewegungsverhältnisse an dem Riemen auftreten kön­ nen. So kann einerseits ein kurzer Moment auftreten, bei dem sich weder das Klemmhebelpaar noch der mit dem Bremsschuh versehene Teil im Eingriff mit dem zugeordneten Riementrum befindet, so daß ein unkontrollierter Zustand an dem Riemen auftreten kann. Andererseits kann der umgekehrte Fall auftreten, daß sich sowohl das Klemmhebelpaar als auch der Bremsschuh für einen kurzen Moment im Eingriff mit den Riementrumen befinden, so daß der Riemen einer erhöhten Verschleißbelastung ausgesetzt ist. Zusätzlich können beide Erschei­ nungen eine Beeinträchtigung der Vorschubbewegung zur Folge haben.

Weiter nachteilig ist die Anzahl der erforderlichen Bauteile für die Getriebeteile, mit denen die Schub- und Hubbewegung erzeugt und zu einer Vorschubbewe­ gung zusammengesetzt werden müssen.

Aus der DE 35 46 541 C2 ist bekannt, für die Erzeugung einer intermittierenden Vorschubbewegung einer Nähmaschine einen Schrittmotor einzusetzen, der mit Hilfe einer elektronischen Schaltung in Abhängigkeit der rotierenden Hauptwelle (Armwelle) ansteuerbar ist. Derartige Vorschubeinrichtungen mit von elektroni­ schen Steuerungen ansteuerbaren Schrittmotoren sind für die Verwendung in rein mechanisch aufgebauten Nähmaschinen nicht geeignet.

Die Ausgestaltungen der Vorschubvorrichtung mit den Merkmalen der Ansprü­ che 2 bis 5 und 9, 10, 19 und 20 führen zu einer einfach herstellbaren und zu­ verlässig arbeitenden Vorrichtung. Die Weiterbildung nach Anspruch 6 bringt den Vorteil, daß nur ein Bauteil, welches zudem eine relativ geringe Masse auf­ weist hin- und herbewegt werden muß. Mit dem Merkmal von Anspruch 7 wird eine Steigerung des übertragbaren Drehmoments bei einem quasi unveränder­ ten Raumbedarf erzielt. Die Merkmale von Anspruch 8 führen zu gut herstellba­ ren, stabilen Bauteilen. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 11 führt zu einer spielfreien Lagerung der Abtriebswelle, woraus sich eine Steigerung der Le­ bensdauer und der Laufruhe ergeben.

Die Merkmale von Anspruch 12 führen zu einfach herzustellenden Bauteilen und zu einer stufenlosen Verstellbarkeit erzeugbarer Drehwinkelschritte. Die Merk­ male von Anspruch 13 führen zu einer weiteren Steigerung des übertragbaren Drehmoments und zu einer Erzeugung von diskreten Drehwinkelschritten. Die Weiterbildungen nach den Ansprüche 14 bis 16 ergeben eine vorteilhafte Aus­ gestaltung der Übertragungsflächen, so daß eine besonders gleichmäßige Bela­ stung und damit eine weitere Steigerung der Lebensdauer erreicht wird.

Mit den Merkmalen von Anspruch 17 wird die Übertragung eines größtmöglichen Drehmoments während des Haltens und Bewegens in dem Haltezustand und in dem Bewegungszustand der Abtriebswelle erreicht. Die Weiterbildung nach An­ spruch 18 führt zu einer kompakten Bauform mit einer möglichst kleinen Anzahl von Bauteilen.

Die Weiterbildung nach Anspruch 21 führt zu einer gegen Verschmutzung ge­ schützten Lösung, mit der eine gesteigerte Lebensdauer bei gleichzeitiger Lauf­ geräuschminderung erreicht wird.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Nähmaschine in einer Vorder­ ansicht,

Fig. 2 eine Ansicht auf einen in Fig. 1 dargestellten Teil entsprechend dem Sichtpfeil II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Bereich der Nähmaschine entsprechend dem Sichtpfeil III in Fig. 1 von einem Ausführungsbeispiel 1,

Fig. 4 eine Ansicht entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3, wobei die Ansicht um 90 Grad entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers gedreht ist,

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Sichtpfeil V in Fig. 3, wobei die Ansicht um 90 Grad entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers gedreht ist und wobei ein zylinderförmiger Teil abgeschraubt ist,

Fig. 6 einen Teil eines Bauteils von dem Ausführungsbeispiel 2 in einer der Darstellung der Fig. 5 entsprechenden Ansicht und,

Fig. 7 einen Teil einer Ansicht entsprechend dem Sichtpfeil VII in Fig. 3 auf eine Verzahnung entsprechend dem Ausführungsbeispiel 2.

Eine Nähmaschine 1 ist mit einem Arm 2, einem Ständer 3 und einer Grundplatte 4 ausgebildet. Der Arm 2 und der Ständer 3 sind in der üblichen Bauweise je­ weils als Hohlkörper ausgebildet. Der Arm 2 ist mit einem als Kopf 5 bezeichne­ ten freien Ende und im Innern mit Lagern ausgebildet, von denen ein Lager 6 gezeigt ist. In dem Lager 6 ist eine Armwelle 7 drehbar gelagert. Die Armwelle 7 endet in dem Kopf 5 an einem Kurbeltrieb (nicht gezeigt), der für den Antrieb einer auf- und abgehenden Nadelstange 8 dient. Die Nadelstange 8 ist an ihrem unteren Ende mit einer Nadel 9 versehen. Weiter ist an dem Kopf 5 ein Drüc­ kerfuß in Form eines Rollfußes 10 gelagert. Die Lagerung des Drückerfußes ist in der üblichen Weise mit einer in dem Kopf 5 gelagerten Drückerfußstange aus­ geführt, die unverdrehbar und gegen die Kraft einer vorgespannten Feder in Richtung von der Grundplatte 4 weg verschiebbar ist.

Die Grundplatte 4 ist mit einem Getriebe 11 ausgebildet, das eine Eingangswelle 12 und eine Abtriebswelle 13 aufweist. Auf der Armwelle 7 ist ein Zahnriemenrad 14 und auf der Eingangswelle 12 ein gleichgroß dimensioniertes Zahnriemenrad 15 angeordnet. Die Zahnriemenräder 14, 15 nehmen die Enden eines endlosen Zahnriemens 16 auf, so daß ein Zahnriementrieb 17 mit einem Übersetzungs­ verhältnis von 1 : 1 gebildet wird.

Die Abtriebswelle 13 ist weiter in einem an der Grundplatte 4 befindlichen Lager 18 gelagert und an ihrem freien Ende mit einem Stoffschieber 19 versehen. Die­ ser ist an seinem Umfang mit einer Stoffschieber-Verzahnung ausgebildet. Der Stoffschieber 19 ragt mit einem oberen Umfangsteil durch eine Ausnehmung (nicht bezeichnet) einer auf der Grundplatte 4 aufgeschraubten Stichplatte 20 geringfügig hindurch. Auf der Grundplatte 4 liegt ein Nähgut 21 auf, welches sich im Bereich der Stichplatte 20 zwischen dem Stoffschieber 19 und dem angefe­ derten Rollfuß 10 befindet.

Der genannte Stoffschieber 19 ist in Form eines Rades ausgeführt und befindet sich ständig mit dem Nähgut in Berührung. Das gleiche wird ebenso mit einem Stoffschieber erreicht, der als ein Band, als ein Riemen oder als eine Kette aus­ gebildet ist.

Nachfolgend wird das Getriebe 11 anhand der Fig. 3, 4 und 5 beschrieben. Das Getriebe 11 ist mit einem kastenförmigen Gehäuse 22 ausgebildet, das fest mit der Grundplatte 4 verbunden ist. Die Eingangswelle 12 ist in einem Stellring 23 und in einem Lager 24 gelagert. Das Lager 24 ist in einer Sackbohrung (nicht bezeichnet) aufgenommen, welche in einer Wand 25 eingebracht ist. Der Stell­ ring 23 ist mit einer die Eingangswelle 12 sichernden Setzschraube 26 ausgebil­ det und mit einem Lager 27 versehen. Das Lager 27 ist in einer durchgehenden Bohrung (nicht bezeichnet) aufgenommen, die in einer Wand 28 ausgebildet ist. Das Lager 27 ist axial durch einen in der Bohrung festgelegten Sicherungsring 29 und eine an der Wand 28 mit Schrauben 30 befestigten Platte 31 gesichert.

Der Stellring 23 ist an dem die Setzschraube 26 aufnehmenden Teil mit einem sich axial erstreckenden Kurvengang 32 ausgebildet, an dem eine Rolle 33 an­ liegt. Die Rolle 33 ist drehbar auf einem Bolzen 34 aufgenommen, der in einem gabelförmigen Ende 35 (Fig. 4) eines einarmigen Hebels 36 befestigt ist. Das freie Ende des Hebels 36 ist mit einer Bohrung (nicht bezeichnet) ausgebildet, in dem eine Achse 37 drehbar aufgenommen ist. Die Achse 37 ist in entsprechen­ den Bohrungen von Lagern 38 und 39 eines Lagerbocks 40 aufgenommen und in dem Lager 38 durch eine Setzschraube 41 befestigt. Der Lagerbock 40 ist an einer, an einer Wand 42 vorgesehenen Anschraubfläche 43 mit Schrauben (nicht bezeichnet) befestigt.

Der Hebel 36 ist mit einer rechteckförmigen Ausnehmung 44 ausgebildet, in dem ein Lagerstück 45 aufgenommen ist. Das Lagerstück 45 ist mit dem Hebel 36 über zwei Zapfen 46, 47 gehalten, die in entsprechenden Bohrungen (nichtbe­ zeichnet) in dem Hebel 36 aufgenommen sind. Weiter ist das Lagerstück 45 mit einer Bohrung 48 ausgebildet. Die Bohrung 48 ist in ihrem Durchmesser etwa zwei Millimeter größer ausgebildet, als der Durchmesser eines sich durch die Bohrung 48 hindurch erstreckenden Endes 49 der Abtriebswelle 13 bemessen ist. Die Anordnung des Lagerstücks 45 in der Ausnehmung 44 ist derart, daß das Lagerstück 45 gegenüber dem Hebel 36 um etwa jeweils 10 Grad um eine Mit­ tellage, wie in Fig. 3 dargestellt, schwenkbar um die Zapfen 46, 47 ist, ohne da­ bei mit dem Ende 49 der Abtriebswelle 13 in Berührung zu gelangen. Das Ende 49 der Abtriebswelle 13 ist drehbar in einem Lager 50 gelagert, welches in einer Bohrung (nicht bezeichnet) in der Wand 28 angeordnet und ebenfalls durch die Platte 31 verschlossen ist.

Auf der Eingangswelle 12 ist ein Stellexzenter 51 angeordnet. Stellexzenter sind beispielsweise aus der DE 30 00 831 C2 (entsprechend US-PS 4 347 797) be­ kannt. Der Stellexzenter 51 ist mit einem fest auf der Eingangswelle 12 aufge­ nommenen Grundkörper mit einem daran radial verlagerbaren Exzenter ausge­ bildet, der in einer Führung an dem Grundkörper geführt und in seiner Lage von einer Stelleinrichtung fixiert wird. Diese weist einen gegenüber dem Grundkörper verdrehbaren Einstellring 52 und eine Spirale für die Festsetzung der Lage des Exzenters gegenüber dem Grundkörper auf. Maßgebend ist, daß der eigentliche Exzenter derart in seiner Lage veränderbar ist, daß seine radiale Lage (Exzentrizität) relativ zu der Eingangswelle 12 verstellbar ist. Für eine weiterge­ hende Beschreibung wird auf die genannte Druckschrift verwiesen.

Der eigentliche Exzenter des Stellexzenters 51 wird mit einem nicht fühlbaren Lagerspiel von einem Lagerstück 53 umfaßt, welches zwei parallel zu der Ein­ gangswelle 12 und zueinander verlaufende Flächen 54, 55 aufweist. Diese wer­ den wiederum ohne fühlbares Lagerspiel von einer Gabel 56 eines Hebels 57 umfaßt. Die Flächen 54, 55 sind breiter als die Gabel 56 ausgeführt, so daß die­ se den parallel zu der Längserstreckung der Abtriebswelle 13 gerichteten Hub a ausführen kann, ohne außer Eingriff mit dem Lagerstück 53 zu gelangen. Der Hebel ist an seinem freien Ende mit einer Bohrung 58 und einer Klemmung 59 einschließlich einer Schraube (nicht bezeichnet) ausgebildet.

Die Abtriebswelle 13 ist außer dem Lager 50 in einem Lager 60 drehbar gela­ gert, welches in einer, in einem zylinderförmigen Gehäuseteil 61 ausgebildeten Bohrung (nicht bezeichnet) aufgenommen ist. Das Gehäuseteil 61 ist über Schrauben 62 mit dem Gehäuse 22 an der Wand 25 fest verschraubt, wobei zwischen dem Gehäuseteil 61 und der Wand 25 ein Flansch 63 eines Bremsteils 64 mit festgeschraubt ist. Gemäß Fig. 3 ist die Abtriebswelle 13 weiter in einem Lager 65 drehbar gelagert, welches in einer Bohrung (nicht bezeichnet) aufge­ nommen ist, die in dem Bremsteil 64 ausgebildet ist. Die Lager 60, 65 sind als Rillenkugellager ausgebildet, deren Innenringe auf der Abtriebswelle 13 aufge­ preßt sind und zwischen sich einen dickeren Wellenteil 66 einschließen. Die Au­ ßenringe der Rillenkugellager sind axial durch eine vorgespannte Feder 67 in Form von nebeneinander angeordneten Tellerfedern verspannt, wobei das Lager 60 auftretende, nach links (Fig. 3) gerichtete Axialkräfte aufnehmen kann.

Der Wellenteil 66 ist mit einer Außenverzahnung ausgebildet, deren Zähne par­ allel zu der Längserstreckung der Abtriebswelle 13 verlaufen. Die Außenverzah­ nung wird von einer entsprechend ausgebildeten Innenverzahnung umfaßt, die in einer Nabe 68 eines Abtriebsteils 69 eingebracht ist. Die ineinandergreifenden Verzahnungen bilden eine Schiebeverzahnung 70, die eine leichte Verschiebung des Abtriebsteils 69 auf der Abtriebswelle 13 einerseits und eine Übertragung wechselnder Drehmomente ohne ein rotatorisches Spiel anderseits ermöglicht. Die Schiebeverzahnung 70 wird als Lager erachtet, durch das das Abtriebsteil 69 auf der Abtriebswelle 13 aufgenommen ist.

Die Nabe 68 wird mit Spiel von einer vorgespannten Feder 71 in Form von ne­ beneinander angeordneten Tellerfedern umfaßt. Die Enden der Feder 71 stützen sich an dem Abtriebsteil 69 und an einer Scheibe 72 ab. Diese befindet sich auf der Abtriebswelle 13 zwischen dem Innenring des Rillenkugellagers als Lager 60 und dem dickeren Wellenteil 66. Auf der Abtriebswelle 13 ist noch ein Siche­ rungsring (nicht bezeichnet) angeordnet, der den Verschiebeweg des Abtriebs­ teils 69 begrenzt, wenn sich die Abtriebswelle 13 im ausgebauten Zustand befin­ det.

Das Abtriebsteil 69 ist weiter mit einer Übertragungsfläche 73 ausgebildet, die Stücke eines Mantels von einem Außen-Kegelstumpf bilden. Die Übertragungs­ fläche 73 erstreckt sich in einem Winkel W zu der Drehachse der Abtriebswelle 13. Die Drehachse der Abtriebswelle 13 wird nachfolgend als Achse 96 bezeich­ net. Aus Gründen der Verständlichkeit ist der Winkel W in Fig. 3 zu einer zu der Achse 96 parallel verlaufenden Kante angegeben.

Das Bremsteil 64 ist mit Übertragungsflächen-Teilen 74, 75, 76 ausgebildet, die Stücke eines Mantels von einem Innen-Kegelstumpf bilden. Die Übertragungs­ flächen-Teile 74, 75, 76 erstrecken sich ebenfalls in dem Winkel W zu der Achse 96 der Abtriebswelle 13. Zusammenfassend bilden die Übertragungsflächen- Teile 74, 75, 76 eine Übertragungsfläche 74/75/76. Das Bremsteil 64 ist weiter mit bogenförmigen Ausnehmungen 77, 78, 79 ausgebildet. Durch die Ausneh­ mungen 77, 78, 79 ragen bogenförmige Vorsprünge 80, 81, 82 hindurch. An dem Vorsprung 80 ist ein Übertragungsflächen-Teil 83, an dem Vorsprung 81 ein Übertragungsflächen-Teil 84 und an dem Vorsprung 82 ein Übertragungsflä­ chen-Teil 85 ausgebildet. Die Übertragungsflächen-Teile 83, 84, 85 sind Stücke eines Mantels von einem Innen-Kegelstumpf. Die Übertragungsflächen-Teile 83, 84, 85 erstrecken sich ebenfalls in dem Winkel W zu der Achse 96 der Abtriebs­ welle 13. Zusammenfassend bilden die Übertragungsflächen-Teile 83, 84, 85 eine Übertragungsfläche 83/84/85.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind die Ausnehmungen 77, 78, 79, die durch sie hin­ durchtretenden Vorsprünge 80, 81, 82 und die Übertragungsflächen-Teile 74, 75, 76 jeweils zueinander in einem Winkel von 120 Grad angeordnet. Gemäß Fig. 5 sind die Übertragungsflächen-Teile 74, 75, 76 und 83, 84, 85 etwa gleich groß ausgebildet. Weiter sind die Übertragungsflächen-Teile 74, 75, 76 und 83, 84, 85 im wesentlichen in gleichen Abständen von der Achse 96, also auf einem gemeinsamen Radius r (Fig. 5) angeordnet. Der Radius r stellt einen mittleren Radius dar, der für eine Berechnung des übertragbaren Drehmoments von Be­ deutung ist. Die Ausnehmungen 77, 78, 79 sind etwas größer als die durch sie hindurchtretenden Vorsprünge 80, 81, 82 ausgebildet, so daß diese genügend Freiraum haben, um eine Drehbewegung von etwa 23 Grad ohne jegliche Kolli­ sion ausführen zu können.

Die Vorsprünge 80, 81, 82 sind einstückig an einem Flansch 86 ausgebildet, der mit einem rohrförmigen Teil 87 ausgebildet ist. In dem Teil 87 befinden sich an den Enden eingepreßte, identische Lagerbuchsen 88, die die Abtriebswelle 13 drehbar umfassen. Die Lagerbuchsen 88 nehmen die Abtriebswelle 13 dreh- und axial verschiebbar auf, so daß ein Dreh-Schiebe-Lager 89 gebildet wird. Der Teil 87 mit den Lagerbuchsen 88, dem Flansch 86 mit den Vorsprüngen 80, 81, 82 einschließlich den daran ausgebildeten Übertragungsflächen-Teilen 83, 84, 85 bilden ein Antriebsteil 90.

Der rohrförmige Teil 87 ist an seinem freien Ende mit zwei Abflachungen ausge­ bildet, von denen eine Abflachung 91 bezeichnet ist. Weiter ist an dem Ende des Teils 87 eine Stirnseite 92 ausgebildet. Auf der Abtriebswelle 13 ist eine vorge­ spannte schraubenförmige Druckfeder 93 angeordnet, die sich an dem Innenring des Rillenkugellagers als Lager 65 und an der Lagerbuchse 88 abstützt.

Der Stellexzenter 51 und die damit antriebsmäßig verbundenen Bauteile wie der Hebel 57 und das Antriebsteil 90 bilden ein Schubgetriebe 94. Der Stellring 23 und die damit antriebsmäßig verbundenen, wesentlichen Bauteile wie der Hebel 36 mit der Rolle 33 und dem Lagerstück 45 bilden ein Hubgetriebe 95. In Ver­ bindung mit der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Antriebsteil 90, das Abtriebsteil 69 und das Bremsteil 64 sowie alle Übertragungsflächen 83/84/85, 73, 74/75/76 konzentrisch zu der Achse 96 angeordnet sind.

Das Gehäuse 22 ist mit einem aufgeschraubten Deckel 97 verschlossen. An dem Deckel ist ein Druckknopf 98 gegen die Kraft einer Druckfeder 99 eindrückbar gelagert. Mit dieser Ausgestaltung sind sämtliche beschriebenen Bauteile mit Ausnahme der aus dem Gehäuse austretenden Enden der Wellen 12 und 13, besonders die mit den Übertragungflächen 74/75/76, 73, 83/84/85 versehenen Bauteile gegen eine Verschmutzung geschützt.

Ausführungsbeispiel 1

In dem vorstehend beschriebenen Getriebe 11 sind die Übertragungsflächen 75/76/77, 73, 83/84/85 glattflächig, also als Reibflächen ausgeführt.

Die Arbeitsweise ist wie folgt: Bei einer Drehung der Armwelle 7 wird der Eingangswelle 12 über den Zahnrie­ mentrieb 17 eine Drehbewegung erteilt. Hiermit erfolgt eine Drehung des Stellexzenters 51, der dem Hebel 57 einschließlich dem daran befestigten An­ triebsteil 90 eine hin- und hergehende Dreh-Schwing-Bewegung als Schubbe­ wegung um die Achse 96 erteilt. Die Schwingweite (Amplitude) der Schubbewe­ gung kann durch eine Verstellung des Stellexzenters 51 mit Hilfe des Druck­ knopfes 98 in bekannter Weise verändert werden.

Mit der Drehung der Eingangswelle 12 dreht sich auch der Stellring 23, so daß infolge des Abrollens der Rolle 33 an dem Kurvengang 32 der Hebel 36 um die Achse 37 eine in oder entgegengesetzt dem Drehsinn des Uhrzeigers verlaufen­ de Drehbewegung ausführt. In Verbindung des an der Stirnseite 92 des An­ triebshebels 90 angreifenden Lagerstücks 45 bewirkt die Bewegung des Hebels 36 im Drehsinn des Uhrzeigers eine axiale Verschiebung des Antriebsteils 90 auf der Abtriebswelle 13 gegen die Kraft der Druckfeder 93 nach links (Fig. 3). Umgekehrt veranlaßt die Kraft der Druckfeder 93 eine axiale Verschiebung des Antriebsteils 90 auf der Abtriebswelle 13 nach rechts bei einer Drehung des He­ bels 36 entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers, wenn der Kurvengang 32 eine solche Bewegung freigibt.

Die mit gleicher Frequenz umlaufenden Teile (Stellexzenter 51 und Stellring 23) erteilen - eine entsprechende relative Winkeleinstellung des Stellexzenters 51 und des Stellrings 23 vorausgesetzt - dem Antriebsteil 90 eine Aushebebewe­ gung infolge der Überlagerung der Schubbewegung und der in axialer Richtung der Abtriebswelle 13 verlaufenden hin und hergehenden Hubbewegung mit dem Hub a in der Größe beispielsweise von 3 Millimetern.

Ausgehend von dem in Fig. 3 dargestellten Zustand befinden sich alle drei Übertragungsflächen 75/76/77, 73, 83/84/85 kurzzeitig in Berührung miteinan­ der. Hierbei verteilt sich die durch die Tellerfeder 71 ausgeübte Kraft auf die in Berührung befindlichen Teile der Übertragungsflächen 75/76/77, 83/84/85 und 73. Dies ist der Fall, wenn das Antriebsteil 90 etwa die halbe Strecke des Hubes a zurückgelegt hat und die Schubbewegung gerade ihre Drehrichtung ändert.

Mit der weiteren Drehung der Eingangswelle 12 erfolgt relativ rasch der Teil der Hubbewegung, mit der das Antriebsteil 90 nun das Abtriebsteil 69 gegen die Kraft der Feder 71 verschiebt. Dabei gestattet die Schiebeverzahnung 70 eine Verschiebung des Abtriebsteils 69 auf der Abtriebswelle 13, während die rotato­ rische Verbindung beider Teile erhalten bleibt. Mit Ausführung dieses Teils der Hubbewegung erfolgt einerseits eine Trennung der Übertragungsflächen 73 des Abtriebsteils 69 von der Übertragungsfläche 83/84/85 des Bremsteils 64. Gleich­ zeitig erfolgt ein Zusammenpressen der teilhabenden Übertragungsflächen 75/76/77, 73 des Antriebsteiles 90 und des Abtriebsteiles 69 mit der Kraft der Tellerfeder 71. Mit der weiteren Drehung der Eingangswelle 12 erfolgt die Aus­ führung der Schubbewegung, so daß das Abtriebsteil 13 eine Drehung um einen definierten Drehwinkel erfährt. Mit der Beendigung der Drehbewegung kommt die Hubbewegung wieder zur Wirkung. Zunächst gelangen wieder alle drei Übertragungsflächen 74/75/76, 73, 83/84/85 kurzzeitig in Berührung miteinan­ der. Bei einer weiteren Drehung der Eingangswelle 12 gelangen die Übertra­ gungsfläche 73 des Abtriebsteils 69 und die Übertragungsfläche 83/84/85 des Bremsteils 64 in Eingriff unter Aufnahme der Kraft der Tellerfeder 71. Anschlie­ ßend erfolgt eine Trennung der Übertragungsfläche 83/84/85 des Antriebsteils 90 von der Übertragungsfläche 73 der Abtriebsteils 69. Dieser Vorgang wird durch das Hubgetriebe 95 gesteuert, wobei die Kraft der Druckfeder 93 die er­ läuterte Trennung veranlaßt.

Nachfolgend erfährt das Antriebsteil 90 eine leerlaufende Rückdrehung durch die Wirkung des Stellexzenters 51. Am Ende dieser Bewegung erfolgt wiederum eine Umsetzen des Abtriebsteiles 69 durch die Wirkung des Hubgetriebes 95 in der zuvor beschriebenen Weise.

Die Abtriebswelle 13 führt damit eine intermittierende oder pulsierende Drehbe­ wegung bei jeder Umdrehung der Eingangswelle 12 aus. Dabei ist die Größe der Drehbewegung durch die Einstellung des Stellexzenters 51 veränderbar. Infolge der in Berührung gelangenden Übertragungsflächen 74/75/76, 73, 83/84/85 er­ folgt der Antrieb der Abtriebswelle 13 ähnlich einer Kegelkupplung durch Reib­ schluß. Bei einer ordnungsgemäßen Einstellung der Bewegung der Nadelstange 8 mit der Nadel 9 zu der Bewegung des mit der Abtriebswelle 13 angetriebenen Stoffschiebers 19 erfolgt ein Vorschieben des Nähguts 21, wenn sich die Nadel 9 außerhalb des Nähguts 21 befindet. Aufgrund der auf Reibschluß basierenden Drehmomentübertragung sind stufenlos veränderbare Drehwinkel an der Ab­ triebswelle 13 erzeugbar.

Ausführungsbeispiel 2

Anstatt der in dem Ausführungsbeispiel 1 glatt ausgeführten Übertragungsflä­ chen 74/75/76, 73, 83/84/85 sind diese hier mit Verzahnungen 100, 101, 102 ausgebildet, die identisch, mit spitzen Zähnen ausgebildet und miteinander in Eingriff bringbar sind. Jede der Verzahnungen 100, 101, 102 ist beispielsweise auf einem Kreis mit dem Radius r = 28 Millimeter mit neunzig Zähnen ausgebildet, die etwa eine Zahntiefe von 1,2 Millimetern aufweisen. In Fig. 7 sind von dem Ausführungsbeispiels 1 bekannte Bauteile mit gleichen Bezugszeichen und ei­ nem nachgestellten "a" dargestellt. Dementsprechend weist das Antriebsteil 90a eine Verzahnung 100, das Bremsteil 64a eine Verzahnung 101 und das Ab­ triebsteil 69a eine Verzahnung 102 auf.

Die Arbeitsweise ist wie folgt: Die Arbeitsweise des mit verzahnten Übertragungsflächen ausgeführten Getrie­ bes entspricht im wesentlichen der des vorangehend beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiels 1. Durch die Verzahnungen 100, 101, 102 erfolgt die Übertragung des Drehmoments durch Formschluß. Aufgrund des Ineinandergreifens der Ver­ zahnungen 100, 101, 102 wird eine auf Formschluß basierende Drehmo­ mentübertragung erreicht, wobei die Drehbewegung der Abtriebswelle 13 infolge der Verzahnung in diskreten Schritten veränderbar ist.

Claims (21)

1. Vorschubvorrichtung für eine Nähmaschine (1) mit folgenden Merkmalen:

• a) ein ständig mit einem Nähgut (21) in Berührung befindlicher, vorzugsweise drehbarer Stoffschieber (19),
• b) ein Schubgetriebe (94) zur Erzeugung einer veränderbaren hin und herge­ henden Schubbewegung an einem Antriebsteil (90),
• c) das Antriebsteil (90) ist mit einer Übertragungsfläche (83/84/85) ausgebil­ det,
• d) ein Abtriebsteil (69), welches mit einer Übertragungsfläche (73) ausgebildet und antriebsmäßig mit dem Stoffschieber (19) verbunden ist,
• e) ein ortsfestes Bremsteil (64) mit einer Übertragungsfläche (75/76/77),
• f) ein Hubgetriebe (95) zur Erzeugung einer hin und hergehenden Hubbewe­ gung als Relativbewegung zwischen dem Abtriebsteil (69) dem Antriebsteil (90) und zwischen dem Abtriebsteil (90) dem Bremsteil (64),
  • 1. wobei die Übertragungsfläche (73) des Abtriebteils (69) während der Ausführung des einen Teils der Hubbewegung mit der Über­ tragungsfläche (83/84/85) des Antriebsteils (90) und während der Ausführung des anderen Teils der Hubbewegung mit der Übertragungsfläche (75/76/77) des Bremsteils (64) verbindbar ist,
• g) das Antriebsteil (90) und das Abtriebsteil (69) sind konzentrisch zu einer Achse (96) in Lagern (89, 70) gelagert, wobei an dem Antriebsteil (90) die Schubbewegung als gegenläufig ge­ richtete Dreh-Schwing-Bewegungen und an dem Abtriebsteil (69) eine gleichgerichtete Drehbewegung um die Achse (96) ausführbar ist und
• h) die Lager weisen ein Dreh-Schiebe-Lager (89) zur Ausführung der Hubbe­ wegung in Längsrichtung der Achse (96) auf.

2. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (90) und das Abtriebsteil (69) auf einer die Achse (96) umgeben­ den Welle (13) angeordnet sind, die in Lagern (50, 60, 65) gelagert ist.

3. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Lager eine Schiebeverzahnung (70) aufweist.

4. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsfläche (73) des Abtriebsteils (69) über die Schiebeverzah­ nung (70) mit der Welle (13) verbunden ist.

5. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsteil (64) ein Lager (65) aufweist, in dem die Welle (13) drehbar gela­ gert ist.

6. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebsteil (69) mit dem Hubgetriebe (95) zur Ausführung der Hubbewegung verbunden ist.

7. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Übertragungsflächen (74/75/76; 83/84/85; 73) in Form des Mantels ei­ nes Kegelstumpfes in einem Winkel (W) um die Achse (96) herum erstrec­ ken.

8. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsfläche (75/76/77) des Bremsteils (64) und des Antriebsteils (90) als Teile des Mantels eines Innen-Kegelstumpfes und die Übertragungfläche (73) des Abtriebsteils (69) als Mantelfläche eines Außen-Kegelstumpfes ausgebildet sind.

9. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Übertragungsfläche (73) des Abtriebsteil (69) mit der Kraft einer Feder (71) im wesentlichen mit der einen (83/84/85) oder der anderen Übertragungsfläche (75/76/77) in Berührung bringbar ist.

10. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (71) nebeneinander angeordnete Tellerfedern aufweist.

11. Vorschubvorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 10, dadurch gekennzeich­ net, daß das eine Lager (60) der Lager (50, 60, 65) durch die Kräfte der bei­ den Federn (67, 71) vorgespannt ist.

12. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Übertragungsflächen (83/84/85, 73, 75/76/77) als kraft­ schlüssig in Eingriff bringbaren Reibflächen ausgebildet sind.

13. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Übertragungsflächen (83/84/85, 73, 75/76/77) mit form­ schlüssig in Eingriff bringbaren Verzahnungen (100, 101, 102) ausgebildet sind.

14. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet:

• 1. die Übertragungsfläche (83/84/85) des Antriebsteils (90) weist eine An­ zahl von Übertragungsflächen-Teile (83, 84, 85) auf.
• 2. die Übertragungsfläche (75/76/77) des Bremsteils (64) weist die gleiche Anzahl von Übertragungsflächen-Teile (75, 76, 77) auf,
• 3. benachbart zu den Übertragungsflächen-Teilen (83, 84, 85) des An­ triebsteiles (90) befinden sich Übertragungsflächen-Teile (75, 76, 77) des Bremsteils (64).

15. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsfläche (83/84/85) des Antriebsteils (90) drei Übertragungsflä­ chen-Teile (83, 84, 85) und die Übertragungsfläche (75/76/77) des Bremsteils (64) drei Übertragungsflächen-Teile (75, 76, 77) aufweisen.

16. Vorschubvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß je­ weils benachbart zu einem Übertragungsflächen-Teil (83; 84; 85) des An­ triebsteils (90) ein Übertragungsflächen-Teil (75; 76; 77) des Bremsteils (64) angeordnet ist.

17. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Übertragungsflächen-Teile (83, 84, 85; 75, 76, 77) des Antriebsteils (90) und des Bremsteils (64) im wesentlichen auf einem ge­ meinsamen Radius (r) angeordnet sind.

18. Vorschubvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet:

• 1. das Bremsteil (64) ist mit bogenförmigen Ausnehmungen (77, 78, 79) ausgebildet,
• 2. an dem Antriebsteil (69) sind die Übertragungsflächen-Teile (83, 84, 85) an Vorsprüngen (80, 81, 82) ausgebildet und
• 3. die Vorsprünge (80, 81, 82) ragen durch die Ausnehmungen (77, 78, 79) hindurch.

19. Vorschubvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubgetriebe (94) einen Stellexzenter (51) auf­ weist.

20. Vorschubvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubgetriebe (95) einen Kurvengang (32) aufweist, der sich in der Längserstreckung der Achse (96) erstreckt.

21. Vorschubvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eingeschlossenes Gehäuse (22) vorgesehen ist, in dem wenigstens die mit den Übertragungsflächen (83/84/85, 73, 75/76/77) ausgebildeten Bauteile (Antriebsteil 90, Abtriebsteil 69, Bremsteil 64) aufge­ nommen sind.