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Gebiet der Technik
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Einrichtung
für den Antrieb des Seitenstichs des Nadelschlägers,
insbesondere für Knopflochnähmaschinen, die eine
Welle des Antriebs des Stichmechanismus enthält, welcher
mit einem Bedienungsnocken des Stichs versehen und mit der Antriebswelle
der vertikalen Bewegung des Nadelschlägers gekoppelt ist.
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Bisheriger Stand der Technik
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Nähmaschinen,
die für das Nähen von Knopflöchern verwendet
werden, enthalten einen Mechanismus des Seitenstichs des Nadelschlägers, der
es ermöglicht, den Stoff in der Nähe des Knopflochs
mittels Zickzackstich vor dem Durchstoßen oder nach dem
Durchstoßen des Lochs abzusichern.
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Die
Einrichtung gewährleistet das Weiterschieben des Nadelschlägers über
dem Nähteil zu dem Zeitpunkt, wo der Nadelschläger
mit der Nadel über dem Stoff hochgehoben ist.
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Beim
Nähen wird der Seitenstich durch das wechselnde Weiterschieben
des eigentlichen Nadelschlägers erzielt, wobei manchmal
zu dieser Bewegung noch die wechselnde seitliche Bewegung des Tisches
mit dem Nähteil kommt. Die verlangte Größe des
Stichs ist im Konstruktionsumfang der Möglichkeiten der
Vorrichtung einstellbar, die mit dem Nadelschläger und/oder
mit dem Tisch gekoppelt ist.
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Der
Antrieb des Mechanismus der Stichbewegung des Nadelschlägers
erfolgt mittels einer von einem eigenen Motor angetriebenen Stichwelle
oder wird vorzugsweise von der Hauptantriebskurbelwelle abgeleitet,
durch die die vertikale Umkehrbewegung des Nadelschlägers
hervorgerufen wird. Bei der Ausführung mit einem gemeinsamen
Motor ist die Achse der Stichwelle senkrecht zur Kurbelwelle angeordnet. Die
Stichwelle enthält oft Mittel zur Kompensierung der Trägheitskräfte,
die bei der Umkehrbewegung des Stichmechanismus entstehen. Aufgrund
der Steifigkeit des Mechanismus ist es zweckmäßig,
beide Enden der Stichwelle im Rahmen der Nähmaschine anzubringen.
Dies erfordert allerdings, dass die Wellen des Stichmechanismus
und des Antriebs der vertikalen Bewegung des Nadelschlägers
windschief sind, wobei die Mindestentfernung ihrer Achsen voneinander
eine ausreichende Dimensionierung der Wellen ermöglichen
muss.
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Eine
der bekannten Ausführungen löst die Kopplung der
Hauptantriebswelle und der zu ihr windschief senkrecht stehenden,
den Stichmechanismus antreibenden Vorgelegewelle mit Hilfe eines Getriebes,
das von zylindrischen Schraubenrädern gebildet wird. Solche
Getriebe zeichnen sich vor allem durch einen hohen spezifischen
Druck und durch hohe relative Schlupfgeschwindigkeiten am Ort des Eingreifens
der Zähne aus. Eine Folge ist die starke Abnützung
und die daraus resultierende Ungenauigkeit der eingestellten Stichwerte
sowie eine ungenaue Synchronisation der vertikalen Bewegung und der
Stichbewegung des Nadelschlägers.
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Die
Lösung gemäß
JP 2007029433 verwendet für
die Übertragung des Antriebs von der Hauptantriebswelle
auf die Querstichwelle ein Kegelradhypoidgetriebe. Dieses zeichnet
sich zwar durch eine hohe Steifigkeit des Zahns an der Stelle des
Eingreifens und durch einen ruhigen Gang aus, jedoch handelt es
sich wiederum um ein Schraubengetriebe mit starkem Schlupf beim
Eingreifen. Dies erfordert ein Schmieren mit besonderen Schmiermitteln,
ohne die es seine positiven Eigenschaften verliert. Dabei lässt sich
in der Konstruktion der Nähmaschine das erwünschte
Schmieren praktisch nicht auf annehmbare Weise sicherstellen. Eine
Unzulänglichkeit dieser Anordnung sind auch der Preis des
Getriebes sowie die Kosten für dessen eventuelle Justierung.
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Das
Ziel der technischen Lösung ist die Beseitigung der Unzulänglichkeiten
des bisherigen Standes der Technik, vor allem die Herabsetzung der Produktions-
und Betriebskosten und dabei die Beibehaltung der vorteilhaften
kompakten Anordnung der zwei windschiefen Wellen für die
vertikale Bewegung der Nadel und die damit gekoppelte Bewegung in
der Richtung des Stichs.
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Wesen der technischen Lösung
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Das
Ziel der technischen Lösung wird durch eine Einrichtung
zum Antrieb des Seitenstichs des Nadelschlägers erreicht,
dessen Wesen darin besteht, dass sie eine Vorgelegewelle enthält,
die mit einem Zahngetriebe an die Antriebswelle der vertikalen Bewegung
des Nadelschlägers angeschlossen ist, wobei die Vorgelegewelle
parallel zur Welle des Antriebs des Stichmechanismus verläuft
und mit der Welle des Antriebs des Stichmechanismus durch einen
Zahnriemen verbunden ist.
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Dabei
ist es vorteilhaft, wenn die Vorgelegewelle und die Antriebswelle
der vertikalen Bewegung des Nadelschlägers einander schneiden.
Dies ermöglicht es, ein gewöhnliches Kegelradgetriebe
zu verwenden.
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Die
Vorgelegewelle, die mit der Antriebswelle der vertikalen Bewegung
des Nadelschlägers durch das Kegelradgetriebe verbunden
ist, ermöglicht in Kombination mit dem Zahnriemengetriebe eine
leichte windschiefe Anordnung der Antriebswelle der vertikalen Bewegung
des Nadelschlägers und der Welle des Antriebs des Stichmechanismus.
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Dabei
ist es besonders vorteilhaft, wenn dieses Kegelradgetriebe ein Kegelradgetriebe
mit Geradzähnen ist, das preislich günstig ist
und befriedigende Funktionseigenschaften hat.
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Für
die Erzielung eines ruhigeren Gangs und einer höheren Genauigkeit
des Kegelradgetriebes ist die Verwendung eines Getriebes mit Schräg-
oder Zyklopaloidzähnen vorteilhaft.
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Hinsichtlich
der Verringerung der Ansprüche an die Bedienung ist es
vorteilhaft, wenn dem Zahnriemen ein Mittel für dessen
Spannung zugeordnet ist. Der optimal gespannte Zahnriemen hat einen
positiven Einfluss auf die Genauigkeit der Abhängigkeit der
Teilumdrehung der Antriebs- und der Abtriebswelle des Getriebes
sowie auf die Lebensdauer des Riemens.
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Übersicht über
die Abbildungen auf der Skizze
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Die
Beispielausführung der Einrichtung laut technischer Lösung
ist schematisch auf der Skizze dargestellt, wobei 1 die
Längsansicht der Einrichtung und 2 den Grundriss
der Einrichtung darstellt.
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Beispiele für die
Ausführung der technischen Lösung
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Der
Antrieb des Nadelschlägers 1 in vertikaler Richtung
wird auf bekannte Weise durch die Kurbelantriebswelle 11 vermittelt,
welche von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird. Die
Kurbel der Welle und ihre Kopplung an den Nadelschläger
sind nicht dargestellt. Die Antriebswelle ist im Rahmen 10 der
Nähmaschine schwenkbar angebracht.
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Die
Stichbewegung des Nadelschlägers 1 wird durch
den bekannten Stichmechanismus initiiert, der die Welle 2 des
Antriebs des Stichmechanismus enthält, welcher windschief
zur Antriebswelle 11 der vertikalen Bewegung des Nadelschlägers 1 angeordnet
ist. Die Welle 2 des Antriebs des Stichmechanismus ist
im Rahmen 10 der Nähmaschine schwenkbar angebracht.
In der Grundrissansicht sind die Wellen 2 und 11 senkrecht
zueinander. An einem Ende der Welle 2 des Antriebs des
Stichmechanismus ist der bekannte Bedienungsnocken 21 des Stichs
befestigt. Mit der Welle 2 des Antriebs des Stichmechanismus
ist des Weiteren die Zahnriemenscheibe 22 und in der Beispielausführung
auch das Rädchen 23 des Handantriebs fest verbunden.
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Der
Stichmechanismus enthält des Weiteren den zweiarmigen Getriebehebel 3,
der mit einem Drehzapfen 31 im Rahmen 10 der Nähmaschine
angebracht ist. Der Zapfen 31 ist in der senkrechten Ebene
zum Rahmen 10 der Nähmaschine auf bekannte Weise
lenkbar verschiebbar, beispielsweise mittels einer nicht dargestellten
Kulisse. Mit Hilfe dieser Anordnung ist die Größe
des Stichs definiert, wobei die Größe des Stichs
eingestellt werden kann. Der Getriebehebel 3 ist an einem
Ende mit der Tastgabel 32 versehen, die mit der Innenfläche
ihrer Vergabelung in Kontakt mit dem Rand des Bedienungsnockens 21 ist.
Das andere Ende des Getriebehebels 3 ist mittels Gelenk
mit einem nicht näher dargestellten bekannten Getriebe 4 verbunden,
welches zur Hervorrufung der Bewegung des unteren Führungslagers 12 des
Nadelschlägers 1 dient. Auf der äußeren
Oberfläche des unteren Führungslagers 12 des Nadelschlägers 1 ist
eine nicht dargestellte bekannte Vorrichtung für die Teilumdrehung
der Nadel angebracht. Das obere Ende des Nadelschlägers 1 ist
auf bekannte Weise im Rahmen 10 der Maschine mittels eines
Kipplagers 13 angebracht.
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Die
Antriebswelle 11 der vertikalen Bewegung des Nadelschlägers 1 ist
mittels Zahnkegelradgetriebe mit der Vorgelegewelle 5 verbunden,
welche im Rahmen 10 der Nähmaschine angebracht schwenkbar
ist. Das Kegelgetriebe hat in der Beispielausführung eine
Geradverzahnung; in anderen Beispielausführungen hat es
eine Schräg-, gegebenenfalls Zyklopaloidverzahnung. Die
Wellen 11 und 5 sind einander schneidend und senkrecht.
Auf der Antriebswelle 11 der vertikalen Bewegung des Nadelschlägers 1 befindet
sich fix ein Ritzel 14, das im Eingriffsbereich des Zahnrads 51 ist,
das sich fix auf der Vorgelegewelle 5 befindet. Auf der
Vorgelegewelle ist des Weiteren die Zahnriemenscheibe 52 fix
angebracht.
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Auf
der Welle 2 des Antriebs des Stichmechanismus ist die Zahnriemenscheibe 22 befestigt, die
mittels Zahnriemen 6 mit der Zahnriemenscheibe 52 der
Vorgelegewelle 5 verbunden ist. An der äußeren
Oberfläche des Zahnriemens 6 liegt die Spannrolle 61 an.
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Beim
Nähen dreht sich die Antriebswelle 11 der vertikalen
Bewegung des Nadelschlägers 1, die den Nadelschläger 1 in
die vertikale Umkehrbewegung bringt. Die Umdrehung der Antriebswelle 11 wird
mittels des Zahnkegelradgetriebes, das durch das Ritzel 14 und
das Zahnrad 51 und das Getriebe mit dem Zahnriemen 6 gebildet wird,
auf die Welle 2 des Antriebs des Stichmechanismus übertragen.
Das Gesamtübersetzungsverhältnis des Kegelradgetriebes
und des daran anknüpfenden Zahnriemengetriebes hat den
Wert 2; also die Welle 2 des Antriebs des Stichmechanismus
dreht sich mit halben Umdrehungen im Hinblick auf die Welle 11 der
vertikalen Bewegung des Nadelschlägers 1. Der
Bedienungsnocken 2 wirkt bei der Umdrehung auf die inneren
Seitenflächen der Tastgabel 32 des Getriebehebels 3.
Der Getriebehebel bewegt sich um den Drehzapfen 31, der sich
gelenkt in der Kulisse bewegt, wobei das andere Ende mittels des
Getriebes 4 das untere Führungslager 12 des
Nadelschlägers 1 bewegt. Diese Bewegung erfolgt
in der Ebene, die senkrecht zum Verlauf des Nähteils ist,
also auf der Ebene, die parallel zur Ebene von 1 verläuft,
so dass der gewünschte Stich erzielt wird.
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Die
Vorspannung des Zahnriemens 6, die während des
Betriebs der Nähmaschine aufgrund der Verlängerung
infolge der Ermüdung des Materials absinkt, kann periodisch
mit Hilfe eines Spannmittels, das eine Kontaktspannrolle 61 enthält,
justiert werden.
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Durch
die Einrichtung gemäß der technischen Lösung
kann ein Hypoidgetriebe ersetzt werden, gegebenenfalls aber auch
ein anderes Zahngetriebe mit einem akzeptablen Schlupf der eingreifenden
Zähne, die eine Kopplung der zwei windschiefen und im Grundriss
zueinander senkrechten Wellen ermöglicht, was hinsichtlich
Schmieren, Anschaffungskosten sowie Instandhaltung sehr anspruchsvoll
ist. Die Anordnung mit dem Zahnriemengetriebe vergrößert
außerdem die Variabilität der Konstruktionsanordnung
des Raums im Gehäuse der Nähmaschine. Das Zahnriemengetriebe
erfordert dabei kein Schmieren und hat eine minimale Betriebslautstärke.
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- 1
- Nadelschläger
- 10
- Rahmen
der Nähmaschine
- 11
- Antriebswelle
(der vertikalen Bewegung des Nadelschlägers)
- 12
- Unteres
Führungslager (des Nadelschlägers)
- 13
- Kipplager
(des oberen Endes des Nadelschlägers)
- 14
- Ritzel
(des Kegelradgetriebes)
- 2
- Welle
des Antriebs des Stichmechanismus
- 21
- Nocken
- 22
- Zahnriemenscheibe
(der Welle des Antriebs des Stichmechanismus)
- 23
- Rädchen
der Handbedienung
- 3
- Getriebehebel
- 31
- Drehzapfen
(des Getriebehebels)
- 32
- Tastgabel
(des Getriebehebels)
- 4
- Getriebe
(des vertikalen Antriebs des unteren Führungslagers des
Nadelschlägers)
- 5
- Vorgelegewelle
- 51
- Zahnrad
(des Kegellagergetriebes)
- 52
- Zahnriemenscheibe
(der Vorgelegewelle)
- 6
- Zahnriemen
- 61
- Spannrolle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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