DE2046209B2 - Antrieb nach Art eines Geradschubkurbelgetriebes für die Nadel einer Nähmaschine - Google Patents

Description

Bei dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 als bekannt vorausgesetzten Antrieb (DE-AS 11 39 364) ist der Lagerkörper fest mit dem zugeordneten Ende der Pleuelstange verbunden und dadurch seinerseits zusammen mit dem betreffenden Ende der Pleuelstange hin- und herverschiebbar, daß er an einem ortsfest am Maschinenrahmen angelenkten Pendelarm angelenkt ist. Aufgrund dieser Anordnung werden relativ große Massen gebildet, und es entstehen dadurch auch unerwünscht große Trägheitskräfte mit der Folge vergrößerter Abnutzung und größerer Schwingungsanfälligkeit. Dieser Nachteil ist deswegen von besonderer Bedeutung, weil sich ein relativ großer Kurbelarmausschlag ergibt und demgemäß die auftretenden Trägheitskräfte mit den sich ergebenden unerwünschten Folgen weiter vergrößert werden.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Antrieb derart auszugestalten, daß die auftretenden Trägheitskräfte und die damit verbundenen dynamischen Belastungen der gesamten Vorrichtung durch Verkleinern des Kurbelarmausschlags und der Massen der sich bewegenden Teile verringert werden.

Der erfindungsgemäße Antrieb ist derart ausgestaltet, daß einerseits der Lagerkörper ortsfest drehbar in einem gesondert am Maschinenrahmen festgelegten Lagerkörper angeordnet ist und seine^rseits das zugeordnete Ende der Pleuelstange verschiebbar führt und daß andererseits die den Winkelausschlag des Kurbelarms beeinflussenden wesentlichen Abmessungen in ganz spezieller Weise vorgesehen sind.

Aufgrund dieser Ausgestaltung des Antriebs ergibt sich insgesamt eine entscheidende Verringerung der Trägheitskräfte und damit der dynamischen Belastungen der gesamten Vorrichtung. Einerseits können nun aufgrund der Ausbildung und Anordnung des Lagerkörpers dessen Massen und damit die auftretenden Trägheitskräfte klein gehalten werden und andererseits ist aufgrund der gewählten Abmessungen der Winkelausschlag des Kurbelarms außerordentlich klein.

Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den Unteransprüchen eithaiten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der F i g. 1 bis 5 erläutert Es zeigt

F i g. 1 den Antrieb in Seitenansicht,

Fig.2 einen Querschnitt gemäß Linie H-II nach F i g. 1 und

Fig.3 einen Längsschnitt gemäß Linie III-II1 nach Fig.t;

F i g. 4 schematisch das Funktionsprinzip des Antriebs und

F i g. 5 perspektivisch den Lagerträger des Antriebes im zeriegten Zustand.
Wie aus F i g. 1 bis 3 und 5 ersichtlich ist, weist der Antrieb eine als Schwenkachse 2 dienende Kurbelwelle auf, die im Maschinenrahmen 1 der Nähmaschine drehbar gelagert ist. Das Antriebsende der Schwenkachse 2 erstreckt sich aus dem Maschinenrahmen 1 heraus und ist in üblicher Weise mit einem nicht dargestellten Riemen an einem ebenfalls nicht dargestellten Motor angeschlossen. Das andere Ende der Schwenkachse 2 weist einen Kurbelarm 4 auf, an rlem wiederum eine Anlenksteile 3 in Form eines Kurbelarmzapfens angeformt ist, dessen Achse parallel zur Schwenkachse 2 verläuft.

Eine zum Betätigen einer Nähnadel 19 dienende, pendelartig verschwenkbare Pleuelstange 7 ist mit einem gabelförmigen Ende 5 versehen; das andere Ende 6 der Pleuelstange 7, das als Gleitstange ausgebildet ist, ist an einer Stelle zwischen den sich gegenüberliegenden Enden des Kurbelarmzapfens 3 lose gelagert, und zwar mit einer Unterlegscheibe 8, die verhindert, daß die Pleuelstange 7 von dem Kurbelarmzapfen 3 abrutscht, die jedoch eine Relativbewegung der Pleuelstange 7 zum Kurbelarmzapfen 3 erlaubt. Durch die Unterlegscheibe 8 erstreckt sich eine Schraube 9, die in den mit Innengewinde versehenen Kurbelarmzapfen 3 eingeschraubt ist. Ein Lagerträger 12, der einen dünneren und einen dickeren Abschnitt aufweist, dient zur Lagerung der Gleitstange der Pleuelstange 7. Der dünnere Abschnitt des Lagerträgers 12 weist zwei miteinander fluchtende Langlöcher 10, 10' auf, die eine gemeinsame Achse haben. Diese erstreckt sich längs der Mittellinie F (Fig.4) der pendelartigen Hin- und Herbewegung der Pleuelstange 7. Der dünnere Abschnitt des Lagerträgers 12 ist mit Einstellschrauben 11, 11', die sich durch die Langlöcher 10, 10' des Lagerträgers 12 erstrecken, am Maschinenrahmen 1 einstellbar befestigt. Der dickere Abschnitt des Lagerträgers 12 weist eine querverlaufende Durchgangsbohrung 13 auf, deren Achse die Achse der Gleitstange rechtwinklig schneidet. In der Durchgangsbohrung 13 ist drehbar ein zylindrischer Lagerkörper 14 gelagert,

dessen Drehachse die Achse der Gleitstange rechtwinklig schneidet. Durch den Lagerkörper 14 erstreckt sich mit Spiel die Gleitstange. Der Lagerträger 12 weist an seinen beiden Enden zwei fluchtende öffiungen 15,15' auf, die mit der Durchgangsbohrung 13 in Verbindung stehen und durch die sich die Gleitstange ebenfalls mit Spiel erstreckt.

Die sich gegenüberliegenden Arme des gegabelten Endes 5 der Pleuelstange 7 weisen fluchtende Öffnungen auf; zwischen den beiden Armen sitzt lose !0 ein hohl ausgebildeter Gleitkörper 20. Dieser ist mit einem Gelenkzapfen 21, der sich durch den Gleitkörper 20 und die öffnungee des gegabelten Endes 5 erstreckt, in der Pleuelstange 7 schwenkbar gelagert Der Gleitkörper 20 weist eine Durchgangsöffnung 17 auf, deren Achse die Achse der Pleuelstange 7 und die Verlängerung der Schwenkachse 2 rechtwinklig schneidet. In der Durchgangsöffnung 17 sitzt gleitend eine Führungsstange 23, deren oberes Enc'i an einem Lagerkörper 22 befestigt ist Dieser ist seinerseits mit dem Maschinenrahmen 1 fest verbunden.

Die Länge der Durchgangsbohrung 13 ist größer als die des Lagerkörpers 14, und der Lagerkörper 14 sitzt näher am äußeren Ende als am inneren Ende der Durchgangsbohrung 13, so daß zwischen dem inneren Ende der Durchgangsbohrung 13 und dem benachbarten Ende des Lagerkörpers 14 ein Zwischenraum vorhanden ist, dessen Zweck weiter unten erläutert wird. Der Lagerkörper 14 weist eine querverlaufende Bohrung auf, in der die Gleitstange der Pleuelstange 7 lose sitzt

Die Außenseite der Durchgangsöffnung 13 in dem dickeren Abschnitt des Lagerträgers 12 ist durch einen Deckel 24 verschlossen, der mit Schrauben an der Außenseite des dickeren Abschnittes des Lagerträgers 12 befestigt ist innerhalb des in der Durchgmgsbolirung 13 verbleibenden Zwischenraums, der durch die angrenzende Seite des Maschinenrahmens 1 und den Lagerträger 14 gebildet ist sitzt ein kreisförmiger Anschlagkörper 26, der mit in den Lagerträger 14 eingeschraubten Schrauben 25 befestigt ist. Der Lagerkörper 14 kann sich somit um seine eigene Achse drehen, ist jedoch gegen eine Axialbewegung in der Durchgangsöffnung 13 gesichert. Der Maschinenrahmen 1 ist mit einer öffnung 27 versehen, die sich quer zu ihm und axial fluchtend zur Durchgangsbohrung 13 erstreckt.

Die Abmessungen der verschiedenen Bauteile werden in folgender Weise gewählt. Der aus F i g. 4 ersichtliche Abstand B zwischen der Achse des Lagerkörpers 14 und der Achse des Gelenkzapfens 21 beträgt 73,2 mm, der Abstand Czwischen der Achse des Lagerkörpers 14 und der Schwenkachse 2 beträgt 49,5 mm, der Abstand D zwischen der Schwenkachse 2 und der Achse des Kurbelarmzapfens 3 beträgt 20,5 mm, und der Abstand Ezwischen der Achse des Kurbelarmzapfens 3 und der Achse des Gelenkzapfens 21 beträgt 44,2 mm. Wenn die Schwenkachse 2 aus der Stellung gemäß der Fig. 1, in der die Achsen des Lagerkörpers 14, des Kurbelarmzapfens 3, der Kurbelwelle 2 und des Gelenkzapfens 21 in einer gemeinsamen Ebene liegen, um 28° (Winkelausschlag λ in Fig.4) gedreht wird, führt der Kurbelarm 4 eine Schwenkbewegung von 14° beidseits der genannten gemeinsamen Ebene aus. Dies hat zur Folge, daß die Gleitstange den Lagerkörper 14 um seine Achse dreht während die Gleitstange selbst in der Durchgangsbohrung des Lagerkörpers 14 gleitet. Dies wiederum bewirkt, daß die Pleuelstange 7 über den Gelenkzapfen 21, der sich durch das gegabelte Ende 5 der Pleuelstange 7 erstreckt, den Gleitkörper 20 entlang der Führungsstange 23 auf- und abwärts verschiebt. Diese Verschiebebewegung des Gleitkörpers 20 veranlaßt die am unteren Abschnitt 18 des Gleitkörper 20 befestigte Nähnadel 19, sich in einer näherungsweise geradlinigen Bahn auf- und abwärts zu bewegen.

Wenn der Kurbelarm 4 um den Winl-elausschlag von 28° ausgelenkt wird, führt die Nähnadel 19 einen Arbeitshub von etwa 24,0 mm aus.

Der beschriebene Antrieb funktioniert folgendermaßen:

Wenn sich die in Längsrichtung ortsfeste Schwenkachse 2 aus der mit voll ausgezogenen Linien gezeigten Stellung gemäß F i g. 4 im Uhrzeigergegensinn dreht, wild der Kurbelarm 4 ebenfalls im Uhrzeigergegensinn ausgelenkt Der am Kurbelarm 4 angeformte Kurbelarmzapfen 3 dreht sich dabei um die Schwenkachse 2 und beschreibt einen Kreis mit dem Radius D. Dadurch wird die Pleuelstange 7 gedreht, so daß der Lagerkörper 14 sich im Uhrzeigersinn dreht, wobei die Gleitstange der Pleuelstange 7 im Lagerkörper 14 um einen kleinen Betrag nach links gleitet und die Pleuelstange 7 sich dann im Uhrzeigersinn um den Lagerkörper 14 dreht. Dadurch wird der am gegabelten Ende 5 der Pleuelstange 7 vorgesehene Gelenkzapfen 21 nach unten bewegt wobei er eine im wesentlichen geradlinige Bewegung ausführt, die parallel zur ortsfesten Achse der Führungsstange 23 verläuft. Als Folge hiervon bewegt sich der Gleitkörper 20 längs der Führungsstange 23 nach unten, und die Nähnadel 19, die am unteren Abschnitt 18 des Gleitkörpers 20 befestigt ist, bewegt sich ebenfalls nach unten.

Während sich die Schwenkachse 2 in der beschriebenen Weise dreht, befindet sich die Achse des Kurbelarmzapfens 3 in der Ebene F(Fig.4), die durch die Achse des Lagerkörpers 14 und durch die Schwenkachse 2 geht. Wenn danach die Schwenkachse 2 im Uhrzeigergegensinn weitergedreht wird, dreht sich die Gleitstange der Pleuelstange 7 um einen kleinen Winkelbetrag im Uhrzeigersinn um den Lagerkörper 14, während sich die Gleitstange im Lagerkörper 14 um einen kleinen Betrag nach rechts verschiebt. Die Pleuelstange 7 dreht sich dann weiter im Uhrzeigersinn um den Lagerkörper 14, wodurch der am gegabelten Ende 5 der Pleuelstange 7 vorgesehene Gelenkzapfen 21 nach unten bewegt wird, und zwar im wesentlichen längs einer geraden Linie, die parallel zur Achse der Führungsstange 23 verläuft. Die Nähnadel 19 wird hierbei durch den Gleitkörper 20, der sich gjmeinsam mit dem Gelenkzapfen 21 bewegt, ebenfafis nach unten bewegt. Das Ergebnis ist, daß die verschiedenen Bauteile des Antriebes die strichpunktierte Stellung gemäß F i g. 4 einnehmen, worauf die abwärts gerichtete Bewegung der Nähnadel 19(Strecke A,)beendet wird.

Um die Nähnadel 19 im nächsten Arbeitszyklus wieder nach oben zu bewegen, wird die Schwenkachse 2 aus der strichpunktierten Stellung gemäß F i g. 4 im Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch werden die verschiedenen Bauteile in Richtungen gedreht oder verschoben, die den Richtungen des vorangegangenen Arbeitshubes entgegengesetzt sind. Auf diese Weise kehrt die Naiinadel 19 in die voll ausgezogene Stellung gemäß F i g. 4 zurück. Während also die Schwenkachse 2 eine Schwenkbewegung um den Winkel tx von 28° ausführt, bewegt sich die Nähnadel 19 in einer im wesentlichen geradlinigen Bahn um die Strecke A (24,0 mm) nach oben und unten.

Wenn die verschiedenen Größen, wie B, C, D und £", aufgrund von Herstellungsfehlern vom jeweiligen Sollwert abweichen, bewegt sich der Gleitkörper 20 längs einer Ebene, die nicht mehr im zulässigen Toleranzbereich der Gleitpassung zwischen der Führungsöffnung 17 und der Führungsstangc 23 liegt, wodurch ein zu großes Drehmoment in der Nähmaschine erzeugt wird. Wenn dies geschieht, werden die Einstellschrauben 11, 11', mit denen der Lagerträger 12 am Maschinenrahmen 1 befestigt ist, gelöst, und der Lagerträger 12 wird mit Hilfe der Langlöcher 10, 10'

relativ zum Maschinenrahmen 1 verschoben, wodurch der Abstand B zwischen der Achse des Lagerkörpers 14 und der Achse des Gelenkzapfens 20 verändert wird (Fig.4). Eine solche Verstellung ändert außerdem den Abstand Czwischen der Achse des Lagerkörpers 14 und der Schwenkachse 2 (Fig.4). Die Auf- und Abbewegung des Gleitkörpers 20 läßt sich daher immer in einem zulässigen Toleranzbereich halten, ohne daß eine zu große Reibung zwischen der Führungsöffnung 17 des Gleitkörpers 20 und der Führungsstange 23 entsteht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Antrieb nach Art eines Geradschubkurbelgetriebes für die durch eine geradlinige ortsfeste Gleitführung geführte Nadel einer Nähmaschine mit einem durch die Hauptwelle der Nähmaschine um eine in Längsrichtung ortsfeste Schwenkachse hin- und herverschwenkbaren Kurbelarm und einer an einer Stelle zwischen ihren beiden Enden mit dem freien Kurbelarmende gelenkig verbundenen Pleuelstange, die an ihrem einen Ende über einen hieran angelenkten, längs der ortsfesten Gleitführung verschiebbaren Gleitkörper die Nadel trägt und an ihrem anderen geradlinig hin- und herverschiebbaren Ende in einem Lagerkörper am Maschinenrahmen gelagert ist, wobei die ortsfeste Schwenkachse des Kurbelarms zwischen der Anlenksteile der Pleuelstange am Kurbelarm einerseits und der Anlenksteile des Gleitkörpers an der Pleuelstange andererseits liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (6) der Pleuelstange (7) im Lagerkörper (14) verschiebbar aufgenommen ist und der Lagerkörper (14) in einem am Maschinenrahmen (1) einstellbar festgelegten Lagerträger (12) drehbar angeordnet ist, ferner zur Schwenkachse (2) des Kurbelarms (4) einen Abstand (C) von 49,5 mm aufweist und der Abstand (E) zwischen der Anlenksteile (3) für die Pleuelstange (7) und den Kurbelarm (4) einerseits und der Anlenksteile (21) für die Pleuelstange (7) und den Gleitkörper (20) andererseits 44,2 mm beträgt (Fig. 4).

2. Antrieb nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerträger (12) entlang sich in seiner Längsrichtung erstreckender Langlöcher (10, 10') einstellbar ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dall der Kurbelarm (4) und die Pleuelstange (7) um einen Winkelausschlag (λ) von 28° auslenkbar sind.