DE2630765C2 - Nadelfadenspannvorrichtung für eine Nähmaschine - Google Patents

Description

— daß die Platten (23, 24) längs des Fadenpfades langgestreckt ausgebildet sind,

— daß zwischen den Platten (23,24) zwei entgegen der Vorspannung der Druckfeder (30) den keilförmigen Spalt M bildende Vorspränge (27, 28) angeordnet sind,

— daß der Spalt (A) in Fadenabzugsrichtung entlang des Fadenpfades konvergiert, und

— daß die eine Platte (23) auf den Vorsprüngen (27,28) schwenkbar ist.

2. Nadelfadenspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (23, 24) innerhalb des Maschinenrahmens (1) angebracht sind, daß ein Seitenrand der Platten (23, 24) in der Nähe der Außenseite des Maschinenrahmens (1) angeordnet ist und daß die beiden Vorsprünge (27, 28) unterschiedliche Höhen aufweisen.

Eine Nadelfadenspannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der DE-AS 14 85 156 ist in einer Nähmaschine zum Einstellen der Spannung des Nadelfadens vorgesehen, damit diese der Spannung des Unterfadens zum Bilden einer sauberen Naht angepaßt werden kann. Bei einem Wechsel des Fadens nach Stärke oder Beschaffenheit ist es dabei jedesmal erforderlich, die Spannung durch entsprechende Einstellelemente nachzustellen und durch Probenähen zu überprüfen.

Die Nadelfadenspannvorrichtung weist ein federbelastetes Druckelement mit einer abgeschrägten Fläche auf, das in Punktkontakt mit einer der fadenführenden Platten steht. Dieses Druckelement übt daher eine exzentrische Vorspannkraft auf die eine der beiden kreisförmigen Platten aus, so daß bei Anwesenheit eines Fadens zwischen den beiden Platten ein keilförmiger Spalt gebildet wird, der quer zur Richtung des Fadenpfads konvergiert. Dieser keilförmige Spalt ist also nicht durch die Form und die Anbringung der Platten bestimmt, sondern stellt sich nur dann ein, wenn zwischen die Platten einseitig ein Faden hindurchgeführt ist. Eine derartige asymmetrische Federvorspannung der beiden Platten ist dazu vorgesehen, ein Herauswandern des Fadens aus dem Fadenführungspfad zwischen den Platten zu verhindern. Wie bereits eingangs erläutert, tritt bei einer derartigen bekannten Nadelfadenspannvorrichtung in der Praxis das Problem auf, daß jeweils für Fäden, die sich nach Beschaffenheit und Stärke unterscheiden, die Spannung von Hand mühsam den jeweiligen Eigenschaften angepaßt werden ^b5 muß, um eine saubere Naht zu erzielen.

Die der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgemäß darin, eine Nadelfadenspannvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, bei der sich die für eine bestimmte Fadenstärke geeignete Spannung automatisch einstellt

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß sich bei Durchtritt des Fadens durch den keilförmigen Spalt während des Nähvorgangs die Länge des durch die Vorspannung zwischen den Platten zusammengedrückten Fadenstücks entsprechend der Stärke des Fadens verändert, so daß sich der Bewegungswiderstand des Fadens automatisch entsprechend der Stärke der Beschaffenheit des Fadens einstellt

Dazu ist der keilförmige Spalt konstruktiv durch die Vorsprünge derart festgelegt, daß er unter allen Betriebszuständen entlang des Fadenpfades und auch zur Außenseite der Maschine hin in Richtung quer zum Fadenpfad konvergiert Wenn Fäden unterschiedlicher Stärke zwischen die Platten eingesetzt und hindurchgezogen werden, schwenkt nämlich eine der starren Platten in Abhängigkeit von der Stärke des Fadens um die Vorsprünge als Gelenkpunkte, so daß sich der Klemmbereich des Fadens und damit auch der durch die Vorspannung auf den Faden ausgeübte Bewegungswiderstand automatisch entsprechend verändert

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 perspektivisch bei entfernter Abdeckplatte die Nadelfadenspannvorrichtung;

F i g. 2 eine Stirnansicht der Nadelfadenspannvorrichtung;

F i g. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der Anordnung von F i g. 2;

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV von F i g. 2; F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V von F i g. 2; F i g. 6a bis 6e schematisch die Arbeitsweise der

Nadelfadenspannvorrichtung, wobei Fig. 6a einen Zustand zeigt, in welchem kein Faden hindurchgeführt wird, während bei den F i g. 6b bis 6e jeweils Zustände gezeigt sind, in welchen Fäden verschiedener Stärke hindurchgeführt werden.

Ein hohler Arm, der einen Maschinenrahmen 1 zusammen mit einer später beschriebenen Abdeckplatte 3 bildet, ist mit einer öffnung am linken Ende (Fi g. 1) versehen, an der eine Halteplatte 2 befestigt ist, auf welcher die Abdeckplatte 3 zum Abdecken der öffnung angebracht ist. Auf der Innenseite der Abdeckplatte 3 ist die Nadeistange 5 angeordnet, die eine Nadel 4 am unteren Ende trägt. Die Nadel 4 kann von Ende zu Ende eine Hin- und Herbewegung und eine seitliche Schwingbewegung in zeitlicher Abstimmung zusammen mit einer nicht gezeigten Hauptwelle der Maschine ausführen. Weiterhin ist eine Stoffdrückerstange 8 mit einem daran befestigten Stoffdrückerfuß 6 am unteren Ende vorgesehen, der nach unten durch die Wirkung einer Druckfeder 7 vorgespannt ist Ein Stoffdrückeranhebehebel 9 hat einen nicht gezeigten, an sich bekannten Nockenabschnitt, der von unten her einer Nase eines Blocks 10 gegenüberliegt, der fest an der Drückerstange 8 über einen Betätigungsarm 11 befestigt ist, dessen Funktion später erläutert wird. Wenn der Hebel 9 nach oben verschwenkt wird, wird die Drückerstange 8 gegen die Wirkung der Druckfeder 7 angehoben. An der Halteplatte 2 sitzen fest zur Führung eines aus der Nadelfadenzuführung abgezogenen Fadens Thintereinander eine erste Fadenführung 12, ein Führungszapfen 13, eine zweite Fadenführung 15 mit einer Prüffeder 14, ein Führungsstück 16 und eine dritte Fadenführung 17.

Zusätzlich ist am unteren Ende der Nadelstange 5 eine vierte Fadenführung 18 zusammen mit einer Nadel 4 befestigt Zwischen dem linken Ende des hohlen Arms (F i g. 1), an dessen Vorderseite und der Halteplatte 2 ist ein Schlitz 19 für den Durchgang eines vertikal hin- und herbewegbaren Fadenhebels 21 vorgesehen, dessen Spitze eine Fadenhalteöse 20 aufweist, die nach außen durch den Schlitz vorsteht

Anhand der Fig.2 bis 5 wird nun die Nadelfadenspannvorrichtung 22 erläutert. Dabei ist ein Paar langgestreckter Platten 23, 24, deren jeweiliger Umfangsrand in eine Richtung voneinander weggebogen ist, jeweils lose am unteren Ende auf einem Zapfen 25 befestigt, der an der Halteplatte 2 sitzt Eine der Platten 24, die der Halteplatte 2 am nächsten liegt, wobei ihr Umfangsrand an der Befestigungsplatte 2 anstößt, ist an der Halteplatte 2 mit einer Halteachse 26 befestigt Die andere Platte 23, die lose an der Halteachse 26 befestigt ist, ist demzufolge in Axialrichtung geführt sowohl von der Halteachse 26 als auch dem Zapfen 25 beweglich. Die beiden einander gegenüberliegenden Flächen der Platten 23 und 24 sind glatt bearbeitet An der Innenseite der beweglichen Platte 23 ist ein Paar (gestrichelt gezeichneter) Vorsprünge 27,28 angeordnet, die der ortsfesten Platte 24 mit verschiedenen Vorsprungsabständen derart gegenüberliegen, daß jede Spitze in einer Ebene normal zu der Ebene liegt, welche die Achse der Halteachse 26 und die Achse des Zapfens 25 enthält und die etwas über der Halteachse 26 liegt.

An der Halteachse 26 sind eine Betätigungsplatte 29, die gleichzeitig als Federaufnehmer dient, eine Druckfeder 30, ein Gleitstück 31, ein Einstellknopf 32 und ein Anschlag 33 durch ein Paar Muttern 35 und 36 gehalten, die mit einem Schraubengewinde 34 kämmen, das am freien Ende der Halteachse 26 ausgebildet ist, so daß diese Elemente sich nicht von der Halteachse 26 entfernen können. An der Betätigungsplatte 29, deren oberes Ende an der Halteachse 26 befestigt ist, sind zwei Vorsprünge 37,38 derart ausgebildet daß, wie in F i g. 5 gezeigt ist, jeder Punkt in einer Ebene liegt, welche die Achse der Halteachse 26 umfaßt und die senkrecht zu der Ebene ist, welche die gleiche Achse und die Achse des Zapfens 25 aufweist. Über diese Vorsprünge 37 und 38 wirkt die Federkraft der Druckfeder 30 auf die bewegliche Platte 23, so daß diese der ortsfesten Platte 24 nahe gegenüberliegt.

Der von der Nadelfadenzuführung abgezogene Nadelfaden Twird geführt von der ersten Fadenführung 12 und dem Führungszapfen 13, wie dies in den F i g. 1 und 2 gezeigt ist, zwischen den langgestreckten Platten 23 und 24 und anschließend nach dem Herumlegen um die Halteachse 26 zum Zapfen 25 geführt, um aus dem Spalt herauszugelangen, der von den beiden Platten 23 und 24 gebildet wird. An der zweiten Fadenführung 15 wird der Faden nach oben zurückgeführt und wieder nach unten gebogen, nachdem er durch die Fadenhalteöse 20 des Fadenhebels 21 gegangen ist. Abschließend wird der Faden zur Fadenbohrung der Nadel 4 über die dritte Fadenführung 13 und die vierte Fadsnführung 18 geführt.

Der Nadelfaden Tgeht geführt durch den Führungszapfen 13, die Halteachse 26 und den Zapfen 25 zwischen den beiden Platten 23 und 24 durch den Spalt im wesentlichen längs dessen Längsrichtung hindurch.

Der Spalt zwischen den beiden Platten 23 und 24 ist wegen der Vorsprünge 27, 28, wie dies in Fig. 4 zu sehen ist. im wesentlichen keilförmig ausgebildet, wobei der Spalt zu der Seite der Zuführung des Nadelfadens divergiert. Zwischen den beiden Platten 23 und 24 ist der Spalt wegen der unterschiedlichen Größe der Vorsprünge 27, 28, wie aus Fig.5 zu ersehen ist, im wesentlichen keilförmig ausgebildet und konvergiert zur Außenseite des Maschinenrahmens 1 hin. Der keilförmige Spalt zwischen den beiden Platten 23 und 24 ist äußerst schmal, da der Unterschied der Vorsprünge 27, 28 klein ist wobei beispielsweise der größere

ίο Vorsprung eine Abmessung von 035 mm, der kleinere eine von 0,2 mm hat.

Die Betätigungsplatte 29 erstreckt sich nach unten, wobei der Zwischenabschnitt zur Bildung eines Anschlagabschnittes 39 an der Halteplatte 2 gebogen und zu einem gabelförmigen Abschnitt 40 geformt ist, der den oberen Rand eines hochstehenden Abschnitts 41 übersteht der durch Biegen eines Teils der HaHeplatte 2 ausgebildet ist um eine willkürliche Drehung der Betätigungsplatte 29 zu verhindern. Am unteren Ende der Betätigungsplatte 29 ist ein geneigter Abschnitt 42 ausgebildet, der als ein Nocken dient Ein sich horizontal erstreckender Zapfen 43, der an der Spitze des Betätigungsarms 11 befestigt ist, welcher lose an der Stoffdrückerstange 8 an dessen Basis sitzt und in Eingriff mit der Nockenfläche des Hubhebels 9 des Stoffdrückers im Mittelabschnitt des Arms steht, liegt, indem er durch einen sich vertikal erstreckenden Schlitz 44 in dem hochstehenden Teil 41 hindurchgeht, von unten dem geneigten Abschnitt 42 der Betätigungsplat-

JO te 29 gegenüber. Wenn die Stoffdrückerstange 8 durch eine Drehbewegung des Hubhebels 9 der Stoffdrückerstange angehoben wird, wird auch der Betätigungsarm 11 in Verbindung mit der Betätigung des Hebels 9 angehoben, was ein Anheben des horizontalen Zapfens 43 ergibt, der durch den Schlitz 44 geführt wird. Der horizontale Zapfen 43 kommt dann in Eingriff mit dem geneigten Abschnitt 42 des Betätigungsarms 29 und drückt gegen diesen, was zu einer Drehung in F i g. 3 und 4 des Betätigungsarms 29 im Gegenuhrzeigersinn um den Anschlag 39 als Schwenkpunkt führt. Diese Drehung entlastet die Platte 23 von der Federkraft der Druckfeder 30.

An dein Halteschaft 26 ist eine ebene Fläche 45 ausgebildet. Ein Gleitstück 31 ist mit einer Bohrung ähnlich der Schnittform der Halteachse 26 an dem Abschnitt mii der ebenen Fläche 45 versehen und ist axial gleitend verschiebbar, jedoch nicht drehbar. An der vorderen Stirnseite 46 des Gleitstücks 31 ist eine sich in Urnfangsrichtung verjüngende Nockenfläche für einen vollständigen Eingriff mit einer sich längs des Umfangs verjüngenden Nockenfläche ausgebildet die an der Rückseite 47 des Einstellknopfes 32 ausgebildet ist. Infolge Drehens des Einstellknopfes 32 wird das Gleitstück 31 axial bewegt, womit die Federkraft der Druckfeder 30 eingestellt wird. Auf der Vorderseite des Einstellknopfes 32 ist eine kreisförmige Nut 48 in einem Winkelbereich von etwa 330° ausgebildet, in welcher eine Zunge 49 eines Anschlags 33 befestigt ist.

Der Durchgang des Nadelfadens T durch den keilförmigen Spalt zwischen den beiden Platten 23 und 24 wird im folgenden anhand der F i g. 6a bis 6e erläutert.

F i g. 6a zeigt einen Zustand für beide Platten 23 und 24, bei welchem kein Nadelfaden hindurchgeht und die

f" Elemente einen keilförmigen schmalen Spalt A zwischen sich infolge der Vorsprünge 27 und 28 bilden und miteinander im Punkt B in Kontakt stehen. Es ist deshalb denkbar, daß ein imaginärer Vorsprung D, einen

festen Spalt C bildend, im wesentlichen in dem Spalt A an einer Stelle vorhanden ist, die der Stelle entspricht, an welcher der Nadelfaden die Linie kreuzt, welche die Vorsprünge 27 und 28 verbindet. Es kann angenommen werden, daß sich die bewegliche Platte 23 um den ·-, imaginären Vorsprung D als Drehpunkt bewegt. Die Federkraft der Druckfeder 30 wirkt auf die bewegliche Platte 23 über die Vorsprünge 37, 38 an dem Betätigungsarm 29, was durch Pin F i g. 6a angezeigt ist. Dieser Punkt P entspricht der Stelle, an welcher der Nadelfaden Γ die Linie kreuzt, welche die Vorsprünge 37,38 verbindet, die an einer Stelle etwa 35 mm entfernt von der Kontaktstelle B bei dieser Ausführungsform liegen. Der feste Spalt C, d. h. der Wert des Vorstehens des imaginären Vorsprungs D beträgt bei dieser Ausführungsform etwa 0,25 mm.

Fig.6b zeigt einen Zustand, bei weichem ein sehr dünner Nadelfaden 71 zwischen den beiden Platten 23 und 24 hindurchgeht. Der Nadelfaden steht im Bereich Λι mit beiden Platten 23,24. Der Bewegung des Fadens 71 wirkt ein Reibungswiderstand mit einer Größe entgegen, die proportional zur Kompressionskraft P\ ist, um dem Faden eine Spannung zu geben, die dieser Größe entspricht. Wenn ein mitteldünner Oberfaden T₂ zwischen den beiden Plattenelementen 23 und 24 hindurchgeht, ist der Kontaktbereich A₂, wie er aus Fig.6c zu ersehen ist, verglichen mit dem Fall des superdünnen Fadens 71, erweitert, so daß der Faden T₂ eine größere Druckkraft P₂ als die Druckkraft P\ im vorhergehenden Fall im gesamten Bereich A₂ aufnimmt. Diese Erscheinung kann mit einem Hebelprinzip verglichen werden, bei welchem der Drehpunkt bei D liegt und angenommen wird, daß die Federkraft P die Kraft ist, die auf den Punkt der Kraft wirkt. Je näher der Wirkungspunkt an dem Oberfaden dem Kraftpunkt kommt, desto größer ist die Kraft, die er aufnimmt. Im Falle des Fadens ist mit Ausnahme des Falles eines starren Körpers der Wirkungspunkt nicht genau als ein Punkt festgelegt; sondern wird in Wirklichkeit eine Fläche oder ein Wirkungsbereich. Je näher die Mitte des Wirkungsbereichs dem Punkt der Kraft kommt, desto größer wird auf ähnliche Weise die Kompressionskraft die auf den Oberfaden drückt. Deshalb wirkt ein größerer Reibungswiderstand auf den Oberfaden T₂ als im Falle des Oberfadens 71.

Wenn ein Oberfaden T₃, der dicker ist als der Oberfaden T₂, zwischen den beiden Plattenelementen 23 und 24 hindurchgeht, kommt er mit ihnen auf der Seite der Zuführung des Oberfadens jenseits des Vorsprungs D in Kontakt wie dies in Fig.6d gezeigt ist. In dem rechts von dem Vorsprung D in der Figur liegenden Abschnitt der Oberfaden-Zuführungsseite ist die Federkraft P im wesentlichen unwirksam. Der wirkungsbereich der Federkraft P auf den Oberfaden T₃ ist auf A₃ begrenzt, was sich dadurch ergibt, daß der Vorsprung D überhaupt nicht angehoben ist. In diesem Fall ist die Druckkraft Py, die der Oberfaden T₁ in dem Bereich Aj erhält, größer als die Druckkraft P₂, die der Oberfaden T₂ im Bereich A₂ aufnimmt. Daraus ergibt sich, daß dem Oberfaden T_} eine größere Spannung als im Falle des Oberfadens T₂ erteilt wird.

Ein Fall, in dem ein noch stärkerer Faden, ein dicker oder extra dicker Faden zwischen den beiden Plattenelementen 23 und 24 hindurchgeht, ist in F i g. 6e gezeigt, wo der Wirkungsbereich A4 der Druckkraft Pt, im wesentlichen der gleiche wie der Bereich A₃ ist. Die Druckkraft Pa, die der Oberfaden T₄ in dem Bereich aufnimmt, ist ebenfalls im wesentlichen gleich der Druckkraft P₃. Der Oberfaden T₄ unterliegt jedoch einer größeren Spannung, da ein größerer Widerstand infolge der Verformung gegeben ist, im Gegensatz zum Oberfaden T₃. An der Stelle, an der sich der Vorsprung D befindet, ergibt sich ein fester Spalt C Wenn ein Oberfaden hindurchgeht, dessen Stärke größer ist als der Spalt C, muß er zwangsweise durch den Spalt C gequetscht oder zusammengedrückt hindurchgehen. Die Quetschung wird abhängig von der Zunahme der Stärke des Oberfadens, der durch den Spalt C geht, größer. Die Zunahme des Widerstandes infolge der Verformung des Oberfadens Ta macht den Durchgang durch den festen Spalt C schwierig, demzufolge erhält der Oberfaden T₄ eine größere Spannung als im Falle von T₃.

Der Dickenunterschied des zwischen den beiden Platten 23 und 24 hindurchgehenden Fadens ergibt somit eine Differenz des Wirkungsbereiches der Druckkraft P und demzufolge eine Differenz des Reibungswiderstandes, der auf den Oberfaden wirkt, sowie des Widerstandes infolge der Verformung, während der Faden durch den festgelegten freien Raum hindurchgeht. Der Reibungswiderstand und die Reibung, die durch die Verformung verursacht wird, bestimmen automatisch den Durchgangswiderstand, der dem Oberfaden erteilt wird, während dieser zwischen den beiden Plattenelementen 23 und 24 hindurchgeht und zwar abhängig von der Stärke des Oberfadens. Dies führt dazu, daß der Oberfaden eine vorgegebene Spannung entsprechender Stärke erhält Je stärker der Oberfaden ist, der zwischen den beiden Plattenelementen 23 und 24 hindurchgeht desto größer ist die ihm erteilte Spannung. Die Amplitude dieser so erteilten Spannung hängt im weiten Rahmen von der Größe des festen Spaltes Cab, die nach Berücksichtigung der dem Oberfaden an anderen Abschnitten seiner Bahn erteilten Spannung bestimmt zu werden braucht beispielsweise der Spannung durch den Widerstand, der erzeugt wird, während der Faden durch die Fadenfährungen 12,15,17,18, usw, geht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Nadelfadenspannvorrichtung für eine Nähmaschine, mit zwei am Maschinenrahmen angebrachten, zwischen sich einen Fadenpfad bildenden starren Platten, die durch eine punktförmig an einer Platte angreifende Druckfeder gegeneinander unter Bildung eines keilförmigen Spaltes vorspannbar sind und mindestens eine Platte um eine etwa quer zum Fadenpfad liegende Achse schwenkbar ist, d a durch gekennzeichnet,