DE3313831A1 - Naehmaschine - Google Patents

Description

HOEGER, STELLRECmT &:PÄRTNER

PATENTAf, Vv AlTE

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A 45 570 m Anmelder: Union Special Corporation in - 176 4 00 North Franklin Street

16. März 1983 Chicago, Illinois 60610

USA

Beschreibung

Nähmaschine

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine mit Maschinengestell, Hauptantriebswelle, Stichbildemitteln und Differential-Stoffschieber.

Insbesondere hat es die Erfindung mit Industrie-Mähmaschinen und einem verbesserten Differential-Stoffschieber für eine überwendlichnähmaschine zu tun»

Ein.Hauptanliegen der'Erfindung besteht darin, eine einfache, kompakte und stabile Nähmaschine für einen Betrieb bei hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise 8000 bis 9000 Stichen pro Minute zu schaffen, ohne daß dabei störende Geräusche oder Schwingungen auftreten; der Werkstück-Vorschubmechanismus soll als Differential-Stoffschieber ausgebildet sein und neuartige Mittel aufweisen, mit deren Hilfe einem Hauptstoff schieber und einem Hilfs- oder Differential-Stoff schieber ,die jeweils an separaten Stoffschieberstangen angeordnet sind, eine horizontale -Vorschubbewegung erteilt werden kann.

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Weiterhin soll erfindungsgemäß ein Differential-Stoff Schiebermechanismus, insbesondere für eine Überwendlich-Nähmaschine vorgeschlagen werden, bei dem Vorkehrungen getroffen sind, um die Länge des horizontalen Vorschubhubes jeder Stoffschieberstange einzeln und in genau steuerbarer Weise einjustieren zu können.

Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, einen Differential-StoffSchiebermechanismus für eine Nähmaschine zu schaffen, bei welcher die Antriebsverbindungen für jede Stoffschieberstange voneinander separat ausgebildet, jedoch von einer gemeinsamen Eingangswelle abgeleitet sind.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Bereitstellung einer einfacheren und somit billigeren Fertigungseinrichtung.

Weiterhin soll der erfindungsgemäß vorgeschlagene Mechanismus in der Lage sein, höheren Belastungen zu unterliegen, die in erster Linie in Druck- und Zugbelastungen und weniger in Biegebelastungen bestehen.

Der erf in dungs gemäße¹ Mechanismus soll ferner geringere Toleranzen aufweisen, und zwar aufgrund von durch Zapfen miteinander verbundenen Bohrungen, welche geschlitzte Gelenkverbindungen ersetzen.

Ex nc weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen ruhigeren Mechanismus zu vermitteln, da bisher bekannte,

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gekrümmte, bei hohen Geschwindigkeiten geöffnete Segmente durch ein besseres Verbindungssystem ersetzt wurden.

Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, leichter als bisher eine Stichlängeneinstellung auf Null oder einen in umgekehrter Richtung verlaufenden Vorschub zu erzielen.

Erfindungsgemäß sollen weiterhin die Haupt- und Hilfsstoffschieberstangen in neuartiger Weise und mit neuartigen Mitteln angetrieben werden.

Schließlich liegt eine Zielsetzung der Erfindung darin, die Vorschubkurve nach auswärts in einer Richtung anwachsen zu lassen.

Wesentliche Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs.

Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuen und verbesserten Differential-Stoff Schiebermechanismus mit einem Hauptstoffschieber und einem Hilfs- oder Differential-Stoffschieber, die beide an zugehörigen Stoffschieberstangen angeordnet sind, welche ihrerseits Seite an Seite verlaufen. Für beide Stoffschieberstangen ist ein gemeinsamer Mechanismus vorgesehen, der den StoffSchiebern eine vertikal gerichtete Bewegung vermittelt. Ähnliche, jedoch separate Antriebsmechanismen dienen bei jeder

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der beiden Stoffschieberstangen dazu, die horizontale Bewegung der Stoffschieber zu bewirken. In ähnlicher Weise sind getrennte Vorschubeinstellnittel vorgesehen, um jeweils die horizontale Hublänge jeder Stoffschieberstange einzeln einjustieren zu können.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in Justier- und Steuermitteln, mit deren Hilfe der horizontale Vorschubhub wenigstens einer der beiden Vorschubstangen während des Betriebs der Nähmaschine rasch und intermittierend variiert werden kann. Es ist dabei eine Grenze der Veränderbarkeit des Vorschubhubes auf ein vorwählbares Minimum und Maximum vorgesehen. Diese Grenze kann von der Bedienungsperson der Nähmaschine willkürlich zu irgendeiner Zeit geändert werden, und zwar selbst während des Betriebs der Nähmaschine.

Ein weiteres Element der Erfindung ist die Bereitstellung eines Differential-StoffSchiebermechanismus mit einem Paar von Stoffschieberstangen, einem an jeder Stoffschieberstange angeordneten Stoffschieber und Antriebsmitteln für jede Stoffschieberstange, wobei diese Antriebsmittel separate, von einer gemeinsamen Antriebswelle zu jeder Stoffschieberstange hinführende Verbindungen umfassen, die räumlich getrennt voneinander verlaufen. Der Mechanismus zur separaten Einjustierung der horizontalen Hubstrecke der Stoffschieberstangen umfasst ein Paar von Hebeleinrichtungen, die koaxial auf einer Steuerwelle angeordnet sind, wobei eine der beiden Hebeleinrichtungen auf dieser Welle starr fixiert ist und die andere lose

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auf dieser Welle sitzt, um auf diese Weise die Einstellung jeder Stoffschieberstange einzeln zu bewirken, und zwar in Abhängigkeit von der Betätigung einer besonderen, mikrometerartigen Steuereinrichtung durch die Bedienungsperson.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer Nähmaschine;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene. Seitenansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Vertikalschnittansicht eines in Fig. 1 und 2 dargestellten Differential-Vorschubmechanismus, im wesentlichen entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;

-Fig. 4 eine Vertikalschnittansicht des Differential-Vorschubmechanismus und zugehöriger Betriebsmittel entlang der Linie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 eine Horizontalschnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 2;

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Fig. 6 eine Vertikalschnittarisicht im wesentlichen entlang der Linie 6-6 in Fig. 1 mit einer Darstellung der Antriebsverbindungen, mit deren Hilfe dem Vorschubmechanismus eine Horizontalbewegung erteilt wird;

Fig. 7 eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung des gesamten Vorschub- und Vorschubjustiermechanismus;

Fig. 8 eine Teil-Seitenansicht der von

einei Bedienungsperson gesteuerten Betätigungsmittel zum Einstellen des horizontalen Vorschubhubes eines HilfsstoffSchiebers;

Fig. 9 eine vergrößerte Teiiansicht eines Teils der Vorschubsteuereinrichtung im wesentlichen entlang der Linie 9-9 in Fig. 8;

Fig. 10 eine Teil-Draufsicht der in Fig.8 dargestellten lietätigungsrni ttel ;

Fig. 11 eine schematische Darstellung eines HauptvorschubmechanismUE und

Fig. 12 eine schematische Darstellung des Hilfsvorschubmechanismus.

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Eine Nähmaschine 10 umfasst ein Gehäuse oder Maschinengestell 12 mit Kopfteil 14 und Werkstücktrageteil 16. Auf ihrer Unterseite weist die Maschine eine Verschlußplatte 18 auf, die auch dazu dient, die Maschine auf einem (nicht dargestellten) Tisch oder Ständer abzustützen. Eine Stoffplatte 20 ist in herkömmlicher Weise drehbar auf der Oberseite des Maschinengestells angeordnet und trägt eine Stichplatte 22. Während des Betriebs der Maschine wird ein zu nähendes Werkstück quer über die Stichplatte hinweg bewegt und von einem Drückerfuß 24, der am freien Ende eines Armes 28 angeordnet ist, gegen die Stichplatte gehalten. Das andere Ende des Armes 26 ist in einem Universal-Oelenk 2 8 gelagert. Am Arm 26 greift ein federbelastetes Glied 30 an, so daß der Drückerfuß gegen die Stoff- und Stichplatte gedrückt wird. Übliche, nicht dargestellte Mittel dienen dazu, den Arm 26 entgegen seiner Federbelastungsmittel 30 anzuheben, um so die Einführung oder Einstellung des Werkstückes unter dem Drückerfuß zu ermöglichen.

Stichbildemittel umfassen, soweit dargestellt, eine Nadel 34, die am freien Ende eines Trägers 36 befestigt ist. Das andere Ende des Trägers 36 ist an eine Schwingwelle 38 angeklemmt, die bei jedem Umlauf einer Hauptantriebswelle 4 0 der Maschine verschwenkt wird und letzten Endes die Hin- und Herbewegung der Nadel 34 bewirkt. Geeignete Stichbildewerkzeuge oder Greifer arbeiten mit der Nadel zusammen und führen zur Ausbildung von Überwendlichstichen. Da diese Greifer keinen Bestandteil der Erfindung bilden, sind sie

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hier nicht dargestellt und beschrieben. Weitere Einzelheiten der Nähmaschine, die hier aus Gründen besserer Klarheit nicht dargestellt sind, bestehen in einer Beschneideinrichtung für das Werkstück, die vor derjenigen Zone angeordnet ist, in welcher die Stichbildemittel die Überwendlichstich ausführen. Wegen solcher Einzelheiten der Nähmaschine wird auf die US-PS 'en 36 11 817 und 27 04 042 verwiesen.

Wie am besten aus Fig. 2 und 7 ersichtlich, ist der Werkstückvorschubmechanismus als Differential-Mechanismus ausgebildet und umfasst einen Hauptstoffschieber 42 sowie einen Hilfsstoffschieber 44. Beide Stoffschieber erheben sich intermittierend über die Ebene der das Werkstück abstützenden Stichplatte 42, und zwar durch passende öffnungen hindurch, die in der Stichplatte 22 vorgesehen sind, so daß die Stoffschieber beim schrittweisen Vorschub des Werkstückes mit dem Drückerfuß 24 zusammenarbeiten können. Der Vorschub erfolgt dabei unter der Nadel vorbei in denjenigen Zeitabschnitten, wenn die letztere aus dem Werkstück herausgezogen ist. Die beiden Stoffschieber 42 und 44 sind jeweils an Seite an Seite angeordneten Haupt- bzw. Hilfsstoffschieberstangen 46 und befestigt. Die Stoffschieber sind am vorderen Ende der jeweiligen Stoffschieberstangen angeordnet. Das hintere, gabelförmig ausgebildete Ende jeder Stoffschieberstange umfasst gleitend einen Block 50, der seinerseits auf einem exzentrischen Abschnitt 52 eines einjustierbaren Zapfens 54 gelagert ist. Der

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Zapfen 54 ist drehbar in einer Rückwand des Maschinengestells gelagert. Wie in Pig« 5 dargestellt, ist eine seitliche Bewegung der Stoffschieberstangen in einer Richtung durch eine Unterlegscheibe 56 verhindert, die gegen einen Kragen 56a auf dem Zapfen anliegt. In der anderen Richtung ist eine Bewegung durch eine einjustierbare Lagerfläche 58 an einem Zapfen 6o verhindert» Der Zapfen 6o ist einstellbar in einem anderen Teil der Rückwand des Maschinengestells gelagert. Der Zapfen 54 kann verdreht werden, um die Anhebung seines exzentrischen Teils 52 zu variieren. Anschließend kann er in der gewünschten Position durch ein Feststellmittel festgestellt werden. Somit schwingen beide Stoffschieberstangen 46 und 48 um die Achse des exzentrischen Teils 52 des Zapfens 54, wobei diese Achse beiden Stoffschieberstangen gemeinsam ist. Weiterhin bewegen sich die beiden Stoffschieberstangen 46 und 48 auch längsweise relative zu dieser Achse. Durch diese Konstruktion bestimmt die Lage der Exzenterachse des Zapfens 54 teilweise den Weg der Stoffschieberstangen 46 und 48.

Die Stoffschieberstangen und die auf ihnen angeordneten Stoffschieber erhalten die üblichen Steig- und Fallbewegungen von einem Exzenter 62, der auf der Hauptantriebswelle 4o angeordnet ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der exzentrische Teil der Hauptantriebswelle von einem Lagerblock 64 umgeben, der seinerseits gleitend von einem

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Joch 66 umfaßt wird. Dieses Joch 66 steht nach unten von der Hauptstoffschieberstange 46 ab. Eine Buchse 65 und eine Mutter 67 verhindern eine axiale Verschiebung des Lagerblocks 64 auf dem exzentrischen Abschnitt der Hauptantriebswelle. Die Hilfsstoffschieberstange 48 ist gleitbar mit der Hauptstoffschieberstange derart verbunden, daß der Vertikalhub der Hauptstoffschieberstange gleichzeitig der Hilfsstoffschieberstange mitgeteilt wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die gleitbare Verbindung der Stoffschieberstangen dadurch vermittelt, daß die Hauptstoffschieberstange 4 6 mit einem seitlich vorstehenden, flachen Abschnitt 68 versehen ist, der an der flachen Unterseite 7o der Hilfsstoffschieberstange 48 angreift. Eine flache Oberseite 72 der Hilfsstoffschieberstange greift an einem Gleitstein 71 an, der starr mit der Hauptstoffschieberstange 4 6 verbunden ist. Auf diese Weise ist die Hilfsstoffschieberstange gezwungen, sich in vertikaler Richtung gleichzeitig mit der Hauptstoffschieberstange 46 zu bewegen. Die Hilfsstoffschieberstange 48 ist jedoch in Längsrichtung zur Hauptstoffschieberstange 46 frei und kann sich insoweit unabhängig bewegen. Bei einer Drehung der Hauptantriebswelle 4o bewegt sich der Lagerblock 64 auf einem kreisförmigen Weg und erteilt dem vorderen Ende der Stoffschieberstangen 46, 48 Steig- und Fallbewegungen. Da der Block 64 im Joch 66 der Stoffschieberstange gleitet, erteilt er keiner der Stoffschieberstangen

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eine nach vorne oder rückwärts gerichtete Bewegung.

Nach der Beschreibung der Mittel, welche den beiden StoffSchieberstangen ihre Vertikalbewegung erteilen, erfolgt nun die Beschreibung derjenigen Einrichtungen, mit deren Hilfe den Stoff schieberstange?* voneinander unabhängige Horizontalbewegungen vermittelt werden. Wie am besten aus Fig. 5, 6 und 7 ersichtlich,. werden die Vorschub- und Rückholbewegungen jeder der Stoffschieberstangen ausgehend von einem Vorschubexzenter 74 mitgeteilt, der an der Hauptantriebswelle 4o angeordnet ist.' Eine Exzenterringverbindung 76 mit Pleuel 78 ist mittels eines Zapfens So mit dem einen Ende eines Antriebshebels 82 gelenkig verbunden. Das andere Ende des Antriebshebels 82 ist starr an einer Schwingwelle 84 befestigt. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Schwingwelle 84 drehbar im Maschinengestell gelagert, und zwar in Lagerbüchsen, die in der Nähe der Enden der Welle 84 vorgesehen sind. Auf diese Weise versetzt eine Rotation der Hauptantriebswelle 4o die Schwingwelle 84 in eine Schwingbewegung. Die Zapfenverbindung zwischen Pleuel 78 und Antriebshebel 82 wird durch ein Feststellmittel (Fig. 5 und 6) aufrecht erhalten, welches den Zapfen 8o an einer axialen Verschiebung hindert. Eine Veränderung der Amplitude der der Schwingwelle 84 mitgeteilten Schwingbewegung kann dadurch bewirkt werden, daß man die Lage der durcft den Zapfen 8o vermittelten Verbindung relativ zur Mittelachse der Schwingwelle 84 ändert.

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Zu diesem Zweck kann der Antriebshebel 8 2 jeweils zwei einander gegenüberliegende Bohrungen 88 bzw. aufweisen, die eine Einjustierung des Oszillationsgrades der Schwingwelle 84 gestatten, wenn das Pleuel 78 mit dem Zapfen 8o wahlweise mit den Bohrungen oder 9o gelenkig verbunden wird.

Die Bewegung der Schwingwelle 84 wird auf jede der beiden StoffSchieberstangen 4 6 und 4 8 durch voneinander unabhängige, erste und zweite Gelenkverbindungsmittel 94 bzw. 96 übertragen. Die erste Gelenkverbindung 94 treibt'die Hauptstoffschieberstange 46, die zweite Gelenkverbindung 96 die Hilfs- oder Differentialstoffschieberstange 48. Die erste Gelenkverbindung 94 umfaßt zwei im wesentlichen gleiche Antriebsglieder oder Stangen 1oo und 1o2. An einem Ende ist das Antriebsglied 1oo schwenkbar mit der Hauptstoffschieberstange gelenkig verbunden, und zwar bei 1o4 mit Hilfe einer Schraube (Fig. 11). Ausgehend von dieser gelenkigen Verbindung mit der Stoffschieberstange 46 erstreckt sich das Antriebsglied 1oo nach rückwärts im wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung und ist bei 1o6 (Fig. 11) mit dem anderen Antriebsglied 1o2 gelenkig verbunden. Das zweite Antriebsglied 1o2 erstreckt sich ausgehend von der Gelenkverbindung 1o6 mit dem Antriebsglied 1oo bis zu einer Stelle 1o8, wo es mit dem einen Ende eines Schwinghebels 11o gelenkig verbunden ist. Das andere Ende des Schwinghebels 11o ist starr mit der Schwingwelle 84 verbunden. Auf diese Weise bc-wirkt die

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Schwingbewegung der Welle 84 eine hin- und hergehende Vorschubbewegung des StoffSchiebers 4 2, Der Schwinghebel TlO wirkt dabei als Mittel zur Erzeugung eines Widerlagerdruckes für die Hauptstoffschieberstange 46 und deren Antriebsglieder in einer seitlichen Richtung,

Wie am besten aus Fig. 11 hervorgeht, besteht der Effekt der Kinematik der ersten Gelenkverbindung 94 beim Oszillieren der Schwingwelle 84 darin, daß die Schwingbewegung am Punkt 1o8 des Schwinghebels 11o erzeugt wird, der seinerseits gezwungen ist, sich auf einem Kreisbogen 112 zu bewegen. Die Schwingbewegung des Hebels 11ο wird über die Antriebsglieder 1oo und 1o2 in eine Verschiebebewegung der Stoffschieber stange 46 verwandelt. Die Schwingbewegung des Hebels 11p hat eine horizontale Bewegungskomponente c welche auf das Antriebsglied 1o2 übertragen wird. Der Punkt 1o6_f an dem das Glied 1o2 mit dem Glied 1oo verbunden ist, wird gezwungen, sich entlang eines vorbestimmten Weges, allgemein auf einem Kreisbogen 114, zu bewegen, und zwar aufgrund einer Zwangsführung durch ein als Lenker dienendes Ankerglied 116. Die Funktion und die Betriebsweise des Ankergliedes 116 wird im nachstehenden erläutert. Da das Antriebsglied 1oo durch einen Zapfen gelenkig mit dem Antriebsglied To2 verbunden ist, ist das Antriebsglied 1oo gezwungen, sich zusammen mit dem Antriebsglied 1o2 zu bewegen und erteilt der Stoffschieberstange 4 6 eine transversal gerichtete Vorschubbewegung,

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so daß sich der Stoffschieber 42 in horizontaler Richtung bewegt und dem Werkstück eine Vorschubbewegung vermittelt.

Die zweite Gelenkverbindung 9 6 ist in ihrem Aufbau der ersten Gelenkverbindung 94 ähnlich. Die Gelenkverbindung 9 6 umfaßt zwei im wesentlichen gleiche Antriebsglieder 12o und 122. Das Antriebsglied 12o ist gelenkig an der Hilfsstoffschieberstange 48 bei 124 befestigt. Ausgehend von dieser Gelenkverbindung mit der Stange 48 verläuft das Antriebsglied 12o im wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung nach rückwärts und ist bei 126 mit dem anderen Antriebsglied 122 gelenkig verbunden. Das zweite Antriebsglied 122 erstreckt sich ausgehend von seiner Gelenkverbindung mit dem Antriebsglied 120 nach vorne und ist bei 128 mit einem Ende eines Schwinghebels 13o gelenkig verbunden. Das andere Ende des Schwinghebels 13o ist starr auf der Schwingwelle 84 gelagert. Auf diese Weise ist die Vorschub- und Rückholbewegung des DifferentialstoffSchiebers 44 von der Schwingbewegung der gemeinsamen Schwingwelle 84 abgeleitet. Die hin- und hergehende Horizontalbewegung wird der Stoffschieberstange 48 über den Schwinghebel 13o und die Antriebsglieder 12o und 122 mitgeteilt. Ebenso wie der Schwinghebel 11o wirkt auch der Schwinghebel 13o als Mittel zur Aufnahme eines Widerlagerdruckes mit Bezug auf die Hilfsstoffschieberstange 48 und der mit ihr verbundenen Gelenkverbindungen, und zwar in entgegengesetzter Richtung zum Widerlagerdruck des Schwinghebels 11o.

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Aus der schematischen Darstellung der Fig. 12 ergibt sich, daß die Schwingbewegung der Welle 84 am Punkt 128 eine Schwingbewegung des Schwinghebels 13o erzeugt. Der Punkt 128 verläuft zwangsläufig auf einem Kreisbogen 134. Die Schwingbewegung des Schwinghebels 13o wird in eine Hin- und Herbewegung der Hilfsstoff~ schieberstange 48 übertragen, und zwar mit Hilfe der beiden Antriebsglieder 12o und 122. Dabei erteilt die Schwingbewegung des Hebels 13o dem Antriebsglied 122 eine horizontale Bewegungskomponente. Der Punkt 126, an dem das Antriebsglied 122 mit dem Antriebsglied 12o verbunden ist,' bewegt sich zwangsläufig auf einem Kreisbogen 132, und zwar aufgrund einer Zwangsführung durch ein als Lenker dienendes Ankerglied 138. Die Funktion und die Betriebsweise des Ankergliedes 138 wird nachstehend noch erläutert- Da das Antriebsglied 122 durch einen Zapfen gelenkig mit dem Antriebsglied 12o verbunden ist, ist das Antriebsglied 12o gezwungen, sich mit dem Antriebsglied 122 zu bewegen. Die Bewegung des Antriebsgliedes 12o vermittelt der Stoffschieberstange 48 eine transversale Vorschubbewegung, so daß sich der Hilfsstoffschieber in horizontaler Richtung bewegt und dem Werkstück die gewünschte Vorschubbewegung vermittelt.

Da die Antriebszüge der Haupt- und Hilfsvorschubmechanismen im wesentlichen voneinander unabhängig sind, hängt der Betrag der längsweisen Bewegung, die der betreffenden Stoffschieberstange ausgehend von

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irgendeinem vorgegebenen Oszillationsgrad der Schwingwelle 84 mitgeteilt wird, von dem besonderen, vorbestimmten, gekrümmten Weg der jeweiligen Antriebsglieder ab. Im nachstehenden werden nun die Steuermittel zur Einstellung des horizontalen Vorschubhubes der Stoffschieberstangen beschrieben. Die Einjustierung des Vorschubhubes oder Vorschubweges der Hauptstoff schieberstange 46 erfolgt durch Steuerung der Drehpunktanordnung der Antriebsglieder 1oo und 1o2; dies heißt, es wird die Anordnung des Gelenkpunkts 1o6 beeinflußt und gesteuert. Wie aus der allgemeinen Kinematik bekannt/ bestimmt die Anordnung des Gelenkpunkts 1o6 den Schwingungsweg der Antriebsglieder und somit die Größe der Horizontalbewegung, welche auf die Vorschubstange 4 6 übertragen- wird. Um diese Drehpunkteinjustierung der Antriebsglieder zu bewirken, weist die erfindungsgemäße Nähmaschine von der Bedienungsperson betätigte Einstellmittel 14o für'den Hauptvorschubmechanismus auf. Die Einstellmittel 14c umfassen das Ankerglied 116, welches an seinem einer. Ende mit dem Drehpunkt 1o6 der Antriebsglieder 1oo und 1o2 gelenkig verbunden ist, sowie einen Kinkelhebel 142. Der Winkelhebel 142 weist einen mittleren Hülsenteil 144 auf, der frei auf einer Steuerwelle 146 drehbar ist. Bundartige Mittel 148 (Fig. 1) verhindern eine axiale Verschiebung des Winkelhebels 142 auf der Achse der als Schwingwelle ausgebildeten Steuerwelle 146. Diese Welle verläuft unterhalb und parallel zur Schwingwelle 84 sowie ::ur Hauptantriebswelle 4o und ist drehbar im Maschinengestell gelagert.

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Ein Arm 15o des Winkelhebels 142 ist gelenkig mit dem nach unten ragenden Ende des Ankergliedes 116 verbunden. Der andere Arm 152 des Hebels 142 wirkt mit einem von der Bedienungsperson betätigten Glied 154 zusammen. Die Einstellung oder Einjustierung des Vorschubhubes der Hauptstoffschieberstange erfolgt durch Verdrehung des stangenförmigen Gliedes 154 im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn, je nach der gewünschten Verstellrichtung. Wie in Fig. 2 dargestellt,, ist das Glied 154 in eine Bohrung des Maschinengestells 12 eingedreht. Das Glied 154 ist so angeordnet, daß es zum Arm 152 des Winkelhebels 142 hin gerichtet ist. Eine Verdrehung im Uhrzeigersinn bewirkt eine hinwärts-Bewegung des Gliedes 154, so daß es am Arm 152 des Winkelhebels 142 angreift und diesen um die Mittelachse der Steuerwelle 146 verschwenkt. In ähnlicher Weise führt eine Verdrehung im Gegenuhrzeigersinn zu einem Zurückziehen des Gliedes 154, so daß sich der Winkelhebel 142 im Gegenuhrzeigersinn verschwenken kann. Das Glied 154 ist mit einem gerändelten Knopf 156 versehen, an welchem die Bedienungsperson die Verdrehung des Gliedes 154 herbeiführen kann. Das Glied 154 weist ferner Anschläge 158 und 16o auf, mit deren Hilfe die Linearverschiebung des stangenartigen Gliedes 154 begrenzt werden kann. Aus dem vorangehenden ergibt sich, daß eine Verdrehung des Winkelhebels 142 um die Achse der Steuerwelle 146 letzten Endes die Anordnung des Drehpunktes 1o6 beeinflußt, und damit die Schwingbahn der Antriebsglieder 1oo, 1o2 und schließlich

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die Größe des horizontalen Vorschubweges, welcher der Hauptstoffschieberstange 46 durch die erste Gelenkverbindung 94 mitgeteilt wird.

Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich, sind das nach unten ragende Ende des Ankergliedes 116 und der Arm 15o des Winkelhebels 142 räumlich voneinander getrennt, jedoch durch ein Befestigungsmittel 162 miteinander verbunden. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist eine Schraubenfeder 164 um die Steuerwelle 146 herumgewickelt. Ein freies Ende 166 der Feder 164 ist am Maschinengestell verankert, während' das andere Ende am Befestigungsmittel 162 angreift. Durch diese Konstruktion wird der Winkelhebel 142 normalerweise im Gegenuhrzeigersinn vorgespannt, wobei der Arm 152 ir. Anlage mit dem Ende des einstellbaren Gliedes 154 gehalten wird. Somit ist ein zwangsläufiger Anschlag für den Winkelhebel 142 vorgesehen.

Eine ähnliche Steuerung ist für die Hilfsstoffschieberstange 48 vorgesehen. Die Einjustierung umfaßt in diesem Fall zwei Grundeinstellungen, nämlich eine maximale und eine minimale Einstellung. Die minimale oder normale Einstellung vermittelt einen minimalen Vorschubhub der Hilfsstoffschieberstange, während die maximale Einstellung einen maximalen Vorschubweg ergibt. Die minimale Vorschublänge der Hilfsstoffschieberstange kann kleiner als der Vorschubhub der Hauptstoffschieberstange sein, was zu einer Streckung des

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zu nähenden Materials während der Vorschubwirkung führt. Andererseits kann die maximale Einstellung der Hilfsstoffschieberstange auch gleich der Vorschubhublänge der Hauptstoffschieberstange sein, in welchem Falle kein differentieller Vorschub während der Betätigung der maximalen Einstellung stattfindet. Falls es hingegen erwünscht ist, kann der minimale Vorschubhub der Hilfsstoffschieberstange auch so eingestellt werden, daß er mit dem Vorschubhub der Hauptstoffschieberstange übereinstimmt, während der maximale Vorschubhub der Hilfsstoffschieberstange vergrößert werden kann, um eine Stauchung oder AufSammlung des zu nähenden Materials zu bewirken. Offensichtlich können zahlreiche Variationen der Beziehungen zwischen den beiden Vorschubhublängen der Hilfsstoffschieberstange und dem einen Vorschubhub der Hauptstoffschieberstange vorgenommen werden, indem man die Vorschubhublängen der beiden oder der einen oder der anderen der beiden Vorschubstangen entsprechend einjustiert.

Von.der Bedienungsperson betätigte Einstellmittel für den Hilfs- oder Differentialvorschubmechanismus umfassen einen Mechanismus zur'Einstellung des minimalen Vorschubhubes und einen Mechanismus zur Einstellung des maximalen Vorschubhubes der Hilfsstoffschieberstange 48. Die Einstellmittel sind am besten aus Fig. 1, 8, 9 und 1o ersichtlich und umfassen ein Paar konzentrischer Schraubenelemente, nämlich eine

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innere Stange 174 und eine äußere Hülse 176, die gleitbar auf der Stange 174 angeordnet ist. Die Stange 1.74 ist drehbar in zwei Flanschen 178 gelagert, die seitlich und rechtwinklig von einer Skalenplatte 18o abstehen. Die Skalenplatte 1 So ist, wie aus Fig. hervorgeht, an der linken Seite des Maschinengestells angeordnet. Die Flansche 178 sind so angeordnet, daß die Stange 174 in Schräglage verläuft und im wesentlichen parallel zum Glied 154 ausgerichtet ist. Das hintere oder untere Ende der Stange 174 trägt eine mit Gewinde versehene Hülse 182. Die Stange 174 kann an ihrem anderen Ende weiterhin einen gerändelten Knopf 184 aufweisen, mit dessen Hilfe die Bedienungsperson die Stange 174 leicht verdrehen kann. Sowohl der Knopf 184 als auch die Hülse 182 sind drehfest mit der Stange 174 verbunden. Ein unterer Anschlagblock 186 ist auf die Hülse 182 aufgeschraubt. Der Anschlagblock 186 weist eine ebene Seitenfläche auf, die in äußerst geringfügigem Abstand von der Skalenplatte 18o liegt ,so daß sich der Anschlagblock 186 nicht zusammen mit der Stange 174 verdrehen kann, sondern gezwungen ist, sich linear entlang der Stange 174 zu verschieben, wenn letztere gedreht wird. Kie am besten aus Fig. 7 und 8 ersichtlich, dient der Anschlagblock 186 dazu, eine Verdrehung im Gegenuhrzeigersinn eines Winkelhebels 188 zu begrenzen, der seinerseits am vorstehenden Ende der Steuerwelle 146 drehfest angeordnet ist. Der Winkelhebel 188 weist einen Arm 19o auf, der sich ausgehend von der Steuerwelle 146 im wesentlichen nach oben erstreckt. Ein

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weiterer Arm 192 des Winkelhebels 188 verläuft ausgehend von der Steuerwelle 146 nach vorne. Im Arm 19o ist ein Längsschlitz vorgesehen, durch welchen die Stange 174 hindurch verläuft.

Eine, Einjustierung des Vorschubhubes der Hilfsstoffschieberstange 48 erfolgt durch Einsteuerung der Drehpunktanordnung der Antriebsglieder 12o und 122; dies heißt, es wird die Lage des Drehpunktes 126 entsprechend eingesteuert. Wie sich aus der allgemeinen Kinematik ergibt, bestimmt die Lage des Drehpunkts 126 den Schwingweg der Antriebsglieder und somit die Größe.der Horizontalbewegung, welche der Hilfsstoffschieberstange 48 mitgeteilt werden kann. Um diese Einstellung zu bewirken, sind die Einstellmittel 17o für den Hilfsvorschubmechanismus vorgesehen. Außer den bereits erwähnten Teilen umfassen die Einstellmittel 17o auch noch das Ankerglied 138. Das Ankerglied 138 ist an seinem einen Ende mit dem Drehpunkt 126 der Antriebsglieder 12o und 122 verbunden,. An seinem unteren, nach abwärts gerichteten Ende steht das Ankerglied 138 mit einem Hebelarm in Verbindung, der auf der Steuerwelle 146 befestigt ist. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist eine Schraubenfeder 198 um die Steuerwelle 146 herumgewickelt. Ein Ende dieser Feder ist am Maschinengestell verankert, während das andere Ende am Hebelarm 196 angreift. Auf diese Weise ist der Hebelarm 196 normalerweise im Uhrzeigersinn vorgespannt, vgl, Fig. 4, so daß

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die Einstellmittel für den Vorschubhub des Hilfsvorschubmechanismus normalerweise in einer solchen Position gehalten sind, daß die Antriebsmittel der Stoffschieberstange den minimalen Hub erteilen.

Wie aus Fig. 8 hervorgeht, ist die Steuerwelle unter dem Einfluß einer Feder 198 im Gegenuhrzeigersinn vorgespannt. Somit ist der Arm 19o des Winkelhebels 188 im Gegenuhrzeigersinn in Eingriff mit dem Anschlagblock 186 gehalten. Da die im Gegenuhrzeigersinn gelegene Extremlage der Steuerwelle 146 den minimalen horizontalen Vorschub der Hilfsstoffschieberstange bestimmt, ist es offensichtlich, daß die Einstellung des minimalen Vorschubs der Hilfsstoffschieberstange 48 durch die Einstellung des Anschlagblockes 186 gesteuert ist. Zweckmäßigerweise dient der Arm 19o auch als Zeiger, welcher mit einer auf der Skalenplatte I8o vorgesehenen Markierung zusammenwirkt. Da die Einstellung des Winkelhebels 188 durch Schraubmittel erfolgt, die auf den Anschlagblock 186 einwirken, liegt eine Art Mikrometereinstellung der minimalen Vorschublänge der Hilfsstoffschieberstange 48 vor, welche hoch genau arbeitet.

Wenn der Winkelhebel 188 im Uhrzeigersinn, wie in Fig. 8 dargestellt, gegen die Kraft der Torsionsschraubenfeder 198 verdreht wird, wird der horizontale Vorschub der Hilfsstoffschieberstange erhöht, und zwar entsprechend der Winkelbewegung des Winkelhebels 188 und der Verdrehung der Steuerwelle 146.

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Eine Verdrehung des Hebels 188 um die Achse der Steuerwelle 146 kann durch irgendwelche, von der Bedienungsperson betätigte (nicht dargestellte) Mittel erfolgen, beispielsweise einen Kniehebel od. dgl., die mit dem Arm 192 des Winkelhebels 188 verbunden sind.

Die maximale Länge des Vorschubhubes der Hilfsstoffschieberstange wird durch die im Uhrzeigersinn erreichbare Extremlage des Winkelhebels 188 eingesteuert. Wie am besten aus Fig. 8 und 9 hervorgeht, wird die im Uhrzeigersinn erfolgende Bewegung des Winkelhebels 188 durch die Lage eines Stoppelementes 2oo begrenzt, welches einen Teil der mit Gewinde versehenen, äußeren Hülse 176 bildet, die ihrerseits konzentrisch zur Stange 174 verläuft. Die Einjustierung des Anschlaggliedes 2oo erfolgt mit Hilfe eines gerändelten und mit Gewinde versehenen Bundes 2o2, der lose in einem Schlitz 2o4 der Skalenplatte 18o angeordnet ist. Der gerändelte Bund 2o2 ist auf die Hülse 176 aufgeschraubt, so daß eine Verdrehung des Bundes 2o2 die Hülse 176 veranlaßt, sich linear auf der Stange 174 entlang zu bewegen. Das Anschlagelement 2oo liegt mit einer flachen Seite an der ebenfalls flachen Seite der Skalenplatte 18o an, so daß das Anschlagglied 2oo und die Hülse 176 an einer Verdrehung gehindert sind. Da die beiden Einstellungen der Hilfsstoffschieberstange schraubenbetätigt sind, sind für beide Extremlagen des ."Hilf sstoff schieber-

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mechanismus mikrometerartige Einstellvorrichtungen vorhanden. Eine einzige, fixierte Position des Winkelhebels 188 und damit der Anordnung der Hilfsstoffschieberstange kann dadurch bewerkstelligt werden, daß man den Winkelhebel 188 in irgendeiner gewünschten Position mit Hilfe eines Feststellgliedes 2o6 (an der Skalenplatte 18o) feststellt. An der Skalenplatte 18o ist weiterhin eine doppelte Blattfeder 2o8 befestigt (Fig. 5), die eine zufällige Bewegung der Justierstange dadurch verhindert, daß diese Feder in die gerändelten Flächen des Knopfes 184 und des Bundes 2o2 eingreift.

Ferner sind Mittel vorgesehen, um die vorgenommene Einstellung der Hauptstoffschieberstange anzuzeigen. Hierzu dient ein Anzeigefinger 212, der drehfest mit dem Winkelhebel 142 verbunden ist. Wie aus Fig. 1 und 7 hervorgeht, ragt dieser Finger wie der Zeiger ar. Winkelhebel 188 nach oben und wirkt mit einer Skala zusammen, die auf der einen Seite der Skalenplatte 18o vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die vorgenommene Einstellung des HauptstoffSchiebers 42 angezeigt werden.

Im Betrieb des erfindungsgemäßen, einen doppelten Stoffschieber umfassenden Differentialvorschubmechanismus muß die Bedienungsperson zunächst das Einstellglied 154 im Uhrzeiger- oder Gegenuhr^eigersinn einjustieren. Eine derartige Dreheinstellung

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des Gliedes 154 beeinflußt die freie Drehbewegung des Winkelhebels 142 um die Steuerwelle 146 und wirkt sich weiterhin auf die Anordnung des Drehpunktes Ιοβ der beiden Antriebsglieder 1oo und 1o2 und deren vorbestimmten Schwingweg aus. Eine nach oben oder unten gerichtete Verschiebung des Drehpunktes 1o6 erhöht bzw. verringert die horizontale Bewegungsmöglichkeit,, die den Antriebsgliedern 1oo und 1o2 mitgeteilt und letzten Endes auf die Hauptstoffschieberstange 46 übertragen wird- Eine ausreichende Modulation des Drehpunktes 1o6 kann auch den in umgekehrter Richtung erfolgenden Vorschub beeinflussen. Die Bedienungsperson setzt die Modulierung der Hauptvorschubeinstellmittel so lange fort, bis der als Zeiger dienende Arm 212 mit Bezug auf die Skalenplatte 18o anzeigt, daß die korrekte und angestrebte Einstellung des Vorschubhubes bezüglich der Hauptvorschubstange erreicht ist. Als nächstes verdreht die Bedienungsperson das Einstellglied 17o, um den Anschlagblock 186 einzustellen, bis die gewünschte minimale Vorschubhublänge der Differentialvorschubstange 48 erreicht ist. Die Wirkung der Verdrehung des Einstellmittels 1.7o besteht darin, daß die Steuerwelle 146 verdreht wird. Als Ergebnis der Verdrehung der Steuerwelle 146 wird der Hebelarm 196 in der Weise bewegt, daß die Lage des Drehpunktes 126 der Hebel oder Antriebsglieder 12o und 122 und ihr vorgegebener Schwingweg beeinflußt wird. Ebenso wie bei der Einjustierung des Hauptvorschubantriebes erhöht oder vermindert eine abwärts bzw. aufwärts gerichtete

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Bewegung des Drehpunktes 126 die Horizontalbewegung, die den Antriebsgliedern 12o und 122 mitgeteilt: und letzten Endes der Hilfsstoffschieberstange 43 übertragen wird. Ebenso wie bei der Einstellung des Hauptvorschubes kann eine ausreichende Modulation des Drehpunktes 126 auch einen in umgekehrter Richtung erfolgenden Vorschub bewirken.-Alternativ kann der minimale Vorschubhub kleiner als, gleich wie oder größer als die Vorschubhublänge der Hauptstoffschieberstange sein, je nach dem angestrebten Endergebnis. Die Bedienungsperson stellt anschließend die maximale Vorschubl'änge ein, welche von der Hilf sstoffschieberstange erreichbar ist, und zwar dadurch, daß sie den gerändelten Bund 2o2 verdreht. Der maximale Vorschubhub ist bestimmt durch die einstellbare Position des Gliedes 2oo. 'Jer.n eine fixierte Einstellung der Hilfsvorschublänge erwünscht ist, kann die Steuerwelle 146 dadurch voreingestellt werden, daß der Winkelhebel 188 einjustiert und anschließend unter Verwendung des Feststellgliedes 2o6 festgestellt wird.

Sobald die Steuermechanismen für den Haupt- und Hilfsvorschub eingestellt sind, ist die Maschine betriebsbereit. Die Drehbewegung der Hauptantriebswelle 4o wird über den Exzenter 74, den Ring 76 und das Pleuel 78 in eine Schwingbewegung verwandelt. Auf diese Weise erhält die Schwingwelle 84 ür>er den Antriebshobel 82 ständig eine oszillator Ische Bewegung. Die oszillatorische Bewegung der Schwingwelle S

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,Ti-192 .
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wird den Antriebshebeln 11o und 13o der ersten bzw. zweiten Gelenkverbindungen mitgeteilt. Die Schwingbewegung jedes Antriebsgliedes weist eine horizontale Komponente auf. Die betriebsmäßigen Verbindungen von den Schwingantriebsverbindungen zur Stoffschieberstange erhalten daher diese Bewegungskomponente, welche ihrerseits die zugeordnete Vorschubstange horizontal hin- und herbewegt. Die Amplitude der an jede Stoffschieberstange und damit an jeden Stoffschieber übertragene Schwingung wird jeweils unabhängig durch die Anordnung des Drehpunktes jeder Antriebsanordnung gesteuert, wobei die oben beschriebenen, jeweils separat vorhandenen Antriebseinstellmittel für die Haupt- und Hilfsvorschubmechanismen in Funktion treten.

Claims (1)

1. 3313

   HOEGER, S^e.ULRECRT ■&'■ PARTNER

   P A 7 E. ι. ~ ί. ?-. ·Λ· ,·. ι r Ι-UHUAND = TPASSt ι'- ... ,'" .'(> <■' '_·'■'■ Π~ϊ(-JAf- ' ·

   A 45 570 m Anmelder: Union Special Corporation m - 176 4 00 North Franklin Street

   16. März 1983 Chicago, Illinois 60610

   USA

   Patentanspruch

   Nähmaschine mit Maschinengestell, Hauptantriebswelle, Stichbildemitteln und Differential-Stoffschieber, gekennzeichnet durch folgende Merkmale;

   a) Erste und zweite, Seite an Seite angeordnete Stoffschieberstangen (46; 48) sind bezüglich des Maschinengestells (12) schwenkbar und hin- und herverschiebbar gelagert;

   b) Lagermittel (50) ermöglichen eine horizontale Re- - lativbewegung und verhindern, eine vertikale Relativbewegung der Stoffschieberstangen (46; 48)?

   c) ein auf der Hauptantriebswelle (40) angeordneter gemeinsamer Exzenter (62) erteilt den beiden Stoffschieberstangen (46? 48) gleichzeitig eine Vertikalbewegung;

   d) erste Gelenkverbindunqsmittel (74, 84, 100, 102,

   110) zwischen der Hauptantriebswelle (40) und der ersten Stoffschieberstange (46) erteilen letzterer eine horizontale Hin- und Herbewegung;

   όό i JÖJ I

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   ra - 176 - 2 -

   16. März 1983

   e) zweite Gelenkverbindungsmittel (74, 84, 120, 122, 130) zwischen der Hauptantriebswelle (40) und der zweiten Stoffschieberstange (48) erteilen letzterer eine horizontale Hin- und Herbewegung;

   f) die ersten und zweiten Gelenkverbindungsmittel umfassen Mittel (74, 76, 78,.82, 84) zur Umwandlung der Drehbewegung der Hauptantriebswelle (4 0) in eine Schwingbewegung, einen damit verbundenen und oszillierend angetriebenen Antriebshebel (110; 130) und Verbindungsmittel (100, 102; 120, 122) zwischen Antriebshebel und Stoffschieberstange (46; 48), die der letzteren die horizontale Hin- und Herbewegung erteilen;

   g) erste Einstellmittel (140) ermöglichen eine Steuerung des Schwenkweges des Antriebshebels (110) und gestatten hierdurch eine Veränderung des horizontalen Verschiebeweges der ersten Stoffschieberstange (46) ;

   h) zweite Einstellmittel (170) ermöglichen eine Steuerung des Schwenkweges des Antriebshebels (130) und gestatten hierdurch eine Veränderung des horizontalen Verschiebeweges der zweiten Stoffschieberstange (48) .