DE3411217A1 - Doppelkettenstich-naehmaschine - Google Patents

Description

Kochs Adler AG, Potsdamer Straße 19o, 48oo Bielefeld Dopppelkettenstich-Nähmaschine

Die Erfindung betrifft eine Doppelketten-Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Doppelkettenstich-Nähmaschinen haben den grundsätzlichen Vorteil, daß sie aufgrund des auf- und abgehenden Abtriebes der Nadelstange mit der Nadel durch einen Kurbeltrieb problemlos verhältnismäßig hochtourig angetrieben werden können. Ein grundsätzliches Problem bei derartigen Nähmaschinen besteht darin, den Greifer so anzutreiben, daß gute Schleifenaufnahme- und Abstich-Verhältnisse geschaffen werden.

Aus der DE-OS 33 13 981 ist eine Greiferbetätigungsvorrichtung für eine Nähmaschine der gattungsgemäßen Art mit Stichlängenverstellung bekannt, bei der die Bahn der Greiferspitze selbst unverändert bleibt, wobei diese Bahn aber insgesamt so verschoben wird, daß der Abstand der Greiferspitze von der Stellung

der Nadel an ihrem unteren Totpunkt jeweils annähernd konstant bleibt. Dieses Schwingen mit konstanter Amplitude wird so eingeleitet, daß bei Steigerung der Stichlänge der Beginn des Bogens, der von der Spitze des Greifers ausgeführt wird, von der Vertikalen wegbewegt wird, die durch den unteren Totpunkt der Nadel geht. Bei einer Reduktion der Stichlänge wird der Beginn des Bogens, den die Greiferspitze ausführt, zu der Vertikalen hinbewegt, die durch den unteren Totpunkt der Nadel geht.

Aus der DE-AS 12 94 171 (entsprechend US-PS 3 285 21o) ist ebenfalls ein Greiferantrieb für Kettenstich-Nähmaschinen der gattungsgemäßen Art bekannt, bei dem der Greifer mit einer konstanten Amplitude schwenkantreibbar ist. Die Bahn des Greifers wird bei Stichlängenänderungen bei Beibehaltung ihrer konstanten Amplitude in Vorschubrichtung quer zur Vorschubrichtung so verschoben, daß der Abstand zwischen Greiferspitze und Nadel in der unteren Totpunktlage der Nadel etwa konstant ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Doppelkettenstich-Nähmaschine derart auszugestalten, daß bei Einsatz eines üblichen Doppelkettenstich-Greifers die verarbeitbare Nähgutstärke, die erzeugbare Stichlänge, die Zuverlässigkeit der Stichbildung und die Standfestigkeit der Nähwerkzeuge erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Greiferantriebs-Getriebes führt dazu, daß die Aufnahme der Nadelfadenschleife einerseits und der Abstich der Nadel in das vom Spreizer des Greifers aufgezogene aus Nadelfaden und Greiferfaden bestehende Fadendreieck in sehr genau definierten Relativlagen zwischen Nadel und Greifer erfolgen, so daß die Stichbildeverhältnisse sehr exakt werden. Wegen der hohen Geschwindigkeit, mit der der Greifer an der Nadel vorbeibewegt wird, ist der Kollisionsbereich zwischen Nadel und Greifer sehr klein, so daß insgesamt die Hubhöhe der Nadel vergrößert werden kann, d.h. die Nähgutstärke kann erhöht werden. Des weiteren kann mit großen Stichlängen gearbeitet werden, da die Greiferspitze mit hoher Geschwindigkeit an der Nadel vorbeigeführt wird. Die Länge des Greifers braucht hierzu nicht erhöht zu werden. Selbst wenn eine Stichlängenverstellung vorgesehen ist, wenn also die Vorschubbewegung des Stoffschiebers und die entsprechende Nadeltransportbewegung veränderbar sind, führt die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Greiferantriebs-Getriebes noch zu guten Ergebnissen, weil - wegen der hohen Geschwindig keit des Greifers in den geschilderten Bereichen die Nadel sich nur um einen relativ kleinen Betrag bewegt, wenn der Greifer einen relativ großen Schwenkwinkel zurücklegt. Der Greifer wird durch die Hohlkehle der Nadel zurückbewegt, so daß keine Gratbildung entstehen kann, womit gleichzeitig Verletzungen des Fadens ausgeschlossen werden.

Wenn die Stichlänge veränderbar ist, dann ist es besonders vorteilhaft, wenn durch die Maßnahmen nach Anspruch 2 eine Kompensation der Greiferschwingbewegung durchgeführt wird. Der Einsatz eines 6-gliedrigen 3-Stand-Getriebes zusammen mit der Verstellmöglichkeit

nach Anspruch 2 führt schon zu großen Vorteilen, auch wenn mit dem Getriebe eine weitgehend harmonische Schwingung erzeugt wird, wenn also nicht die gemäß dem letzten Merkmal des Anspruches 1 beschriebene Art der Schwenkbewegung erzeugt wird.

Der Anspruch 3 gibt eine konstruktive Lösung für das Greiferantriebs-Getriebe wieder, die besonders robust ist und ohne große Kräfte arbeitet.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 gibt eine Lösung für die Kompensation des Greiferantriebs-Getriebes für unterschiedliche Stichlängen wieder, wobei diese Ausgestaltung stufenlos unter Vollast und bei voller Drehzahl geschaltet werden kann.

Das erfindungsgemäße Greiferantriebs-Getriebe ist ein sogenanntes ebenes Getriebe, d.h. alle Bewegungen erfolgen in zueinander parallelen Ebenen. Ein weiterer grundsätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Greiferantriebs-Getriebes ist, daß der gewöhnliche Kurbeltrieb als Antrieb für die Nadelstange beibehalten werden kann, daß also keine Eingriffe beim Nadelstangenantrieb vorgenommen v/erden müssen, um zu der Bewegung nach Anspruch 1 zu kommen.

Zahlreiche weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht des Triebes einer Doppelkettenstich-Nähmaschine nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Explosiv-Darstellung eines Greiferantriebs-Getriebes für den Trieb nach Fig. 1,

Fig.3a ein kinematisches Diagramm, in dem verschiedene Nadelpositionen mit den zugehörigen Greifer-Positionen für große Stichlänge in vergrößertem Maßstab dargestellt ist,

Fig.3b ein kinematisches Diagramm entsprechend Fig. 3a, jedoch für kleine Stichlängen,

Fig. 4 ein Diagramm, in dem der Schwenkwinkel b des Greifers unter dem Drehwinkel a des Kurbeltriebs für die Nadel dargestellt ist,

Fig. 5 eine perspektivische Explosiv-Darstellung eines Greiferantriebs-Getriebes, das im Unterschied zu der Ausgestaltung nach Fig. 2 keine Stichlängenkompensation aufweist,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles des Greiferantriebs-Getriebes und

Fig.7a bis e verschiedene Getriebe-Konfigurationen in schematischer Darstellung als kinematische Ketten.

Da in Fig. 1 der mechanische Trieb eines Nähkopfes schematisch dargestellt ist, sind das Nähkopfoberteil 1 in kurzen gestrichelten Linien, das Nähkopfunterteil 2 in strichpunktierten Linien und der Ständer 3 mit langen Strichen angedeutet. Im Nähkopf-Ober-

teil ist eine Armwelle 4 in Lagern 5 gelagert, die über einen Kurbeltrieb 6 eine eine Nadel 7 tragende Nadelstange 8 auf- und abwärtsgehend antreibt. Die Nadelstange 8 ist vertikal verschiebbar in einem oberen Lager 9 und einem unteren Lager Io gelagert, die an einer Schwinge 11 angebracht sind. Diese Schwinge 11 wiederum ist mittels einer Schwingwelle 12, die einen abgekröpften Arm 13 aufweist, entsprechend dem Schwingrichtungspfeil 14 schwingantreibbar. Ein derartiger Nadel-Schwingantrieb ist allgemein bekannt und üblich. Der hin- und hergehende, also nichtdrehende Schwingantrieb der Schwingwelle 12 erfolgt von einer im Nähkopf-Unterteil 2 gelagerten Schubwelle 15 über einen an dieser angebrachten, radial von dieser nach oben in den Ständer 3 abstehenden Hebel 16, der über ein Gelenk 17 mit einem ebenfalls radial von der Schwingwelle 12 durch den Ständer nach unten abstehenden Hebel 18 verbunden ist. Da die Schubwelle 15 - wie weiter unten noch genauer geschildert wird - nicht drehend, sondern hin- und herschwingend angetrieben wird, wird diese Schwingbewegung durch die beiden mittels des Gelenks 17 miteinander verbundenen Hebel 16, 18 auf die mittels Lagern 19 im Nähkopf-Oberteil 1 gelagerte Schwingwelle 12 übertragen.

Von der in Lagern 2o im Nähkopf-Unterteil 2 gelagerten Schubwelle 15 wird über eine an dieser angebrachte Kurbel 21 und eine an dieser wiederum angelenkte Schubstange 22 ein Stoffschieber 23 etwa horizontal hin- und hergehend angetrieben, d.h. es wird ihm die Stoffvorschubbewegung in Richtung 24 und die ebenfalls im wesentlichen horizontale Rückhubbewegung erteilt.

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Im Nähkopf-Unterteil 2 ist eine Welle 25 in Lagern gelagert, die von der Armwelle 4 über einen Zahnriementrieb 27 drehzahlgleich mit ersterer angetrieben wird. Von dieser Welle 25 wird der Schwingantrieb der Schubwelle 15 über ein Schubgetriebe 28 abgeleitet. Dieses Schubgetriebe 28 weist einen Winkelhebel auf, dessen eines Ende 3o an einem radial von der Schubwelle 15 abstehenden Hebel 31 angelenkt ist. Das andere Ende 32 des Winkelhebels 29 ist in einem Stellrahmen 33 verschiebbar gelagert, der an einer verschwenkbaren Stellwelle 34 angebracht ist. In diesem Stellrahmen ist eine Führungsstange 35 angebracht, auf der ein Gleitstein 36 verschiebbar angeordnet ist, der wiederum über ein Kreuzgelenk 37, ein sogenanntes Kardangelenk, mit dem anderen Ende 32 des Winkelhebels 29 verbunden ist. Der Winkelhebel kann also Stellbewegungen des Stellrahmens 33 folgen. Der Schwingantrieb selber wird über eine an der Welle ausgebildete Schubkurbel 38 und eine auf dieser gelagerte Zugstange 39, die wiederum in der Spitze 4o des Winkelhebels 29 schwenkbar gelagert ist, erzeugt. Die in Lagern 41 im Nähkopf-Unterteil 2 gelagerte Stellwelle 34 ist mittels eines nach außen herausgeführten, von der Bedienungsperson also erreichbaren Stellhebels 42 verschwenkbar. Der Stellhebel 42 ist hierzu in einer ortsfesten Kulisse 43 geführt. In einer mit "0" gekennzeichneten Endlage der Kulisse 43 ist die Winkellage der Stellwelle 34 und damit des Stellrahmens 33 derart, daß das eine Ende 3o des Winkelhebels 29 fast keine Bewegung aufgezwungen bekommt, d.h. weder dem Stoffschieber 23 noch der Nadel-Schwinge 11 wird eine Bewegung in Stofftransportrichtung bzw. in Schwingrichtung 14 erteilt. Die über die Schubkurbel 38 und die Zugstange 39 dem Winkelhebel 29 erteilte Bewegung wird vielmehr vollständig in

eine mittels des Gleitsteins 36 auf der Führungsstange 35 frei hin- und hergehende Bewegung des anderen Endes 32 des Winkelhebels 29 umgesetzt. In dieser Stellung des Stellhebels 42 steht die Führungsstange 35 des Stellrahmens 33 also im wesentlichen senkrecht zu einer gedachten Verbindungslinie von dem Gelenkpunkt des Hebels 31 und des Endes 3o zu dem Kreuzgelenk 37.

Wenn der Stellhebel 42 in Richtung auf "+" bewegt wird, dann wird die Winkellage der Führungsstange 35 zum anderen Ende 32 des Winkelhebels 29 verändert, so daß die über die Schubkurbel 38 und die Zugstange 39 aufgezwungene Bewegung in eine Schubbewegung des einen Endes 3o des Winkelhebels 29 umgesetzt wird. Das Schubgetriebe 28 übt also eine Schubbewegung entsprechend dem Schubrichtungspfeil 44 aus, die über den Hebel 31 in eine Schwingbewegung der Schubwelle 15 umgesetzt wird. Das geschilderte Schubgetriebe 28 ist stufenlos zwischen "0" und dem Maximalwert H ₊ It verstellbar, und zwar auch unter Last. Auch während des Nähvorganges kann also der Betrag des Stoffvorschubes bzw. der Nadelschwingbewegung stufenlos verändert werden.

Von der Welle 25 wird auch über ein Hubgetriebe 45 eine Vertikalbewegung des StoffSchiebers 23 abgeleitet, die sich mit der erläuterten Horizontalbewegung zu einer etwa elliptischen Bewegung des StoffSchiebers 23 überlagert. Dieses Hubgetriebe 45 weist eine im Nähkopf-Unterteil 2 in Lagern 46 gelagerte Hubwelle auf, die an ihrem einen Ende eine Kurbel 48 aufweist. An dieser Kurbel 48 ist eine Zugstange 49 gelagert, die wiederum auf einer Hubkurbel 5o der Welle 25 gelagert ist, so daß der Hubwelle 47 eine nur von

der Drehzahl der Welle 25 abhängige, in ihrer Schwingungsweite unveränderbare Schwingbewegung aufgezwungen wird. Am anderen Ende der Hubwelle 47 ist ebenfalls eine Kurbel 51 angebracht, die über ein Schiebelager mit einem Hebel 53 verbunden ist, der wiederum im wesentlichen senkrecht nach unten am Stoffschieber angebracht ist. Die Schwingbewegung der Hubwelle 47 wird somit in eine auf- und abgehende Bewegung des StoffSchiebers 23 umgesetzt. Durch die geschilderten Maßnahmen wird erreicht, daß die Nadel 7, auch wenn sie in das im Stoffschieber 23 ausgebildete Stichloch eingestochen ist, eine völlig gleichlaufende Bewegung mit dem Stoffschieber 23 ausführt.

Von der Welle 25 wird weiterhin der Schwingantrieb für einen Doppelkettenstich-Greifer 55 abgeleitet, der parallel zur Stofftransportrichtung 24 des Stoffschiebers 23 schwingt. Es handelt sich also um eine sogenannte Doppelkettenstich-Inline-Maschine. Die Greiferspitze 56 des Greifers 55 bewegt sich also im wesentlichen parallel aber entgegengesetzt zur Stofftransportrichtung 24,

Der Greifer ist über einen Hebel 57 mit einer Schwing-Abtriebswelle 58 eines Greiferantriebs-Getriebes 59 gekoppelt, wobei der Hebel 57 radial von der Schwing-Abtriebswelle 58 absteht, so daß eine Schwingbewegung der Schwing-Abtriebswelle 58 in eine entsprechende hin- und hergehende Schwingbewegung 6o des Greifers 55 bzw. der Greiferspitze 56 umgesetzt wird. Diese Greiferschwingbewegung wird von der Welle 25 abgeleitet. Über ein mit der Stellwelle 34 gekoppeltes Kompensationsgetriebe 61 wird die vom Greiferantriebs-Getriebe

abgegebene Schwingbewegung in ihrer Amplitude so verändert, daß unabhängig von der jeweiligen Stichlänge die Abstich- und Schleifenaufnahmeverhältnisse zwischen der Nadel 7 und der Greiferspitze 56 erhalten bleiben.

Das Greiferantriebs-Getriebe 59 und das Kompensationsgetriebe 61 sind in Fig. 2 detaillierter dargestellt. Es werden in Fig. 2 und Fig. 1 jeweils für dieselben Teile dieselben Bezugsziffern verwendet, auch wenn das jeweilige Teil in Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist.

Das Greiferantriebs-Getriebe 59 wird mittels einer an der Welle 25 angebrachten Kurbel 62 über eine mittels eines Gelenks 9o angelenkte Zugstange 63 angetrieben, die wiederum an einem Hebel 64 eines Hebellagers 65 mittels eines Gelenks 91 angelenkt ist. Die Kurbel 62 ist - wie in der Nähmaschinentechnik weit verbreitet - durch einen in Fig. 2 erkennbaren Exzenter realisiert.

Von dem Hebellager 65 ragt wiederum ein Hebel 66 vor, der über eine an seinem Ende mittels eines Gelenks 92 angelenkte Zugstange 67 gelenkig über ein weiteres Gelenk 93 mit einem Hebel 68 verbunden ist, der radial von der in Lagern 69 gelagerten Schwing-Abtriebswelle 58 vorragt. Durch diese Ausgestaltung des Greiferantriebs-Getriebes 59 wird eine Drehbewegung der Welle 25 in eine Schwingbewegung des Greifers 55 mit seiner Greiferspitze 56 umgesetzt.

Der Zweck des nachfolgend zu beschreibenden Kompensationsgetriebes 61 besteht im wesentlichen darin, die Lage des Hebellagers 65 während des Betriebes

stufenlos verstellen zu können, und damit die Schwingweite der Greiferspitze 56 und deren Schwenkbewegung über dem Kurbelwinkel a der Nadelstange 8 zu verändern.

Hierzu ist ein Schwenklager 7o um zwei miteinander fluchtende Lagerzapfen 71 in ortsfesten Lagern 72 im Nähkopf-Unterteil 2 gelagert. An diesen Lagerzapfen sind Wangen 73, 74 drehfest angebracht, die mittels einer Verbindungsstange 75 miteinander verbunden

Zwischen den Wangen 73, 74 ist weiterhin eine Lagerstange 76 befestigt, auf der das aus Gründen der Übersichtlichkeit rohrförmig dargestellte Hebellager 65 schwenkbar angeordnet ist, an dem die Hebel 64 und 66 angebracht sind. In der Praxis wird das Hebellager 65 mit den Hebeln 64, 66 als Platte mit den Gelenken 91, 92 ausgebildet. Die Lagerstange 76 weist gegenüber den Lagerzapfen 71 eine Exzentrizität 77 auf.

An die eine Wange 74 ist mit Abstand von der Mittellinie der Lagerzapfen 71 einer Stellstange 78 angelenkt, die gelenkig mit einer an der Stellwelle 34 angebrachten Kurbel 79 verbunden ist. Wenn die Stellwelle 34 durch Verschwenken des Stellhebels 42 verschwenkt wird, wird somit auch die Lagerstange 76 für das Hebellager 65 verschwenkt, d.h. das Kompensationsgetriebe 61 wird betätigt, wodurch sich das Übersetzungsverhältnis des Greiferantriebs-Getriebes 59 ändert.

Die Arbeitsweise des Greiferantriebs-Getriebes 59 mit dem Kompensationsgetriebe 61 ist wie folgt:

-ρ -

Durch die Drehung der Armwelle 4 wird die in der Nadelstange 8 befestigte Nadel 7 mittels des Kurbeltriebs 6 auf einer vertikalen Bahn auf- und abgehend angetrieben. Gleichzeitig wird mittels des Zahnriementriebes 27 die Welle 25 angetrieben, und zwar aufgrund des Übersetzungsverhältnisses 1:1 drehzahl- und drehwinkelgleich. Durch die Drehung der Welle 25 wird der dreieckförmige Winkelhebel 29 des Schubgetriebes mittels der Schubkurbel 38 schwingend angetrieben, so daß sich der in dem Kreuzgelenk 37 kardanisch aufgehängte Gleitstein 36 auf der Führungsstange 35 hin- und herbewegt. Die Winkellage der Führungsstange kann durch den in der ortsfesten Kulisse 43 geführten Stellhebel 42 verändert werden, so daß der Winkelhebel 29 mit seinem einen Ende 3o den Hebel 31 in eine Schwingbewegung versetzt. Diese Schwingbewegung wird über die Schubwelle 15 auf die Kurbel 21 übertragen, wodurch der Stoffschieber 23 eine Bewegung ausführt, die der Stofftransportrichtung 24 gleichgerichtet oder entgegengesetzt verläuft. Aufgrund der gelenkigen Verbindung der Schubwelle 15 mit der die Schwinge 11 tragenden Schwingwelle 12 mittels des Hebels 16, des Gelenks 17 und des Hebels 18 wird schließlich auch die Nadel 7 synchron mit dem Stoffschieber 23 schwingend hin- und hergehend angetrieben, so daß die Nadel 7 mit dem in dem Stoffschieber 23 ausgebildeten Stichloch 54 kollisionsfrei zusammenarbeiten kann.

Des weiteren wird die Hubwelle 47 mittels des Hubgetriebes 45 durch die Drehung der Welle 25 schwingend angetrieben, so daß der Stoffschieber 23 aufgrund der Anbindung des Hebels 53 über das Schiebelager 52

und die Kurbel 51 auf- und abgehend, d.h. auf einer zu der Nadelstange 8 parallelgerichteten Bahn bewegt wird. Bei korrekter phasenmäßiger Einstellung des Kurbeltriebs 6, der Schubkurbel 38 und der Hubkurbel führt der Stoffschieber 23 eine quasi-elliptische Bewegung aus, so daß das zu vernähende Nähgut 8o bei eingestochener Nadel 7 in Stofftransportrichtung 24 vorgeschoben wird. Da sich die Nadel 7 während dieser Vorschubphase in eingestochenem Zustand in dem Nähgut 8o befindet, wird von einer Nadeltransport-Vorschubbewegung gesprochen. Durch die vorbeschriebene kinematische Verbindung der Schwinge 11 mit der Schubwel le 15 wird gleichzeitig mit einer Veränderung der Bewegungsamplitude des Stoffschiebers 23 aufgrund einer Änderung der Stichlänge die Nadelaus1enkbewegung der Nadel 7 verändert. Beides erfolgt durch ein Verstellen der Stellwelle 34.

Durch die Drehung der Welle 25 wird eine Schwingbewegung des Hebellagers 65 erzeugt, wodurch eine Schwingbewegung des mit der Nadel 7 zusammenwirkenden Doppelkettenstich-Greifers 55 erzeugt wird.

Durch Verschwenkungen der Stellwelle 34 wird die Lage des Hebellagers 65 verändert.

Die Kurbel 62, die Zugstange 63 und der Hebel 64 des Greiferantriebs-Getriebes bilden einen ersten Getriebeteil, während der Hebel 66 und die Zugstange 67 einen zweiten Getriebeteil bilden, bei dem es sich um einen sogenannten Zweischlag handelt. Die beiden Getriebeteile sind derart zueinander angeordnet, daß der zweite Getriebeteil sich etwa in seiner Strecklage befindet, wenn der erste Getriebeteil sich in

seiner Decklage, also in der Lage befindet, in der seine Teile am stärksten aufeinanderzu verschwenkt sind. Durch die Hintereinanderschaltung dieser zwei Getriebeteile wird erreicht, daß der Doppelkettenstich-Greifer 55 in seiner der Stofftransportrichtung 24 entgegengesetzten Endlage eine rastähnliche Bewegung ausführt. In Fig. 4 ist dieser Bewegungsverlauf dargestellt, wobei die Auftragung des Drehwinkels +a bzw. die des Greifer-Schwenkwinkels +b den in Fig. 1 eingetragenen Richtungen +a und +b entsprechen. Hieraus ist entnehmbar, daß sich der Greifer 55 im Bereich dieser Endlage über einen großen Kurbelwinkelbereich beinahe in Ruhe befindet. Andererseits führt die Greiferspitze im Bereich ihrer anderen in Stofftransportrichtung gerichteten Endlage eine rasche Bewegungsumkehr aus, wie sich aus den entsprechend steilen Flanken der Bewegungskurve des Greifers in Fig. 4 ergibt.

Durch die geschilderte Ausgestaltung des Greiferantriebs-Getriebes 59 wird erreicht, daß die Bewegung des Doppelkettenstich-Greifers 55 der durch einen herkömmlichen Kurbeltrieb 6 auf- und abgehend angetriebenen Nadel 7 zugeordnet werden kann.

In Fig. 3a und 3b ist jeweils die Nadel 7 in eingestochenem Zustand dargestellt, d.h. in einer Stellung, die bereits unterhalb des Stichloches -54 sich befindet. Wenn eine große Stichlänge, von beispielsweise 9 mm eingestellt ist, dann bewegt sie sich auf einer ausgezogen dargestellten Bahnkurve 81 (siehe Fig. 3a). Wenn dagegen eine deutlich kleinere Stichlänge, von beispielsweise 3 mm eingestellt ist, dann bewegt sie sich auf einer gestrichelt dargestellten Bahnkurve 82 (siehe Fig. 3b).

Der Kurbelwinkel des Kurbeltriebes 6 ist über eine Umdrehung von 36o° in 24 Abschnitte von jeweils eingeteilt, die mit entsprechenden Positionen von loo bis 124 versehen sind, loo entspricht dem in den Zeichnungen nicht erkennbaren oberen Totpunkt, d.h. der oberen Umkehrstellung der Nadel 7, während die Position 112 dem unteren Totpunkt der Nadel, der sogenannten Nadeltief-Stellung entspricht. In die Fig. 3a und 3b sind die Positionen Io6 bis eingetragen, die jeweils 9o° Kurbelwinkel vor und hinter der Nadeltiefstellung entsprechen.

Die entsprechenden Kurbelwinkel-Positionen sind ebenfalls in Fig. 4 eingezeichnet, so daß aus Fig. 4 der Schwenkwinkelverlauf 83 der Greiferspitze 56 für große Stichlängen bzw. der Schwenkwinkelverlauf der Greiferspitze 56 für kleine Stichlänge über dem Kurbelwinkel aufgetragen ist. Hieraus ist dann auch die Zuordnung der jeweiligen Stellung der Spitze der Nadel 7 zur Spitze des Greifers 56 herleitbar.

Wenn sich die Nadel gemäß Fig. 3a auf der Bahnkurve nach unten bewegt, dann befindet sie sich in der Position Io7 schon unterhalb des Stichloches 54, ist also bereits in das Nähgut eingestochen. In der Position Io7 erreicht die Spitze der Nadel 7 ein aus einem Nadelfaden 85 und einem Greiferfaden gebildetes, durch einen Spreizer 87 am Greifer aufgezogenes Fadendreieck, in das die Nadel einsticht. Es handelt sich hierbei um den sogenannten Abstich. Der Greifer 56 befindet sich zu diesem Zeitpunkt gemäß Fig. 4a in einer Schwenkwinkelstellung b=y, d.h. er befindet sich auf einer sich beschleunigenden Bewegung in Stofftransportrichtung 24.

Kurz nachdem die Nadel 7 die Nadeltiefstellung 112 durchlaufen hat, erreicht die Greiferspitze 56 ihre in Stofftransportrichtung 24 liegende Extremstellung, die dem oberen Scheitelpunkt des Schwenkwinkelverlaufs 83 in Fig. 4 entspricht. Sie bewegt sich jetzt beschleunigt entgegen der Stofftransportrichtung 24 und erreicht die Nadel 7, wenn diese etwa 4o° Kurbelwinkel hinter der Nadeltiefstellung zwischen den Positionen 114, 115 angelangt ist. Eine Kollision mit der Nadel 7 wird vermieden, da diese eine entsprechende Hohlkehle 88 aufweist. Diese Stellung des Greifers 55 ist in Fig. 3a links ausgezogen dargestellt. In dieser Stellung nimmt die Greiferspitze 56 eine sich hier wegen der Aufwärtsbewegung der Nadel 7 aus dem Nadelfaden bildende Nadelfadenschleife 89 auf, die nur aus Gründen der Veranschaulichung in Fig. 3 leicht perspektivisch dargestellt ist. Die Greiferspitze 56 ist an dieser Stelle um einen Schwenkwinkel b=x ausgeschwenkt.

Während sich die Nadel 7 weiter nach oben bewegt, bewegt sich die Greiferspitze 56 beschleunigt entgegen der Stofftransportrichtung 24. Während die Nadel sich noch aufwärts bis zur Nadelhochstellung entsprechend der Position loo/124 bewegt, erreicht die Greiferspitze 56 bereits den Bereich ihres größten Schwenkwinkels b=z, d.h. den Bereich ihrer der Stofftransportrichtung 24 entgegengesetzten Extremlage, wie sich aus dem flachen unteren Abschnitt des Schwenkwinkelverlaufs 83 in Fig. 4 ergibt. Über einen Bereich von jeweils etwa 6o° beiderseits des oberen Totpunkts Ισο/124 der Nadel 7 befindet sich die Greiferspitze 56 entsprechend der strichpunktierten Darstellung in Fig. 3a fast in einer Ruhelage, von wo aus sie dann sich wieder beschleunigt zurückbewegt, wobei wieder die Abstichposition Io7 entsprechend b=y erreicht wird.

Bei einer Nadelbewegung auf einer Bahnkurve 82 für kleine Stichlängen - entsprechend der Darstellung in Fig. 3b - wird durch das Kompensationsgetriebe auch der Schwenkwinkelverlauf 84 der Greiferspitze 56 verändert. Die Greiferspitze bewegt sich von ihrer in Stofftransportrichtung 24 liegenden, in Fig. 3b links strichpunktiert dargestellten Extremlage noch schneller entsprechend der steil abfallenden gestrichelten Kurve 84 in Fig. 4, so daß die Greiferspitze 56 die Nadelfadenschleife 89 bei derselben Stellung der Nadel 7 zwischen den Positionen 114 und 115 erreicht. Der Schwenkwinkel x' ist, wie sich aus den Fig. 3a und 3b einerseits und Fig. 4 andererseits ergibt, entsprechend größer als der Schwenkwinkel b=x. Die relative Lage von Nadel 7 und Greiferspitze zueinander ist also die gleiche wie bei großen Stichlängen entsprechend Fig. 3a.

Die der Stofftransportrichtung 24 entgegengesetzte Extremlage wird im gleichen Kurbelwinkelbereich erreicht, wie bei großen Stichlängen, d.h. von 12o bis Io4. Der maximale Schwenkwinkel b=z' ist kleiner als bei großen Stichlängen.

Wenn in Fig. 3b die Nadel 7 die Abstich-Position Io7 erreicht, befindet sich die Greiferspitze auf der Rückwärtsbewegung an einer Schwenkwinkelposition b=y', d.h. der Greifer ist bereits weiter zurückgeschwenkt als in Fig. 3a. Seine relative Lage zur Nadel 7 ist somit wiederum die gleiche wie in Fig. 3a, d.h. die Abstichverhältnisse sind ebenfalls die gleichen wie in Fig. 3a.

Wesentlich für die besonders günstigen Relativlagen zwischen Greiferspitze 56 und Nadel 7 bei der Aufnahme der Nadelfadenschleife 89 und beim Abstich in das vom Spreizer 87 aufgezogene Fadendreieck ist die Ausgestaltung des Greiferantriebs-Getriebes 59, wodurch sich der einer Ruhelage ähnliche Schwenkwinkelverlauf im Bereich der der Stofftransportrichtung 24 entgegengesetzten Extremlage ergibt. Aus diesem Grunde kann es in vielen Fällen auch ausreichend sein, wenn - entsprechend der Darstellung in Fig. 5 - lediglich ein Greiferantriebs-Getriebe 59' ohne Kompensationsgetriebe vorgesehen ist. Da dieses Greiferantriebs-Getriebe 59 der Darstellung in Fig. 2 weitgehend entspricht, wurden für gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern verwendet und lediglich mit einem hochgesetzten "' ·■ versehen. Wie sich aus Fig. 5 ergibt, fluchtet hierbei die Lagerstange 76' mit den Lagerzapfen 71'. Wegen der stark beschleunigten, also sehr schnellen Bewegung der Greiferspitze auf den steilen Flanken der Schwenkwinkelverlaufs-Kurven 83 bzw. 84 benötigt die Greiferspitze 56 nur wenige Grad Kurbelwinkel aus der in Fig. 3a links ausgezogen dargestellten Stellung bis in die in Fig. 3b links gestrichelt dargestellte Stellung, also von dem Schwenkwinkel χ zu x¹. Entsprechendes gilt im Bereich y und y', also für die Abstich-Position.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Greiferantriebs-Getriebes 59" dargestellt. Es handelt sich ebenfalls um 6-gliedriges 3-Stand-Getriebe, bei dem - im Vergleich zu den Ausführungen nach den Fig. 2 und 5 - zwei Drehgelenke durch zwei Schubgelenke ersetzt wurden.

Auf der Welle 25 ist eine Kurbel 13o angebracht, auf der exzentrisch eine Zugstange 131 mittels eines

- Vd -

Gelenks 132 gelagert ist. Das andere Ende der Zugstange 131 ist über ein Gelenk 133 mit einem Schiebelager 134 verbunden. Das Schiebelager 134 ist auf einer Gleitstange 135 verschiebbar angeordnet, die Teil eines auf der Schwing-Abtriebswelle 58 drehfest befestigten Kurbelstücks 136 ist.

Das Schiebelager 134 weist zu beiden Seiten einer gedachten Symmetrieebene jeweils einen Zapfen 137 auf, auf dem je ein Gleitstein 138 schwenkbar angeordnet ist. Die Gleitsteine 138 sind verschiebbar in Gabeln 139, 14o einer Kulisse 141 aufgenommen. Zwischen den Gabeln 139, 14o weist die Kulisse 141 eine Ausnehmung 142 auf, in der das Schiebelager 134 mit Spiel angeordnet ist. Die Kulisse 141 ist an ihrem der Zugstange abgewandten Ende mit einem Lagerzapfen 143 versehen, der in einem in Fig. 6 nicht dargestellten Lager im Nähkopf-Unterteil 2 gelagert ist, das den Lagern 72 in Fig. 1 entspricht.

Die Kulisse 141 ist ferner mit einem Hebel 144 versehen, an dem die Stellstange 78 angelenkt ist.

Die Arbeitsweise dieses Greiferantriebs-Getriebes 59" ist wie folgt:

Ausgegangen wird hierbei davon, daß die Kulisse in einer vorgegebenen Winkellage gehalten wird, die einer bestimmten Stellung der Stellstange 78 und damit einer bestimmten Stellung des Stellhebels entspricht. Durch die Drehung der Welle 25 bewegt die Kurbel 13o über die Zugstange 131 das durch das Schiebelager 134 und die Gleitstange 135 gebildete Schubgelenk 145. Die Neigung des Schiebelagers wird durch die Gleitstange 135 festgelegt. Die Gleit-

steine 138 werden hierbei in den Gabeln 139, 14o verschoben, was ein Verschwenken der Gleitstange 135 und damit der Welle 58 zur Folge hat. Durch die Gleitsteine 138 und die Gabeln 139, 14o wird ein weiteres Schubgelenk 146 gebildet. Diese Überlagerung der Bewegung der beiden Schubgelenke 145, 146 führt zu einer Bewegung der Greiferspitze über dem Kurbelwinkel, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist.

Bei diesem Getriebe ergibt sich die für Fig. 4 charakteristische Abflachung, wenn die Kurbel 13o und die Zugstange 131 in die Strecklage kommen und dabei die Gleitstange 135 und Gabeln 139, 14o annähernd parallel werden.

Durch eine Verschwenkung der Kulisse 141 mittels der Stellstange 78 wird eine veränderte Schwingbewegung der Schwing-Abtriebswelle 58 herbeigeführt.

Der Verlagerung der das Hebellager 65 aufnehmenden Lagerstange 76 nach Fig. 1 entspricht somit eine Richtungsänderung des Schubgelenkes 146.

In Fig. 7a ist das kinematische Prinzip der Ausgestaltung nach Fig. 2 dargelegt. Um dies zu veranschaulichen, sind die jeweiligen Bezeichnungen aus Fig. in Fig. 7a übertragen, wobei jeweils ein a hinzugefügt ist. Die Kreise geben jeweils die auch in den Fig. 1 und 2 verwendeten Bezeichnungen für die Gelenke an. Es handelt sich um ein 6-gliedriges Dreistandgetriebe. 6 Glieder sind gegeben durch die Kurbel 62, die Zugstange 63, den Hebel 64, den Hebel 66, die Zugstange 67 und den Hebel 68 bzw. die entsprechenden kinematischen Glieder 62a, 63a, 64a, 66a, 67a, 68a. Ein 3-Stand-Getriebe liegt vor, weil es an drei Stellen, nämlich den Lagern 26, 69 und 65 bzw. den entsprechenden kinematischen Gelenkpunkten 26a, 65a, 69a abgestützt

ist, wobei der Gelenkpunkt 65a entsprechend dem Hebellager 65 entsprechend dem Schwenklager 7oa verschiebbar ist. Aus der Darstellung der kinematischen Kette in Fig. 7a ist auch erkennbar, daß bei einer Decklage des ersten, durch die kinematischen Glieder 62a, 63a gebildeten Getriebeteiles der andere, durch die kinematischen Glieder 67a, 68a gebildete Getriebeteil seine Strecklage einnimmt. Weiterhin ist erkennbar, daß die Hebel 64. 66 bzw. die entsprechenden kinematischen Glieder 64a, 66a unter einem festen Winkel zueinander stehen, wobei das Gelenk 92a, an dem die Zugstange 67a am Hebel 66a angelenkt ist, sich auf einem Kreisabschnitt bewegt.

Die Fig. 7b gibt als kinematische Kette das kinematische Prinzip der Ausgestaltung nach Fig. 5 wieder, d.h. das Greiferantriebs-Getriebe ohne Kompensationsgetriebe. Die kinematische Kette stimmt also mit der nach Fig. 7a bis auf den einen Unterschied überein, daß das Hebellager 65 nicht verschiebbar ist, da die Lagerstange 76 unverschiebbar angeordnet ist.Die einzelnen kinematischen Glieder sind mit den Bezugsziffern aus der Zeichnung jeweils ergänzt um ein b eingetragen.

Wie aus Fig. 7c hervorgeht, ist für den hier in Rede stehenden Antrieb eines Greifers einer Doppelkettenstich-Nähmaschine auch ein 6-gliedriges 3-Stand-Getriebe denkbar, bei dem der abtriebsseitige Zweischlag 67c 68c von einem Gelenkpunkt 92c ausgeht, der entgegen der Ausgestaltung in den Fig. 7a und 7b nicht auf einem Kreisbogenabschnitt, sondern auf einer Koppelkurve bewegt wird, die dadurch erzeugt wird, daß antriebsseitig ein 4-Gelenk-Getriebe mit den Gelenkpunkten 26c, 9oc, 91c, 65c gebildet ist.

Fig. 7d zeigt das kinematische Prinzip der Ausgestaltung nach Fig. 6. Es sind hierbei die jeweiligen Bezugsziffern aus Fig. 6 übernommen, wobei jeweils ein a hinzugefügt wurde. Wie sich insbesondere aus dieser Darstellung ergibt, wird der oben geschilderte, sich insbesondere aus Fig. 4 ergebende Erfolg auch erreicht, wenn bestimmte Getriebeabmessungen derart ausgeführt werden, daß sie (kinematisch gesehen) den Wert⁰⁰ einnehmen. Dies heißt kinematisch, daß endliche Lenkerlängen durch Geradführungen ersetzt werden. Drehgelenke werden also durch Schubgelenke ersetzt.

Die Abwandlung bei der kinematischen Kette nach Fig. 7e besteht darin, daß dort - gleichermaßen wie bei der Ausgestaltung nach Fig. 7b - kein verstellbarer Gestellpunkt (Abstützpunkt) vorgesehen ist. Es ist also keine Verstellmöglichkeit mittels des Stellhebels 42 vorgesehen. In Fig. 7e wurden auch die Bezugsziffern aus Fig. 6, jeweils ergänzt um ein b, verwendet.

Claims (4)

Kochs Adler AG, Potsdamer Straße 19o, 48oo Bielefeld Ansprüche

1. Doppelkettenstich-Nähmaschine mit einer in ihrer Vorschubrichtung und entgegengesetzt hierzu schwingend antreibbaren Vorschubeinrichtung zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen Nähgut und Nähkopf und mit einer synchron hierzu antreibbaren Nadelstange mit Nadel, die mittels eines Kurbeltriebs auf- und abgehend antreibbar ist, und mit einem mit der Nadel zusammenwirkenden parallel und entgegengesetzt zur Vorschubrichtung über ein Greiferantriebs-Getriebe schwenkantreibbaren Doppelkettenstich-Greifer, dadurch gekennzeichnet, daß das Greiferantriebs-Getriebe (59, 59' 59") als 6-gliedriges 3-Stand-Getriebe ausgebildet ist, das antriebsseitig über ein ortsfestes Lager (26) und abtriebsseitig über ein ortsfestes Lager (69) und über ein drittes Lager (Hebellager 65) abgestützt ist, wobei bei konstanter Winkelgeschwindigkeit auf der Antriebsseite eine Schwenkbewegung des Greifers (55) mit hoher Geschwindigkeit von und zu einer in Vorschubrichtung (24) liegenden Endlage bei geringer

Verweilzeit in dieser Endlage und mit einer langen Verweilzeit in der entgegengesetzten Endlage erzeugt wird.

2. Nähmaschine, deren Nadel und deren Stoffschieber gemeinsam auf unterschiedliche Stichlängen einstellbar sind, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Lager (Hebellager 65) verstellbar ist.

3. Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Greiferantriebs-Getriebe (59, 59') einen ersten Getriebeteil nach Art eines Kurbeltriebes und einen hiermit drehfest gekoppelten zweiten Getriebeteil nach Art eines Zweischlags aufweist, wobei die Zuordnung der beiden Getriebeteile derart ist, daß der erste Getriebeteil etwa seine Decklage einnimmt, wenn der andere Getriebeteil seine Strecklage einnimmt.

4. Nähmaschine nach den Ansprüchen 1, 2 und gegebenenfalls 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Lager durch Schwenklager (7o) gebildet ist, das mit dem Stichlängeneinsteller gekoppelt ist.