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Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der
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japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 60-13580 vom 31. Januar 1985
in Anspruch genommen.
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Die Erfindung betrifft eine Zickzack-Nähmaschine, insbesondere jedoch
einen Pendelmechanismus des Nadelbarrens einer Zickzack-Nähmaschine.
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Ein herkömmlich ausgebildeter Pendelmechanismus für Zickzack-Nähmaschinen,
wie sie in der Textilindustrie zur Herstellung von Knopflöchern oder dergleichen
verwendet werden,ist in Figur 4 gezeigt. Bezugsziffer 7 bezeichnet eine Hauptwelle,
die über eine Riemenscheibe p durch einen nicht dargestellten Motor in der gezeigten
Pfeilrichtung angetrieben wird. An einem Ende der Welle 7 ist ein Gegengewicht 6
angeordnet. Im oberen Bereich des Gegengewichts 6 sind ein Fadenspanner und eine
Kurbelstange 3 drehbar gehalten. Eine Nadelbarren-Kurbel 16 ist durch eine Halteschraube
18 dreh-bzw. schwenkbar befestigt. Das untere Ende der Kurbelstange 3 ist mit einem
Nadelbarren-Halter 8 verbunden, durch welchen der Nadelbarren 9 gehalten ist. Bezugsziffer
10 bezeichnet einen Nadelbarren-Rahmen, der durch einen an dem Maschinenrahmen befestigten
Zapfen 17 beweglich gelagert ist und in Pfeilrichtung B-C hin und her pendelt. Der
an seinem unteren Ende eine Nadel 11 haltende Nadelbarren 9 ist in Richtung nach
oben und unten beweglich gehalten und wird über den Nadelbarren-Halter 8 durch die
Kurbelstange 3 angetrieben. Der Antrieb für die Pendelbewegung des Nadelbarren-Rahmens
erfolgt über die Hauptwelle 7, einen
Pendelnocken CM, einen Nadelbarren-Lenker
R, eine Rahmen-Pendelwelle 12, einen Pendelarm 13, einen an dem Pendelarm 13 befestigten
Zapfen 15 und einen Ansatz 14, der drehbar am unteren Abschnitt des Nadelbarren-Rahmens
10 befestigt ist, durch einen nicht abgebildeten Motor. Das Bezugszeichen W bezeichnet
einen Ö1-docht.
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Bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Pendelmechanismus des
Nadelbarrens sind die Hochstellänge "m" der Nadel von der tiefster Lage bis dorthin,
wo die Greiferspitze mit der Mittellinie der Nadel zusammentrifft (siehe m2,m3 in
Figur 6), und die von der Greiferspitze bis zum oberen Ende des Nadelöhrs gemessene
Distanz "1", nämlich wenn die Greiferspitze mit der Mittellinie der Nadel zusammentrifft
(siehe 12,13 in Figur 6) in Abhängigkeit von der Pendellage veränderlich. Die Art
der Veränderlichkeit bzw. Variation der Längen bzw. Wege m, 1 ist in Figur 5 dargestellt,
wobei das Bezugszeichen S die Mitte der Greiferantriebswelle kennzeichnet.
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Bezugsziffer 20 bezeichnet die kreisrunde Ortslinie des sich drehenden
Greifers. Der Greifer dreht sich in derselben Richtung wie die Hauptwelle 7, jedoch
mit einer Umdrehungszahl pro Minute, die dem Zweifachen der Umdrehungszahl pro Minute
der Hauptwelle 7 entspricht. Die Linie der Hauptwelle 7, die Linie der Greiferantriebswelle
S und die Linie des zur Festlegung des Nadelbarren-Rahmens dienenden Zapfens 17
befinden sich auf einer Ebene, die senkrecht zur Bettoberfläche (Stichplatte) NP
verläuft. Die Linien der Wellen verlaufen parallel zueinander. Das bedeutet mit
anderen Worten, daß sich die Mitte dieser drei Wellen
auf einer
Linie befindet, die sich von vorne betrachtet senkrecht bzw. im rechten Winkel zur
Bettoberfläche NP erstreckt.
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In der nachstehenden Tabelle ist die für die mittlere, rechte und
linke Nadelstellung zutreffende Distanz 1, m jeweils durch 11, 12, 13 und ml, m2
ausgedrückt. Die Tabelle enthält auch die jeweils gemessene Distanz 1, m für die
mittlere, rechte und linke Nadelposition, und zwar im Zusammenhang mit einer Amplitude
der Nadel, die 3mm beträgt. Wie sich die Distanz 1, m in jeder drei Nadelpositionen
ändert, ist ebenfalls in der Tabelle angegeben.
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Tabelle 1
| Nadelposition |
| links Mitte rechts ' Variation |
| (nach B) (nach C) |
| l mm l2 = 2,36 l1 = 1,7 l3 = 0,29 #l=l2-l3=2,07 |
| m mm m2 = 1,41 ml = 2,3 m3 = 3,49 #m2-3=-2,08 |
m = hochgestellte Länge der Nadel von dem tiefsten Punkt bis dorthin, wo die Greiferspitze
mit der Mittellinie der Nadel zusammentrifft (s. Figur 6).
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1 = Distanz bzw. Länge von der Greiferspitze zu dem oberen Ende des
Nadelöhrs, wenn die Greiferspitze mit der Mittellinie der Nadel zusammentraf (Fig.6).
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Der Grund, warum die Distanz 1, m jeweils in Abhängigkeit von der
rechten oder linken Nadelposition veränderlich bzw. abweichend ist, wie Tabelle
1 zeigt, wird nachstehend erläutert.
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In Figur 6A ist die Distanz 1, m für die linke Nadelposition jeweils
mit 12, m2 angegeben. Wenn, wie in Figur 6B gezeigt ist, die Nadel von der linken
(Figur 6A) in die rechte Position wechselt, ist die Distanz 1, m jeweils mit 13,
m3 angegeben, und die Greiferantriebswelle, deren Umdrehungen pro Minute doppelt
so hoch sind wie jene der Hauptwelle 7, dreht sich um 7200 + iio Winkel. Wenn die
Nadel von der rechten in die linke Position wechselt, dreht sich die Greiferantriebswelle
um 7200 - ulo Winkel.
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Folglich dreht sich die Greiferantriebswelle im Falle der Rechtsposition
der Nadel um zwei Winkelgrade mehr als in der Linksposition der Nadel, und während
dieser Drehung um zwei Winkelgrade bewegt sich die Nadel nach oben. Deshalb ist
der Wert m3 größer als der Wert m2 und der Wert 13 kleiner als 12 (Figuren 6A und
6B).
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Wie Figur 6 zeigt, variiert die Zeitspanne für das Aufgreifen der
Garnschlinge mit der jeweiligen Pendellage der Nadel. Deshalb kann mit einem Pendelmechanismus
der vorstehend beschriebenen Art keine gleichmässige Zickzack-Naht hergestellt werden.
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Im Hinblick auf die Lösung dieses Problems beschreibt die japanische
Patentveröffentlichung 56-52089 ein sogenanntes " "Rückwärtsgreifverfahren", bei
welcher die Drehrichtung des Greifers jener der Hauptwelle entgegengesetzt ist.
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Dadurch wird die Differenz zwischen dem Zeitintervall, das für den
Wechsel von der linken in die rechte Nadelstellung erforderlich ist, und dem Zeitintervall,
das für den Wechsel von der rechten in die linke Nadelstellung erforderlich ist,
in gewissem Maße verkleinert, so daß sich auch die vorgenannte Distanz 1, m in Abhängigkeit
von der Schwenklage der Nadel verkleinert. Die Ergebnisse, die mit der Anwendung
des sogenannten "Rückwärtsgreifverfahrens" auf ein herkömmliches Greifersystem (Figur
5) erzielt wurden, sind in Figur 7 dargestellt. Dabei findet lediglich die Drehung
des Greifers gegen den Uhrzeigersinn statt. Ansonsten entspricht die Ausbildung
der eingangs beschriebenen herkömmlichen Ausbildung. Die resultierende Variation
der Distanz 1, m in Abhängigkeit von der linken, mittleren und rechten Pendel-bzw.
Schwenklage der Nadel ist in der nachstehenden Tabelle 2 angegeben.
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Tabelle 2
| Nadelposition |
| links Mitte ! rechts Variation |
| (nach B) (nach C) |
| 1 mm 12 = 0,92 l1 = 1,7 l3 = 1,9 #l = l2-l3= -0,98 |
| m mm m2 = 2,85 ml = 2,3 m3 = 1,88 m = m2-m3= -0,97 |
(Betreffend 1, m siehe Tabelle 1)
Wie Tabelle 2 zeigt, verhält sich die Variation 1 der Distanz 1 in Abhängigkeit
von der Pendel- bzw. Schwenklage der Nadel umgekehrt zu jener in Tabelle 1, jedoch
wird ihr Absolutwert auf etwa die Hälfte von Tabelle 1 reduziert.
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Die Umkehrung der Drehrichtung des Greifers erfordert aufwendige Konstruktive
Maßnahmen, insbesondere im Hinblick auf die Anpassung der betreffenden Teile an
ähnliche Nähmaschinen.
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Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zickzack-Nähmaschine
mit einem Pendelmechanismus derart auszubilden, daß bei minimalen konstruktiven
Aufwand die Variation der Distanz 1, m verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches
erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Dazu wird bei einer Zickzack-Nähmaschine, bei welcher die Mitte einer
Greiferwelle, die Mitte der Pendel-bzw. Schwenkbewegung und die Mitte der Hauptwelle
in einer Linie angeordnet sind, die sich senkrecht bzw.
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im rechten Winkel zur Bettoberfläche der Maschine erstreckt, erfindungsgemäß
die Mitte der Hauptwelle gegenüber dieser einen Linie versetzt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang
mit den Zeichnungen.
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Es zeigt: Figur 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Pendel- bzw. Schwenkmechanismus mit einer versetzt angeordneten Hauptwelle; Figur
2 eine Detaildarstellung des= Mechanismus von Figur 1; Figur 3 eine schematische
Darstellung der Variation bzw. Abweichung des untersten Nadelpunktes bei versetzter
bzw. verschobener Hauptwelle; Figur 4 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen
Zickzack-Nähmschine mit Pendel-bzw. Schwenkmechanismus für die Nadel; Figur 5 eine
schematische Darstellung der Hauptwelle und des geometrischen Orts des Greifers,
und zwar in Richtung des Pfeils A in Figur 4 gesehen; Figur 6A jeweils eine Detailvergrößerung
der gestri-Figur 6B chelt dargestellten Bereiche A und B von Figur 5; Figur 7 eine
schematische Darstellung einer herkömmlichen Zickzack-Nähmaschine im Zusammenhang
mit einem Rückwärtsgreifersystem; Figur 8 eine Darstellung der tiefsten Nadelstellung
bei versetzt angeordneter Hauptwelle.
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Die Figuren 1 und 2 zeigen, wie sich ein Nadelbarren bewegt, wenn
die Hauptwelle erfindungsgemäß versetzt angeordnet ist. Soweit einzelne Teile mit
solchen in den Figuren 4 und 5 identisch sind, tragen sie dieselben Bezugsziffern.
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Die Linie, die den sich in der Schwenkmitte befindlichen Zapfen 17
und die Mitte "S" der Greiferantriebswelle verbindet, erstreckt sich senkrecht bzw.
im rechten Winkel zur Bettoberfläche (Stichplatte) NP, und die Mitte 7a der Hauptwelle
ist um die Distanz "e" von dieser Verbindungslinie versetzt. Bei vorliegender Erfindung
beträgt die Distanz "e" 5mm. Das Bezugszeichen H bezeichnet einen Nähmaschinenkopf.
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Figur 3 zeigt, wie die tiefste Position der Nadel variiert, wenn die
Mitte der Hauptwelle 7a jeweils nach A1, A2, A3 verschoben bzw. bewegt wird. Figur
3 zeigt auch die Variation der tiefsten Position der Nadel im Zuge deren Schwenk-
bzw. Pendelbewegung. Wie die Mitte 7a der Hauptwelle 7 gemäß A1, A2, A3 versetzt
angeordnet ist, so variert die tiefste Position der Nadel.
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In diesem Fall bedeutet der tiefste bzw. unterste Nadelpunkt die Position
der Nadelspitze, die gegeben ist, wenn die Nadelbarren-Kurbel 16 und die Kurbel
stange 3 eine Linie bilden bzw. einander überlappen (Figur 4).
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In Figur 8 bezeichnet "t" die Länge der Nadelbarren-Kurbel 16 und
"u" die Länge der Kurbelstange 3, und zwar jeweils in Millimetern angegeben, und
die Bezugszeichen "K" und "L" kennzeichnen in diesem Zusammenhang den untersten
bzw. tiefsten Nadelpunkt. Da die tiefste Position dann erreicht wird, wenn die Nadelbarren-Kurbel
16 und die Kurbelstange 3 eine Linie
bilden, wird die Position
des Nadelbarrens 9, wenn sich der Nadelpunkt bzw. die Nadelspitze in der tiefsten
Position befindet, an den Punkten X" und "Y" definiert, die die Überschneidung mit
der gezeichneten Kreislinie darstellen, wobei Punkt 7 mit einem Radius "R" (mm)
als Mitte beibehalten wird und der Radius "R" die Summe der Länge "t" der Nadelbarren-Kurbel
und der Länge "u" der Kurbelstange ist. Die Distanz zwischen den Nadelpunkten "K"
und "L" und den Punkten "X" und "Y", die dann zutreffen, wenn die Nadelbarren-Kurbel
16 und die Kurbel stange 3 eine Linie bilden, ist jeweils konstant. Dadurch entsprechen
die Längen XK und YL der gleichen konstanten Länge "h", so daß die tiefsten Nadelpunkte
"K" und "L" wie in Figur 8 gezeigt definiert sind. Dabei ist offensichtlich, daß
die Position "K" höher liegt als die Position "L".
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Aus Figur 3 wird deutlich, daß bei einer Verschiebung der Mitte der
Hauptwelle nach rechts, und zwar entsprechend den Punkten A1, A2, A3, die tiefste
Position der Nadel jeweils nach oben verschoben wird, und zwar entsprechend den
Punkten A1, A2, A3. Wie vorstehend beschrieben, ist der Nadelpunkt erfindungsgemäß
bei Linkslage anders als bei Rechtslage. Bei Linkslage der Nadel wird die Fadenschlinge
früher aufgegriffen als bei Rechtslage, weshalb eine tiefere Stellung der linksliegenden
Nadel nicht notwendig ist. Bei Rechtslage der Nadel erfolgt das Aufgreifen bzw.
Erfassen der Garnschlinge gegenüber der Linkslage der Nadel verzögert. Um in diesem
Falle eine bestimmte Distanz 1 (Distanz bzw. Entfernung zwischen Nadelöhr und Greiferspitze
- Figur 6) beizubehalten, muß die Nadel tiefer
angeordnet werden.
Die Anforderungen, die sich im Zusammenhang mit der rechtsliegenden und mit der
linksliegenden Nadel ergeben, werden erfindungsgemäß durch die Versetzung bzw. Verschiebung
der Hauptwelle erfüllt. Aus vorstehender Erläuterung geht hervor, daß in der Schwenklage,
nämlich rechts oder links, eine Tendenz zur Verringerung der Variation der Distanz
1 vorhanden ist.
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Figur 4 zeigt einen herkömmlichen Pendel- bzw. Schwenkmechanismus
für Zickzack-Nähmaschinen, und Figur 5 zeigt die relative Bewegung zwischen Nadel
und Greifer. In diesem Zusammenhang zeigt Tabelle 3 die Variation der Distanz 1
bei einer Versetzung der Hauptwelle 7a um 5mm (e = 5mm) und bei einer Amplitude
der hin-und herbewegten Nadel, die wie in Tabelle 1 ebenfalls 3mm beträgt.
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Tabelle 3
| Position der Nadel |
| links Mitte Mitte rechts Variation |
| (nach B) , ( nach C) |
| l mm l2 = 1,9 l1 = 1,69 l3 = 0,83 #l=l2-l3 = 1,07 |
| m mm m2 = 1,48 m1 = 2,30 m3 = 2,82 #m=m2-m3 =-1,34 |
(Betreffend 1, m siehe Tabelle 1)
Wenn man Tabelle 1 mit Tabelle
3 vel-gleicht, so sind die Werte 1, m in Tabelle 3 knapp die Hälfte der entsprechenden
Werte in Tabelle 1. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung läßt sich also annähernd
derselbe Effekt wie in Tabelle 2 erreichen, ohne daß hierfür aufwendige konstruktive
Änderungen notwendig sind. Erfindungsgemäß genügt eine Versetzung der Hauptwelle,
um die Variation der Distanz 1, m sowohl in der linken als auch rechten Nadelstellung
zu verringern. Die Distanz 1 liegt also stets innerhalb eines vorgegebenen Bereiches.
Da bei vorliegender Erfindung Fehlstiche vermieden werden, können saubere Nähte
mit gleichmäßigen Stichen hergestellt werden, die dem Nähgut gutes Aussehen und
gute Qualität verleihen.
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Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine Zickzack-Nähmaschine
mit einem Pendel- bzw. Schwenkmechanismus, bei welchem die Hauptwelle zum Ausgleich
der Differenz bezüglich der vertikalen Fadengreifposition zwischen der linken und
rechten Nadel stellung versetzt bzw. verschoben wird, wodurch Fehl stiche vermieden
und saubere Nähte hergestellt werden können.