DE3724787A1 - Naehmaschine mit einer obertransporteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einer bekannten Nähmaschine dieser Gattung (DE-PS 30 43 141) werden die beiden Nähfüße durch eine besondere Getriebeausgestaltung im Hebeantrieb so gesteuert, daß ihr Aufsetzvorgang auf das Nähgut verzögert abläuft. Auf diese Weise soll eine beim harten Aufprall auf das Nähgut infolge der vorhandenen Massenkräfte erzeugte Schwingungserscheinung vermieden werden. Die durch die gewollte Abwandlung des Ablaufes der Hebebewegung bedingten erhöhten Beschleunigungskräfte bewirken aber eine Vergrößerung der Massenkräfte und damit auch einen erhöhten Verschleiß des Übertragungsgetriebes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hebeantrieb für eine Obertransporteinrichtung zu schaffen, bei dem sowohl die zu bewegenden Massen der Übertragungselemente als auch die Größe ihrer Relativbewegungen wesentlich reduziert sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Dadurch wird die Relativbewegung des entsprechenden Nähfußes während seiner Aufsetzphase auf das Nähgut wesentlich verringert und auch die auftretenden Massenkräfte klein gehalten.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 wird eine wechselweise Umwandlung zwischen Bewegungsenergie und Federenergie erzeugt, so daß ein Teil der sonst bewegten Massen nicht mehr am Bewegungsvorgang teilnimmt und damit die Massekräfte weiter gesenkt werden können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einer Nähmaschine mit Obertransport dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Nähmaschine teilweise geschnitten;

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung der Antriebsteile für die Obertransporteinrichtung und ihrer Verstellung;

Fig. 3 ein Hubweg-Diagramm von Obertransportfuß und Stoffdrückerfuß bei mittlerer Hubhöhe und

Fig. 4 ein Hubweg-Diagramm vom Obertransportfuß und Stoffdrückerfuß bei max. eingestellter Hubhöhe.

Die Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer Nähmaschine, in deren Gehäuse eine einen Stoffdrückerfuß (1) tragende Stoffdrückerstange (2) und eine in einem Nadelstangenträger (3) gelagerten Nadelstange (4) aufgenommen ist, deren fadenführende Nadel (5) mit einem nicht gezeigten Greifer zusammenarbeitet. Zum Vorschieben der miteinander zu verbindenden Nähgutlagen weist die Nähmaschine einen Obertransportfuß (6) auf, der mit einem unteren, in bekannter Weise angetriebenen Stoffschieber (7) zusammenwirkt.

Im Gehäuse der Nähmaschine ist weiterhin eine ebenfalls in bekannter Weise angetriebene Hauptwelle (8) (Fig. 2) gelagert, welche über eine Kurbel (9) und einen Lenker (10) die Nadelstange (4) antreibt. Der Lenker (10) ist dabei auf einem in der Kurbel (9) befestigten Zapfen (11) gelagert.

Der Nadelstangenträger (3) ist auf einem im Gehäuse der Nähmaschine befestigten Drehzapfen (12) gelagert. Er trägt auf seiner Rückseite eine Kulissenführung (13), in die ein Zapfen (14) einer mit einer Schwingwelle (15) verbundenen Kurbel (16) ragt.

In der in ihrem unteren Ende hohl ausgebildeten Stoffdrückerstange (2) (Fig. 1) ist ein Zapfen (20) eines Trägers (21) befestigt, der ein Lagerauge (22) für die Aufnahme des Stoffdrückerfußes (1) aufweist. Dieser ist im Lagerauge (22) schwenkbar gelagert und weist eine Ringplatte (23) auf, die einen nach unten gerichteten Zapfen (24) umgreift, der an dem Träger (21) befestigt ist und koaxial zum Zapfen (20) verläuft. Die Ringplatte (23) ist durch eine auf dem Zapfen (24) angeordnete Druckfeder (25) und durch eine sich gegen eine Sicherungsscheibe (26) auf dem Ende des Zapfens (24) abstützende Tellerfeder (27) verspannt.

Auf einem im Gehäuse befestigten Zapfen (28) ist ein Arm (29) gelagert, der einen Bolzen (30) trägt, auf dem ein Dreieckshebel (34) gelagert ist. Dieser weist drei durch strichpunktierte Linien angedeutete Hebelarme (34 a, 34 b, 34 c) auf, von denen der eine durch einen Bolzen (35) mit einer Koppel (36) verbunden ist. Diese ist mit einem Doppelhebel (37) verbunden, der auf einem gehäusefesten Zapfen (38) gelagert ist. Der Doppelhebel (37) weist einen Arm mit einem bogenförmigen Längsschlitz (39) auf. In diesem läßt sich der Anlenkpunkt einer Exzenterstange (40) durch Lösen einer Bundschraube (41) einstellen. Die Exzenterstange (40) (Fig. 2) umgreift einen auf der Hauptwelle (8) befestigten Exzenter (42).

Der zweite Hebelarm (34 c) (Fig. 1) des Dreieckhebels (34) ist durch einen Zapfen (43) mit einer Gelenklasche (44) verbunden, die wiederum an der im Gehäuse verschiebbar gelagerten Stoffdrückerstange (2) angelenkt ist.

Der dritte Hebelarm (34 b) des Dreieckhebels (34) ist durch einen Zapfen (45) mit einer Gelenklasche (46) verbunden, die an einer in dem Nadelstangenträger (3) verschiebbar gelagerten Obertransportstange (47) angelenkt ist. Die Hebelarme (34 b und 34 c) des Dreieckhebels (34) sind gegenüber dem angetriebenen Hebelarm (34 a) in einer derartigen Winkellage angeordnet, daß bereits bei kleinen Ausschlägen des angetriebenen Hebelarmes (34 a) die Strecklage der Hebelanordnung (34 b, 46 bzw. 34 c, 44) erreicht wird. Bei großen Antriebsausschlägen wird diese Strecklage überschritten.

Die Obertransportstange (47) weist eine Bohrung (48) auf, in der ein Stangenteil (49) geführt ist. An dessen unterem Ende ist der Obertransportfuß (6) befestigt. Der Stangenteil (49) ist mit einem Langloch (50) versehen, den ein quer in der Obertransportstange (47) befestigter Stift (51) durchragt. Eine in axialer Verlängerung des Stangenteiles (49) mit ihm verbundener Zapfen (52) ist in einem Innenabsatz (53) der Bohrung (48) geführt. Auf dem Zapfen (52) ist eine Feder (54) zwischen dem Stangenteil (49) und dem Innenansatz (53) gelagert. Eine zweite Feder (55) ist zwischen dem Innenansatz (53) und einer in das obere Ende des Zapfens (52) eingeschraubten Schraube (56) angeordnet. Die Federn (54 und 55) halten den Obertransportfuß (6) in einer vorbestimmten Mittellage.

Der Gelenkbolzen (30) ist über ein Laschenpaar (57), von dem nur die vorderste Lasche erkennbar ist, mit einem Zapfen (58) eines Tragsystems (59) verbunden. Dieses ist im Gehäuse der Nähmaschine befestigt und wirkt u. a. mit einer Druckfeder (60) auf den Obertransportfuß (6) und den Stoffdrückerfuß (1) ein. Eine nähere Beschreibung des Tragsystems (59) ist in der DE-OS (Patentanmeldung ..............) enthalten.

Der Schiebeantrieb des Obertransportfußes (6) erfolgt von einem Stichsteller (61) (Fig. 2), der mit einem auf der Hauptwelle (8) befestigten Exzenter (62) verbunden ist. Der Stichsteller (61) weist eine im Gehäuse gelagerte Stellwelle (63) auf, die fest mit einem Bügel (64) verbunden ist, zwischen dessen Armen ein weiterer Bügel (65) durch Zapfen (66) drehbar gelagert ist. Die Arme des Bügels (65) verbindet ein Bolzen (67), an welchem eine Exzenterstange (68) angelenkt ist. Der Exzenter (62), der von der Exzenterstange (68) umschlossen wird, erteilt dem Bolzen (67) Schwingbewegungen um die Zapfen (66).

Ein einerends an dem Bolzen (67) angreifender Lenker (70) ist andernends an einem Hebelarm (71) angelenkt, der an einem Ende der im Gehäuse parallel zur Hauptwelle (8) gelagerten Schwingwelle (15) befestigt ist.

Auf der Stellwelle (63) des Stichstellers (61) ist ein Hebelarm (72) befestigt, der über einen Lenker (73) mit einer auf einer Stellwelle (74) befestigten Kurbel (75) verbunden ist.

Auf der im Gehäuse gelagerten Stellwelle (7) ist eine Stellkurbel (76) aufgeklemmt, die über ein Zwischenglied (77) und eine weitere Stellkurbel (78) mit einer im Gehäuse gelagerten Zwischenwelle (79) verbunden ist. Auf dieser ist ein Hebel (80) befestigt. Der Hebel (80) ist über eine Kugelzugstange (81) mit einem Ende eines Schwinghebels (82) verbunden, der um eine gehäusefeste Achse (83) schwenkbar ist. Das noch freie Ende des Schwinghebels (82) weist einen kugelförmigen Ansatz (84) auf und ragt in eine Stellkurve (85) eines feststellbaren Einstellrades (86), das auf einer gehäusefesten Achse (87) angeordnet ist. Die Stellkurve (85) im Einstellrad (86) verläuft zu dessen Achse (87) so spiralförmig, daß sich Stichlängen von beispielsweise 1 bis 6 mm am Obertransportfuß (6) einstellen lassen. Eine die Zwischenwelle (79) umgebende und einerends in dem Gehäuse befestigte Feder (88) hält den Ansatz (84) des Schwinghebels (82) in ständiger Anlage an der einen der Seitenwandungen der Stellkurve (85).

Die Stellwelle (74) ist in nicht dargestellter Weise mit dem unteren Stoffschieber (7) verbunden, so daß bei einer Verstellung des Einstellrades (86) sowohl der Obertransportfuß (6) als der untere Stoffschieber (7) synchron miteinander verstellt werden.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt:

Die Einstellung der Vorschubgröße des Obertransportfußes (6) (Fig. 1 und 2) erfolgt durch Verdrehen des Einstellrades (86), wodurch die Stellkurve (85) die Zwischenwelle (79) über den Schwinghebel (82) entsprechend verdreht. Die Zwischenwelle (79) verstellt dabei über das Zwischenglied (77) die Stellwelle (74) und über den Lenker (73) und den Hebelarm (72) die Stellwelle (63). Durch diese Anordnung wird erreicht, daß beim Verstellen des Einstellrades (86) die Vorschubeinstellung des Obertransportfußes (6) synchron mit der Vorschubeinstellung des über die Stellwelle (74) verstellbaren unteren Stoffschiebers (7) verändert wird.

Die vom Exzenter (62) abgeleitete Bewegung wird über die Antriebsverbindung - Exzenterstange (68), Bolzen (67), Lenker (70), Hebelarm (71), Schwingwelle (15) und Kurbel (16) - auf den Nadelstangenträger (3) übertragen, der dadurch der Nadelstange (4) und der Obertransportstange (47) eine entsprechende, die Vorschubbewegung der Nadel (5) und des Obertransportfußes (6) bewirkende Schwingbewegung erteilt.

Synchron mit der Vorschubbewegung des Obertransportfußes (6) wird die Bewegung, die von dem von der Hauptwelle (8) angetriebenen Exzenter (42) abgeleitet wird, über die Antriebsverbindung - Exzenterstange (40), Doppelhebel (37), Koppel (36) - auf den Dreieckhebel (34) übertragen. Dieser wird um den Bolzen (30) verdreht, der von dem gehäusefest gelagerten Arm (29) geführt wird.

Durch die Drehschwingung des Dreieckhebels (34) wird die Auf- und Abwärtsbewegung der beiden Nähfüße (Obertransportfuß 6 und Stoffdrückerfuß 1) und damit auch deren Anpreßdruck auf das Nähgut erzeugt. Der Anpreßdruck ist dabei durch den Druck der Federn (25 und 54) der beiden Nähfüße und den Druck über das Tragsystem (59) vorgegeben, wie später näher erläutert wird.

Das Tragsystem (59) wirkt mit einer durch die Druckfeder (60) bestimmten Kraft über das Laschenpaar (57) auf den Bolzen (30) und damit auch auf den Dreieckhebel (34). Von diesem aus wird die Kraft je nach Schwinglage des Dreieckhebels (34) auf einen oder auf beide Nähfüße (Obertransportfuß 6 und Stoffdrückerfuß 1) geleitet. Die beiden Federn (25 und 54) dienen als Arbeitsfedern. Sie werden jeweils einzeln oder beide gemeinsam entsprechend stark zusammengepreßt und drücken die Nähfüße mit einer vorgegebenen Andruckkraft auf das Nähgut. Die Federn (27 und 55) sind Anschlagfedern zur Vermeidung von Rückprallstößen beim Abhebevorgang des jeweiligen Nähfußes.

Beim Betrieb der Nähmaschine stellt sich ein Mittelwert der auf die Nähfüße wirkenden impulsförmigen Reaktionskräfte ein. Dieser Mittelwert wird über das Laschenpaar (57) auf das Tragsystem (59) übertragen. Die stark impulsförmig auftretenden Reaktionskräfte auf die beiden Nähfüße bewirken rhythmische Bewegungsimpulse auf das Tragsystem (59). Durch dessen spezifische Ausbildung werden die Bewegungsimpulse stark gedämpft, so daß es bei gleichbleibenden Nähverhältnissen relativ starr bleibt und nur die Nähfüße selbst eine Auf- und Abbewegung ausführen. Die Hubhöhe der Nähfüße kann durch Verändern der wirksamen Hebellänge des oberen Hebelarmes des Doppelhebels (37) durch Verstellen des Anlenkpunktes der Exzenterstange (40) im Längsschlitz (39) eingestellt werden.

Die sich durch die Drehschwingung des Dreieckhebels (34) ergebenden Schwingbewegungen der Hebelarme (34 b und 34 c) ergeben bereits bei kleiner Einstellung des Hebeantriebes eine Abflachung des Hubausschlages der beiden Nähfüße (1 und 6) im Aufsetzbereich auf das Nähgut, da die beiden Hebelarme (34 b und 34 c) dann im Bereich ihrer Strecklage mit der entsprechenden Gelenklasche (44 und 46) arbeiten. Im Diagramm der Fig. 3 ist mit (N) die Oberfläche des Nähgutes, mit (S) die theoretische Hubbewegung des Stoffdrückerfußes (1) und mit (O) die theoretische Hubbewegung des Obertransportfußes (6) in bezug auf die Winkeldrehung α der Hauptwelle (8) und die Hubhöhe (H) dargestellt. Dabei ist zu erkennen, daß die unterhalb der Linie (N) liegende Hubgröße beider Nähfüße gegenüber ihrer oberhalb der Linie (N) liegenden Hubgröße wesentlich flacher verläuft. In Wirklichkeit senken sich Stoffdrückerfuß (1) und Obertransportfuß (6) nur bis zur Linie (N). Ihre weitere Abwärtsbewegung wird dann kurzfristig als erhöhte Kraftenergie von der jeweiligen Feder (25 bzw. 54) aufgenommen.

Bei einer größeren Hubeinstellung führt der Dreieckhebel (34) eine größere Schwingbewegung aus, wodurch die beiden Hebelarme (34 b und 34 c) auch weiter über ihre Strecklage hinaus verschwenkt werden. Dadurch ergeben sich, wie die Fig. 4 zeigt, im unteren Bereich der beiden Hubbewegungen (O und S) Einbuchtungen. Eine Vergrößerung des Hubbetrages in der Aufsetzphase des jeweiligen Nähfußes (1 bzw. 6) wird dadurch vermieden. Außerdem wird ein Anteil der in dieser Phase von unten auf das Nähgut einwirkenden Hubbewegung des Stoffschiebers (7) durch die dann aktuelle Auweichbewegung des Obertransportfußes (6) infolge der Überschwingung des Hebelarmes (34 b) über seine Strecklage mit der Gelenklasche (44) aufgenommen.

Durch die Verwendung einer nach beiden Richtungen abgefederten Übertragung zwischen dem Stoffdrückerfuß (1) und dem Obertransportfuß (6) einerseits und ihrer jeweiligen Tragstange (Stoffdrückerstange 2 und Obertransportstange 47) andererseits ergeben sich beim normalen Nähvorgang sehr geringe bewegte Massen, die durch die wechselseitige Hebebewegung der beiden Nähfüße (1 und 6) verursacht wird, während der vom Stoffschieber (7) auf den Obertransportfuß (6) ausgeübte Hebebetrag als momentane Spannungserhöhung von der Feder (54) aufgenommen wird.

Claims (2)

1. Nähmaschine mit einer einen Obertransportfuß aufweisenden Obertransporteinrichtung, mit einer einen Stoffdrückerfuß aufweisenden Stoffdrückereinrichtung, mit einem Hebe- und einem Schiebeantrieb für den Obertransportfuß, mit einer zwischen dem Obertransportfuß und dem Stoffdrückerfuß angeordneten Getriebeverbindung, die einen Dreieckhebel enthält, von dem ein Hebelarm mit dem Hebeantrieb und jeder der beiden anderen Hebelarme über einen Lenker mit dem Obertransportfuß bzw. mit dem Stoffdrückerfuß verbunden ist, gekennzeichnet durch eine derartige Winkellage der wirksamen mit den beiden Nähfüßen (Obertransportfuß 1 und Stoffdrückerfuß 6) verbundenen Hebelarme (34 a, 34 b), daß der Ausschwingbereich des Dreieckhebels (34) die Strecklage der Hebelarme (34 a, 36 b) mit ihren Abtriebslenkern (Gelenklaschen 44, 46) umfaßt.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Nähfüße (Obertransportfuß 6 und Stoffdrückerfuß 1) gegenüber seinem ihn mit dem Hebeantrieb (34 bis 42) verbindenden Tragelement (Obertransportstange 47 bzw. Stoffdrückerstange 3) abgefedert ist.