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Nachgiebiger Räderantrieb für Nähmaschinen und andere Kleinmaschinen.
Bei motorisch angetriebenen Nähmaschinen, die zwischen dem Motor und den Maschinenwellen
einen Rädertrieb besitzen, tritt ein Rädergeräusch infolge der periodisch wiederkehrenden
veränderlichen Art der Motorbelastung auf, die beispielsweise durch die auf und
ab gehende Nadelstange und den schwingenden Fadengeber verursacht wird. Die durchschnittliche
Belastung des Motors ändert sich mit der Art des zu nähenden Arbeitsstückes und
wächst mit der Dicke des Arbeitsstückes. Plötzliche Wechsel in der Belastung werden
auch beim Nähen über Quernähte erzeugt.
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Die Erfindung bezweckt, den Rädertrieb einer motorisch angetriebenen
Nähmaschine beim Arbeiten geräuschlos zu machen, so daß die Maschine bei allen Belastungen
ruhig arbeitet. Im besonderen bezweckt die Erfindung die Schaffung eines federnden
Rädertriebes, bei dem eine leichte Federwirkung bei keiner oder bei leichten Belastungen
und fortschreitend kräftigere Federwirkungen bei fortschreitend schwereren Belastungen
eingeschaltet wird.
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Schließlich wird gemäß der Erfindung ein vereinigter federnder Rädertrieb
und eine in einer Richtung wirkende Kupplung von vereinfachter Bauart verwendet,
die die Vorteile eines leichten Zusammensetzens und Auseinandernehmens mit sich
führt und ohne Gefahr einer Behinderung der Kupplungs-und federnden Antriebsglieder
wirkt.
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Zu dem angegebenen Zweck ist das angetriebene Rad auf einer Welle
der Maschine frei drehbar gelagert,- und auf der einen Seite dieses angetriebenen
Rades ist ein Kupplungsring frei gelagert, der an seiner
dem Rade
benachbarten Seitenfläche giften exzentrischen Schlitz aufweist, der eine Kupplungsrolle
und eine Feder enthält. Die angrenzende Seitenfläche des angetriebenen Rades ist
mit einer ringförmigen Nut versehen, welche einen vertieften Teil von begrenzter
Umfangsausdehnung, beispielsweise von 45', aufweist, in den ein an dem Kupplungsring
befestigter Zapfen hineinragt. Eine Antriebsfeder von -vorzugsweise -weniger als
einer Windung ist in der ringförmigen Nut untergebracht und besitzt a:n@dem einen
Ende ein Auge, «-elches den an dem Kupplungsring befestigten Zapfen umfaßt. Das
andere Ende der Feder ist in ;einer Bohrung des Rades befestigt. Die Feder ist vorzugsweise
von Anfang an zu einer Krümmung gebogen, deren Radius etwas größer als der für die
äußere Wand der -Tut in dem angetriebenen Rade ist, derart, daß wenn diese Feder
in der Nut liegt, sie sich in Eingriff mit der erwähnten äußeren Wand ausdehnt und
auf letztere vorzugsweise von ihrem Augenende an bis zu einem Punkte drückt, der
im wesentlichen diametral gegenüber dem erwähnten Augenende liegt.
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Wenn eine antreibende Drehkraft auf das Rad ausgeübt wird, so wird
sie dem Kupplungsring und der Welle mittels der Feder übertragen. Die Feder hat
die Eigenschaft, zwischen ihrem Augenende und einem zwischen ihren Enden liegenden
Punkte bei leichten Drehkräften etwas nachzugeben, ohne vollständig außer Berührung
mit der Außenwand der Nut gezogen zu «-erden. Der Betrag, um den die Feder nachgibt,
ist proportional der Kraft, stellt jedoch eine begrenzte Differentialbewegung zwischen
dem Rade und dem Kupplungsringe von nur wenigen Graden dar. Die Größe dieser durch
die Feder dargestellten Gegenkraft in Verbindung mit der kleinen Differentialbewegung
zwischen dem Rade und der Wolle ist ein wesentliches Merkmal =der vorliegenden Erfindung,
indem hierdurch den Erfordernissen eines motorisch angetriebenen Nähmaschinentriebes
genau Rechnung getragen wird.
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Bei stärkeren Drehkräften ;wird die Feder vollständig außer Eingriff
mit der Außenwand der Nut gezogen, und bei noch stärkeren Kräften deiner Überlastung)
kommt der an dem Kupplungsring befindliche Zapfen in Eingriff mit .der nachfolgenden
Endwand in dem vertieften Teil der ringförmigen Nut des angetriebenen Rades, so
daß eine übermäßige Beanspruchung der Feder vermieden wird. Wenn die Belastung plötzlich
aussetzt, wie beispielsweise beim Übergang des Nähens eines dicken Arbeitsstückes
auf ein dünnes Arbeitsstück, kann die Feder sich augenblicklich ausdehnen und in
dämpfende und =rü%ige Berührung mit der Außenwand der N.ut gelangen; der genannte
Zapfen kann zu keine- Zeit an die vorangehende Endwand des vertieften Teiles in
der ringförmigen N''ut- des angetriebenen Rades anstoßen.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt; -und zwar ist Abb. i eine Seitenansicht, teilweise im-'Sehzti'tt, -einer--inototisch
angetriebenen Nähmaschine mit dein federnden Rädertrieb der Erfindung.
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Abb. 2 ist eine Schnittansicht in der Längsrichtung der Nähmaschinenantriebswelle
und veranschaulicht das angetriebene Rad und die mit ihm verbundenen Teile.
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Abb. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 2.
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Abb. 4. ist eine Ansicht der Innenfläche des Kupplungsringes.
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Abb. 5 ist eine schaubildliche Darstellung des angetriebenen Rades.
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Abb.6 ist eine Ansicht des antreibenden Federgliedes, und Abb.7 ist
eine schaubildliche Ansicht des Kupplungsringes und der Trennungsscheibe auf der
angetriebenen Welle.
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Das Maschinengestell besitzt den hohlen Fuß i; den Ständer 2 und den
Maschinenarm 3, der in den Kopf 4 ausläuft, welcher die Nadelstange 5, die Drückerstange
6 und die Fadengebervorrichtung 7 enthält; die Nadelstange 5 und die Drückerstange
6 tragen die Nadel 8 bzw. den Drückerfuß g.
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In dem Maschinenarm 3 ist die Maschinenantriebswelle io gelagert,
auf der der muffenartige Wellenteil i i gelagert ist, der das Schwungrad i2 trägt;
zwischen letzterem und der Welle io ist die übliche von Hand beeinflußbare Kupplung
13 eingeschaltet, die betätigt werden kann, um die Welle io von dem Schwungrad 12
zu entkuppeln, falls es erwünscht ist, letzteres unabhängig von der Welle 1o, wie
beispielsweise zurr Zwecke .des Aufspulens, in Umdrehung zu versetzen. Die Maschinenantriebswelle
io ist mittels der Welle 14. mit .der unteren Welle 15 verbunden, .die die Greifer-
und Vorschubvorrichtung betätigt.
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In die Hinterwand des Ständers 2 ist der Motor i6 eingelassen, auf
dessen Welle i'7 das Antriebsrad z8 befestigt ist, das mit .dem angetriebenen Rade
ig (Abb. 3) in Eingriff steht, welches gleichachsig zu dem Wellenteil i i gelagert
ist und sich auf letzterem drehen kann. Auf der Welle i i ist neben dem Rade 19
ein Kupplungsring 2o .(Abb. 2) angeordnet, der einen exzentrischen Schlitz 21 .(Abb.
d.) aufweist, in ide-m die Kupplungsrolle 22 und die Feder 23 sitzen, welche eine
in -einer Richtung wirkende Kupplungsverbindung zwisehen
dem Kupplungsring
2o und der Welle i i bilden. Die Welle i i kann mit einer geringen Abflachung 24
versehen sein, um ein antreibendes Erfassen durch die Kupplungsrolle 22 zu gewährleisten,
im Falle irgendeine Neigung zum Gleiten auftreten sollte.
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Die nebe_i dem Kupplungsringe 2o befindliche Fläche des Rades i9 ist
mit einer ringförmigen Nut 25 (Abb.2 und 5) versehen, die einen vertieften
Teil 26 von begrenzter Ausdehnung aufweist, dessen nachfolgende Endsand 27
einen Cberlastungsanschlag für den von dem Kupplungsringe 2o getragenen Zapfen 28
bildet. Dieser Zapfen 28 ragt in dea vertieften Teil 26 der ringförmigen
Nut 25 hinein und wird von dem mit einem Auge versehenen Ende des bogenförmigen
F ederdralites 29 umfaßt, der die Welle i i umgibt und innerhalb der Nut 25 des
Rades i9 sitzt. Das vorangehende Ende 3o der Feder 29 (Abb. 2) ist parallel zu der
Welle i i umgebogen und in einer Bohrung 3 i (Abb. 5) in dem Racle ig befestigt.
Eine dünne Metallscheibe 32 ist zwischen Ring 2o und Rad 19 angeordnet, um die Kupplungsrolle
22 und die Feder 23 an einem Hineingleiten in die Nut 25 zu verhindern. Eine Längsbewegung
des Ringes 20 und des Rades 19 auf der Welle i i wird durzh den Sperring 33 und
den Bund 3.4 verhindert.
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Die annähernde Gestalt der entspannten Feder 29 ist in Abb. 6 durch
die ausgezogenen Linien angedeutet, und die Gestalt der Feder, wenn sie sich in
ihrer Arbeitslage innerhalb des Rades i9 in gespanntem Zustand befindet, ist in
derselben Abbildung durch die gestrichelten Linien angedeutet. Die *äußere Wand
der Nut 25 bildet eine Begrenzungsvorrichtung, die dahin wirkt, die Ausdehnung der
Feder 29 zu begrenzen; der Zapfen 28 kann daher zu keiner Zeit mit dem vora!Igehenden
Ende 35 des vertieften Teiles 26 der in dem angetriebenen Rade vorhandenen ringförmigen
Nut in Berührung kommen.
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Unter leichten antreibenden Drehkräften wird die Feder 29 zwischen
ihrem Augenende und einem Punkte 36, der im wesentlichen gegenüber dem Zapfen 28
liegt, etwas nachgeben, wie dies durch die gestrichelten Li#!ien in Abb. 3 angedeutet
ist; die Feder 29 bleibt jedoch neben dem Punkte 36 in Berührung mit der Außenwand
der Nut 25. Bei stärkeren Drehkräften wird die Feder 29 vollständig außer Berührung
mit der Außenwand der Nut 25 gezogen, und bei Überlastungskräften wird das nachfolgende
Ende 27 der Nut in Ringriff mit dem Zapfen 28 kommen und letzteren antreiben; hierdurch
wird eine Deformierung oder ein Bruch der Feder verhindert. Die Einschaltung der
Feder 29 zwischen dem Rade i 9 und der Welle i i verhindert auch einen Spielraum
zwischen den Zähnen der kämmenden Räder 18, ig und sichert deren ruhigen Gang bei
allen vorkommenden Belastungen. Die Größe der gegenseitigen Bewegung zwischen dem
Rad r9_ und der Welle i i ist klein, und das Rad paßt sich daher schnell den Änderungen
in der Belastung an.
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Die in einer Richtung wirkende Kupplung 21, 22, 24 ermöglicht, daß
die Maschine von Hand durch Drehung des Schwungrades 12 betätigt werden kann, während
der Motor stillsteht. Sie hat den weiteren erwünschten Vorzug zur Folge, daß ein
momentanes Gleiten zwischen dem Ringe 2o und der Welle i i in einer der Antriebsrichtung
entgegengesetzten Richtung auftreten kann, wenn die Antriebskraft aus irgendeinem
Grunde plötzlich aussetzt, und die Feder 29, der Zapfen 28 und der Ring 20 werden
bei ihrer Rückwirkung durch Ineingrifftreten der Feder mit der äußeren Wand der
Nut 25 angehalten.