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Kettenstichnähmaschine Das Hauptpatent schützt eine Kettenstichnähmaschine,
deren Kernpunkt die eigenartige Ausbildung ihres fadenlosen Greifers ist. Dieser
Greifer macht im Gegensatz zu allen früher bekannten Greifern zusätzlich zu seiner
üblichen hin und her gehenden Schwingbewegung zum Erfassen der Nadelfadenschleife
noch eine Drehbewegung um seine senkrechte Achse, die jedoch nichts zu tun hat mit
der sogenannten Nadelausweichbewegung schwingender Greifer, die überhaupt keine
Drehbewegung, sondern eine seitliche Kippbewegung darstellt. Durch die neue Bewegungsart
des Greifers entsteht ein vollkommen neuer Typ einer Kettenstichnähmaschine, deren
besonderer Vorzug darin besteht, daß bei ihr im Gegensatz zu früher möglich ist,
nach jeder Richtung hin zu nähen. Diese Möglichkeit begründet sich aber allein auf
der eigenartigen Doppelbewegung des Hakengreifers.
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Es ist klar, daß diese eigenartige Greiferbewegung, die sich grundsätzlich
von allen früheren Greiferbewegungen unterscheidet, neben der obengenannteri förderlichen
Wirkung doch eine gewisse Kompliziertheit des Greiferantriebs mit sich bringt und,
wie jede eigenartige neue Erfindungsidee, auch neuer und besonderer Mittel zür Umsetzung
dieses Erfindungsgedankens in die Praxis bedarf. Das Hauptpatent zeigt eine Ausführungsform
der neuen Bauweise, die durchaus zweckmäßig und brauchbar ist, was nicht ausschließt,
daß sie noch wesentlich verbessert werden kann.
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Zweck der Zusatzerfindung ist eine derartige- Verbesserung des neuen
Maschinentyps, und zwar in der Richtung, daß die Erfinderin bestrebt war, eine Maschine
dieses Typs zu erzeugen, die ein Höchstmaß an Einfachheit, Übersichtlichkeit und
vor allem an Betriebssicherheit in sich vereinigt. Erst hierdurch gelingt die Auswertung
des neuen Erfindungsgedankens im vollen Umfang und wird vor allem die Möglichkeit
gegeben, diesen neuen Maschinentyp mit erhöhter Geschwindigkeit laufen zu lassen.
Dies wird in erster Linie dadurch ermöglicht, daß durch bestimmte zusätzliche Maßnahmen
die Nutzbarmachung der Antriebsenergie für den Greiferantrieb wesentlich verbessert
wird.
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Beim Hauptpatent wurden die beiden nebeneinander hergehenden Greiferbewegungen
von je einer Kurvenscheibe und der Antrieb der Nadelstange von einer zusätzlichen
besonderen Kurvenscheibe abgeleitet, die
nebeneinander auf eine
quer gerichtete Antriebswelle aufgesetzt waren. Abgesehen von der Umständlichkeit
einer derartigen Anordnung ist es für den Fachmann klar, daß es seine Schwierigkeiten
hat, "drei derartige Kurvenscheiben so abzustimmen, daß die Präzision des MaschinengaiZgs
auch für sehr hohe Umlaufzahlen gesichert wird. Sehr viel einfacher, billiger und
präziser kann der Antrieb gestaltet werden, wenn es gelingt, die Zahl der antreibenden
Teile zu vermindern und die Übereinstimmung ihres Gangs zwangsmäßig herbeizuführen.
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Nach der zusätzlichen Erfindung soll dies in der Weise geschehen,
daß von einer gemeinsam auf der N adelstangenantriebswelle sitzenden Kurventrommel
außer dem die Greiferschwingbewegung steuernden Gestänge eine die zusätzliche kreisende
Bewegung steuernde Zahnstange angetrieben wird.
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Um die Antriebsteile des neuen Greifers öldicht einzukapseln, ist
an dem Stofftragarm der Nähmaschine ein mit ihm aus einem Stück bestehendes Gehäuse
zur Aufnahme des Greifers, des Drehbolzens und der zugehörigen Antriebsmittel ausgebildet.
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In dem verstärkten Boden dieses Greifergehäuses sind Lagerstellen
für den Drehbolzen, das Kitzel nebst Zahnstange ausgebildet, die von einer gemeinsamen
Schmierstelle aus geschmiert werden.
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Für die Aufnahme des Drehbolzens nebst Kitzel und konischer Lagerfläche
und für die Zahnstange sind also in dein verstärkten Boden des Greifergehäuses lediglich
zwei Bohrungen erforderlich, die auf der äußeren Seite mittels einer sogenannten
Ölschraube schnell und unbedingt dicht abgeschlossen werden. Besondere Vorteile
der Lagerung für diese Antriebsteile des Greifers bieten also die einfache und billige
Herstellungsweise und die einwandfreie Abdichtung, die es erlaubt, Drehbolzen, Kitzel,
konische Lagerfläche und Zahnstange dauernd in einem Ölbad zu halten, ohne befürchten
zu müssen, daß das Öl ausläuft. Dies ist von größter Wichtigkeit, da diese Maschine
gemäß ihrer Bestimmung sehr starken Beanspruchungen unterworfen ist und im allgemeinen
von technisch nicht ausgebildetem Personal bedient wird. Die einfache Konstruktion
des Gehäuses ermöglicht, daß für sämtliche verkapselten Teile nur eine einzige Schmierstelle
erforderlich wird, die leicht zugänglich ist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Antriebs für den Drehbolzen
des Greifers ergibt sich gemäß der zusätzlichen Erfindung durch die Verwendung einer
mit dem Kitzel zusammenarbeitenden zylindrischen Zahnstange, deren Zähne so weit
zurückgeschnitten sind, daß ihr Teilkreis mit der Mittelachse der Zahnstange zusammenfällt.
Dies hat den großen Vorteil, daß dadurch die Zahnbreite möglichst groß, der Zahndruck
je Einheit also niedrig wird, wodurch eine größere Lebensdauer der Zahnstange erzielt
wird. Außerdem treten nur sehr geringe Biegungsmomente auf, da die Zahnhöhe sehr
klein gehalten werden kann. Ein ganz besonderer Vorteil liegt aber darin, daß durch
die zurückgeschnittenen Zähne das Kitzel sehr nahe an die Mittelachse der Zahnstange
zu liegen kommt, d. h. bei der vorgeschlagenen Bauweise liegt das Kitzel fast vollkommen
innerhalb der Ölkammer, die durch die eigenartige Form der Zahnstange gebildet wird.
Dies wiederum ist von großem Vorteil insofern, als diese Kammer ständig mit Öl gefüllt
ist und die darin befindliche Ölmenge bei jedem Hub mit hin und her bewegt wird,
der Eingriff von Zahnstange und Kitzel also ständig sich in einem Ölbad vollzieht.
Diese neue Bauart des Zahnstangentriebes ist zudem sehr raum- und damit gewichtsparend.
Die eigenartige doppelte Bewegung des Greifers macht eine besondere Führung notwendig,
durch die ermöglicht wird, das zweckmäßige Zusammenwirken von Greifer und Nadel
zu sichern.
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Diese genaue Führung des Greifers wird dadurch ermöglicht, daß er
zwei Führungszungen aufweist, die, unterhalb des Greifers angeordnet, über die Greiferspitze
vorstehen. Diese beiden Führungszungen bilden einen Kanal zur Führung der Nadel,
Zoobei ihre Enden zweckmäßig trichterartig erweitert sind.
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Um auch den Nadelantrieb den oben gestellten Bedingungen anzupassen,
soll fest auf der Antriebswelle ein Gehäuse sitzen, welches ein die Antriebswelle
lose umfassendes und an der Drehung verhindertes Kitzel umhüllt, auf welchem sich
ein zweites, in dem Gehäuse gelagertes Kitzel abwälzt, das einen exzentrisch angeordneten
Zapfen trägt, an dem ein Lenker der Nadelstange angreift.
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Eine weitere Verbesserung in dieser Richtung besteht darin, daß eine
auf der von einer Kurve oder Exzenter gesteuerten und mit dem Rollenträger starr
verbundenen Stoffdrückerstange sitzende Feder, die in bekannter Weise dem Drückerfuß
beim Niedergang der Nadel ihren vollen Druck erteilt, sowohl beim Niedergang als
auch beim Aufwärtsgang der Stoffdrückerstange so gesteuert wird, daß dabei die am
Rollenträger befestigte Rolle und das als Exzenter ausgebildete Kitzelgehäuse keine
oder nur sehr geringe Federkraft überwinden muß.
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Endlich trägt die Stoffdrückerstange einen schlüsselförmigen Drückerfuß;
dessen Boden zweckmäßig mit einer Durchbrechung versehen ist, die als Schauöffnung
dient. Um
weiterhin den Drückerfuß den Werkstückarten, Feinheiten,
Erhöhungen, Fadenlegungen usw. genau anpassen zu können, besteht er nach der Erfindung
aus zwei Teilen, nämlich einem mit kugeliger Tragfläche-versehenen Ring und einem
auf diese Tragfläche aufgepaßten äußeren Drückerfußteil, die derart miteinander
verbunden sind, daß der äußere Teil gegenüber dem inneren Teil verstellt werden
kann.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt, es zeigen Fig. i die neue Kettenstichnähmaschine im Schnitt von vorn,
Fig. 2 von oben, teilweise im Schnitt, Fig. 3 im Schnitt der Quere nach, Fig. 4
in Seitenansicht, Fig. 5 und 6 -zwei weitere Stellungen der Nadelstange und des
Drückerfußes, Fig.7 in größerem Maßstab einen Schnitt durch das Getriebe für den
Nadelstangenantrieb gemäß Fig. i, jedoch in einer anderen Stellung, Fig.8 in größerem
Maßstab und Schnitt den Drückerfuß, Fig. 9 und i o von vorn und von oben den Greifer,
Fig. il und i2 in Schaubildern die Entstehung der Verzögerung in der Nadelstangenbewegung
und den Verlauf der Bewegungen der Nadel, des Drückerfußes und des Greifers.
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In dem Nähmaschinengestell i ist eine Antriebswelle.2 gelagert, auf
der ein Handrad 3 und weiter eine Kurventrommel 4 mit zwei Kurvennuten 5 und 6 befestigt
sind (Fig. i). In dem Gestell i ist weiterhin eine Achse 7 (Fig. 3) gelagert, auf
der zwei doppelarmige Hebel 8, 9 und io, ii angelenkt sind, deren Hebelarme
8 und ' io Rollen 12, 13 tragen, während an ihren Hebelarmen 9, 11 bei 14 und 15
Lenker 16, 17 angreifen.
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Der Kopf 18 des Lenkers 16 umgreift eine Kugel i9 des fadenlosen Greifers
2o (Fig. i und 9), so daß bei einer Schwingung des doppelarmigen Hebels 8, 9 der
Greiferträger 2i samt Greifer 2o um die Achse 22 geschwungen wird. Diese wird von
dem -oberen kegeligen Kopf 23 (Fig. i und 4) eines Drehbolzens 24 getragen, der
ein Kitzel 25 trägt und durch einen Gegenkegel 26 gehalten wird. Der Bolzen 24 bzw.
die Kegel 23, 26 werden von einer Büchse 27 getragen, die in dem Gehäuse 28 gelagert
ist.
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Der Kopf 29 des Lenkers 17 greift an der Zahnstange 3o an, die mit
ihrem halbzylindrischen Rücken (Fig. 4) in einer Hülse 31 mit exzentrischer Bohrung
32 gelagert ist. Die Hülse 31 ist in das Gehäuse 28 eingesetzt und durch eine Verschlußschraube
33 - abgedeckt (Fig. 2). Mit Hilfe des Kopfes 34 (Fig. i und 2) kann die Hülse 31
verdreht werden, wodurch die Zahnstange 30 in Richtung auf das Kitzel 25
zu oder von ihm weg eingestellt werden kann, wodurch eine Feineinstellung des Zahneingriffes
ermöglicht wird. Schwingt nun der doppelarmige Hebel io, ii um die Achse 7, so wird
die Zahnstange 30 verschoben und hierdurch das Antriebsritzel 25 und mit
ihm auch der fadenlose Greifer 2o gedreht.
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Wie Fig. i erkennen läßt, besteht das Gehäuse 28 für die Aufnahme
des Greifers 2o, des Drehbolzens 24 mit Lagerkegeln 23; 26, der Zahnstange
30 und des Antriebsritzels 25, mit dem Werkarm 35 aus einem Stück, und da
für die genannten Teile mit Ausnahme des Greifers 2o eine gemeinsame Schmierstelle
36 vorgesehen ist, bildet das Gehäuse 28 eine Ölkammer.
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Der Greifer 2o, der in Fig. 9 und io in größerem Maßstab dargestellt
ist, weist zwei Führungszungen 37, 38 auf, von denen die Zunge 37 hinter, die Zunge
38 vor der Nadel 39 liegt (Fig. io). Diese beiden Führungszungen 37, 38 bilden einen
Kanal 40 zur Führung der Nadel 39, so daß diese nicht ausweichen kann und ein sicheres
Eintreten des Greifers in die Nadelfadenschleife ermöglicht wird,.und ihre Enden
41 sind trichterartig erweitert, um beim Vorschwingen des Greifers die Nadel 39
sicher aufzufangen.
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Die Antriebswelle a, die, wie bereits erwähnt, die Kurventrommel 4
trägt, dient auch zum Antrieb der Nadelstange 42. Zu diesem Zweck ist die Antriebswelle
:2 lose durch ein Kitzel 43 gesteckt, das durch die Schraube 44 an der Drehung verhindert
wird. Auf der Welle :2 ist ein Gehäuse 45 befestigt, das das Kitzel 43 umhüllt und
gleichzeitig als Lagerstelle für ein weiteres Kitzel 46 dient (Fig. i), das mit
dem Kitzel 43 in Eingriff steht. Demgemäß wälzt sich bei einer Drehung der Welle
2 und somit auch des Gehäuses 45 das Kitzel 46 auf dem festliegenden Kitzel 43 ab,
und da das Ritzel46 einen exzentrisch angeordneten Zapfen 47 trägt, an dem ein Lenker
48 der Nadelstange 42 angreift, wird die Nadelstange angetrieben, jedoch nicht einfach
in gleichförmiger Weise auf und ab, vielmehr erfolgt die Aufwärtsbewegung der Nadelstange
42 in beschleunigtem, der Abw ärtsgang in verzögertem Gang. Diese Verzögerung ist
deshalb von großem Vorteil, weil sie dem fadenlosen Greifer 2o. genügend Zeit läßt,
sich zu drehen und der Nadel 39 ermöglicht, zur richtigen Zeit und in richtiger
Stellung zum Greifer 2o einzutreffen.
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In Fig. 1.1 und 12 ist die Bewegung der Nadelstange 42 als Schaubild
dargestellt, und zwar läßt Fig. i i die Bahn erkennen, die der Kurbelzapfen 47 beschreibt,
während Fig. 12 die Nadelhübe bei einer Umdrehung de-r Welle :2 sowie die Bewegungen
der anderen Werkzeuge erläutert.
Weiterhin trägt das Gehäuse 45
ein Exzenter 49, das bei seiner Drehung die Leitrolle 50 (Fig. i) einer Stange 51
einstellt, die durch ein Querstück 52 mit der Stoffdrückerstange 53 verbunden ist,
so daß also beim Anheben der Stange 51 auch die Stoffdrücker-. stange 53 samt Drückerfuß
angehoben wird.
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Die Fig. 4 bis 6 lassen aber noch erkennen, daß die Nadelstange 42
eine Nadelstangenführung 54 trägt, die die Stoffdrückerstange 53 umgreift und gleichzeitig
als Anschlag und Mitnehmer für eine auf dieser sitzende Belastungsfeder 55 dient.
Inder Stellung gemäß Fig. 5 ist diese Feder 55 ganz oder nahezu ganz entspannt und
die Nadelstangenführung 54 nimmt die höchste Stellung ein. Senkt sich nun die Nadelstange
24 (Fig. 6), dann drückt die Nadelstangenführung 54 die Feder 55 nach und nach zusammen,
bis die Nadelstangenführung 54 die tiefste Stellung (Fig.4) erreicht hat. .
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Dieser Vorgang hat zur Folge, daß der Druck des Drückerfußes auf das
Werkstück im Anfang ganz gering ist und erst allmählich stärker wird, bis der Druck
durch das Spannen der Feder 55 so stark wird, wie es notwendig ist, um das Werkstück
beim Fadenanzug zu halten. Es erübrigt sich also, den Druck des Drückerfußes von
Anfang an, d. h. stets gleich stark zu halten, so daß die antreibenden Teile nicht
so sehr in Anspruch genommen werden.
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Der Drückerfuß 56 am Ende der Stoffdrückerstange 53 ist von etwa schüsselförmiger
Gestalt (Fig.8), wobei allerdings der Boden zweckmäßig ausgeschnitten ist, so daß
eine Durchbrechung 57 entsteht, die als Schauöffnung dient, so daß die Näharbeit
bzw. die Fadenlegungen beobachtet werden können.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Drückerfuß aus
zwei Teilen, nämlich einem mit kugeliger Tragfläche versehenen Ring 56 und einem
auf diesen Ring gepaßten äußeren Drückerfußteil 58, die durch in Langlöchern 6o
des Tragringes 56 frei verschiebbare Schrauben 59 zusammengehalten werden. Federnde
Unterlagscheiben 61 dienen dazu, die beiden Teile 56 und 58 gegeneinander anzudrücken.
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Diese besondereAusgestaltung des Drückerfußes hat den Vorteil, daß
der äußere Teil 58 sich auf den inneren Teil 56 verstellen bzw. verdrehen kann,
und zwar je nach der Beschaffenheit des unter dem Drückerfuß liegenden Werkstückes,
so daß sich also der Drückerfuß etwaigen Unebenheiten, Fadenlegungen, Stoffdicken
usw. anpassen kann.
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Das auf der Antriebswelle 2 sitzende Getriebe 43, 45, 46 und 47 (Fig.
i) eignet sich vorzugsweise zum Antrieb einer Nadelstange bei Nähmaschinen, jedoch
ist hierauf das Getriebe keineswegs beschränkt, vielmehr läßt es sich auch bei anderen
Maschinen, Vorrichtungen, Einrichtungen usw.. vorteilhaft dann anwenden, wo es darauf
ankommt, die Bewegung eines gesteuerten Teiles an einer bestimmten Stelle zu verzögern
oder ruhen zu lassen.