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Schaltgesperre für die angetriebene Zugrolle eines Zugrollenpaares
an Nähmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoffvorschub für Nähmaschinen,
bei dem mit einer oberen zwangsläufig angetriebenen Zugrolle eine frei drehbare
untere Zugrolle zusammenwirkt.
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Man kennt- bereits Nähmaschinen dieser Art, bei denen zum Zweck des
Fortschaltens der angetriebenen Zugrolle Schaltgesperre verwendet wurden, jedoch
waren die `bisher verwendeten Schaltgesperre meist sehr einfache Klinkengesperre,
bei denen, wie bei Schaltgesperren üblich, zwar auch eine gewisse Vorsorge zur Verhinderung
eines ungewollten Rücklaufs zwischen den Schaltvorschüben getroffen war, die aber
für neuzeitliche schnellaufende Maschinen, wie die Erfahrung lehrt, nicht ausreichend
sind, besonders bezüglich Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Wirkung und eine ruhige
stoßfreie Weiterschaltung der Zugrolle. Hierauf kommt es aber bei der Herstellung
anspruchsvollerer Sticharten sehr wesentlich an, um Fehlstiche zu vermeiden.
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Demgemäß besteht der Grundgedanke der Erfindung zur Erreichung dieses
Zweckes darin, einmal ein Federgesperre besonderer Art und Wirkungsweise zu verwenden
und weiterhin dieses Gesperre in zwei in sich geschlossenen Teilen anzuordnen, von
denen der eine das eigentliche Schaltwerk darstellt, während der andere die Aufgabe
einer Rücklaufbremse zu übernehmen hat.
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Es wird hierdurch ermöglicht, im Schaltvorschub jede Art von totem
Gang auszuschalten und eine vollständige Genauigkeit der Fortschaltung zu erzielen.
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Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform soll das Antriebselement
des Schaltgesperres aus einer auf die Antriebswelle aufgewickelten Schraubenfeder
bestehen, deren eines Ende an einer lose auf die Welle aufgesetzten, schwingend
angetriebenen Muffe befestigt ist, derart, daß die Feder beim Schwingen der Schwingmuffe
in einer Richtung die Antriebswelle fest umspannt, um sie bei der Schwingbewegung
mitzunehmen. Idas Bremselement des Schaltgesperres besteht aus einer in umgekehrter
Richtung auf die Antriebswelle gewickelten Schraubenfeder, deren Ende an der Lagerstelle
befestigt ist, derart, daß die Feder beim Rückwärtsschwingen der Schwingmuffe die
Antriebswelle
fest umspannt, um sie an der Rückwärtsbewegung zu verhindern. Der Zusammenbau dieser
beiden Elemente soll zweckmäßig so erfolgen, daß die Antriebswelle in einem auf
dem Maschinenuntergestell ruhenden bügelförmigen Lagerbock gelagert ist, zwischen
dessen Schenkeln die Federn des Schaltgesperres unter Einfügung eines Trennrings
auf die 'Welle aufgewickelt sind, während an dem einen Schenkel die Schwingmuffe
der Antriebsfeder anliegt, am anderen die Befestigungsmuffe für die Bremsfeder angeschraubt
ist.
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Die Tragflächen der Antriebswelle, auf denen die Federn aufgewickelt
sind, sind naturgemäß stärkerem Verschleiß ausgesetzt als die sonstigen Lagerstellen
und Paßstellen der Welle.
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Um nun bei Abnutzung dieser Tragflächen nicht die ganze Welle auswechseln
zu müssen, sind diese Tragflächen auf einer zwischen der Schwingmuffe und der Befestigungsmuffe
auf der Antriebswelle befestigten und mit dem Trennring aus einem Stück bestehenden
Buchse auszubilden.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt, es zeigen die Gesamtanordnung der Maschine in Ansicht Fig. i von vorn,
Fig. 2 teilweise geschnitten in Stirnansicht, Fig. 3 von hinten, Fig.4 die Zugrolle
im senkrechten Schnitt quer zum Stoffvorschub, Fig. 5 die gleichen Teile von oben,
Fig. 6 das Schaltgetriebe zum Antrieb der Rollenwelle, Fig. 7 einen Schnitt nach
7'-7' der Fig. 6, Fig. 8 und g Schnitte nach 8'-8' und g'-g' der Fig. 7,
Fig. 10 in schematischer Darstellung ein zwischen die Zugrollen eingeschobenes Werkstück.
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Bei der gezeigten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes weist
die Maschine ein Untergestell i auf, auf dem die Stichplatte 2 befestigt ist. Der
überhängende Arm 3 läuft in einen Maschinenkopf 4 aus. Die gezeigte Maschine ist
so ausgebildet, daß die Nadel bei ihrer senkrechten Nähbewegung gleichzeitig hin
und her geschwungen wird, so daß sie Zickzackstiche ausführt. Die Nadel 5 wird zu
diesem Zweck von einer Nadelstange 6 getragen, die in einem Schwingrahmen 7 verschiebbar
gelagert ist. Die Nadelstange wird von einem Nadelstangenschwinghebel 8 auf und
ab bewegt, während der Schwingrahmen von einer Schwingwelle g gesteuert wird, die
ihrerseits ihren Antrieb von einem Schwinghebel io erhält, der mit einem Nocken
auf einem Achsstumpf zusammenwirkt, der von einem Zahnrad i i gedreht wird. Dieses
Zahnrad i i steht rriit einem Zahnrad 12 auf der Hauptwelle 13 in Eingriff.
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Unterhalb des Stoffträgers wirkt mit der Nadel ein Greifer 14 zusammen,
der, mit der Nadel bei jedem Stichbildevorgang zusammenwirkend, in üblicher Weise
eine Schwingbewegung und eine Nadelausweichbewegung ausführt. Die oben beschriebenen
Teile sind aber von üblicher Ausbildung, die für die Erfindung ohne besondere Bedeutung
ist. So kann man erforderlichenfalls die seitliche Schwingbewegung der Nadelstange
stillegen und die Nadel in einer einzigen senkrechten Linie auf und ab schwingen,
so daß statt einer Zickzacknaht eine gerade Stichreihe entsteht. Statt einer Nadel
können auch mehrere verwendet werden, so daß mehrere Stichreihen gelegt werden.
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Das Werkstück wird auf dem Stoffträger mittels eines Stoffdrückers
15 niedergehalten. Unterhalb des Werktisches ist eine Zugrolle 16 frei drehbar auf
eine Achse 17 aufgesetzt, die in einer an der Unterseite der Stichplatte befestigten
Lagerstelle 18 gelagert ist. Die Stichplatte ist mit einem Ausschnitt ig versehen,
durch den die Zugrolle 16 zutage tritt, um mit dem Werkstück in Eingriff zu kommen.
Mit dieser unteren Zugrolle 16 wirkt die absatzweise angetriebene obere Zugrolle
2o zusammen. Beide Zugrollen sind mit geriffelten Mantelflächen ausgerüstet, um
das Werkstück sicher zu erfassen. Die Zugrolle 2o besteht aus einem Stück mit einer
Nabe 21 (Fig. 4). Sie ist drehbar auf einen Schraubenbolzen 22 aufgesetzt, der in
das untere Ende der Druckstange 23 eingeschraubt ist. Die Druckstange ist in Lagerstellen
des Maschinenkopfes am Ende des überhängenden Arms gelagert. Eine Blattfeder drückt
auf einen Querbolzen 25 dieser Druckstange und hat hierdurch das Bestreben, die
Druckstange elastisch nach abwärts zu drücken, wodurch die obere Zugrolle mit dem
Werkstück in Eingriff gehalten wird, so daß dieses zwischen den beiden Zugrollen
festgeklemmt wird. Die Druckstange kann mittels eines Hebels 26 in üblicher. Weise
angehoben werden. Die Zugrollen 16 und 2o sind zweckmäßig hinter der Nadel eingebaut,
so daß sie das Werkstück erst erfassen, nachdem die Stoffabschnitte bereits zusammengenäht
sind. Ihr größerer Teil befindet sich rechts von der Nadel (von der Vorderseite
der Maschine gesehen).
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Die neue Maschine eignet sich besonders zum Annähen von Einfassungsstreifen
an einem Stoffstück. In Fig. io der Zeichnung ist schematisch gezeigt, wie ein solcher
Einfassungsstreifen an einem Stoffstück angenäht wird. Das Hauptwerkstück ist mit
B bezeichnet, der Einfassungsstreifen besteht aus einem überzugsstreifen F und einer
Versteifungseinlage C. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. io sind
die beiden
Teile des Besatzstreifens bereits durch eine Stichreihe
s verbunden; dies ist aber an sich unwesentlich. Der Überzugsstreifen ist an den
an dem Hauptwerkstück anzunähenden Rand bei f eingeschlagen. Wie sich aus dieser
Zeichnung ergibt, geht bei einem Hub die Nadel auf der Linie a-a durch die Stoffstücke,
beim nächstfolgenden Hub auf der Linie 11-b durch das Hauptstoffstück. Hierdurch
werden die Nadelfadenschenkel quer über den eingeschlagenen Rand des. Überzugsstreifens
gezogen und erzeugen hierdurch eine Naht, die einer von Hand angefertigten überwendlichnaht
gleicht. Die Nadel geht bei beiden aufeinanderfolgenden Hüben durch das Hauptstoffstück
und die Versteifungseinlage. Die in Fig. io bei 16 und ao schematisch angedeuteten
Zugrollen sind so angeordnet, daß sie mit den Stofflagen in Eingriff kommen und
sie zum Zweck des Vorschubs fest erfassen. Die angetriebene Zugrolle ist bei diesem
Ausführungsbeispiel die obere, sie erfaßt den Überzugsstreifen F, der schräg zum
Faden abgeschnitten ist, um die richtige Form zu erhalten, wenn der Streifen als
Umschlag für Beinkleider verwendet wird, wozu meist sehr dünner Stoff genommen wird.
Die obere Zugrolle erfaßt unmittelbar auf den Überzugsstreifen einwirkend das ganze
Werkstück, nachdem die Teile mit-,einander vernäht worden sind. Außer den Zugrollen
besitzt die Maschine keinerlei andere Vorschubvorrichtungen. Hierdurch wird ermöglicht,
daß der Überzugsstreifen ebenso wie der schwere Grundstoff und auch die Versteifungseinlage
weich erfaßt werden, ohne daß der Stoff Falten schlägt oder in irgendeiner Weise
verzogen wird. Der Stoffdrücker 15 ist an einem Arm 27 und dieser an einem
Träger a9 angelenkt, der seinerseits an dem Maschinenkopf mittels einer Schraube
3o befestigt ist. Eine Feder 31 ist um einen in den Träger eingeschraubten
Zapfen 32 gewickelt. Ihr eines Ende ist in dem Träger verankert. Das andere Ende
dieser Feder 31 ruht in einer Führungsrinne in dem Schraubenzapfen 33, und ihre
Spitze ist bei 34 seitlich abgebogen, so daß sie auf dem Stoffdrücker lastet. Diese
Feder ist sehr leicht ausgebildet und stellt das einzige Mittel dar, um den Stoffdrücker
auf das Werkstück niederzudrücken. Infolgedessen wird das Werkstück nicht fest niedergedrückt,
sondern nur leicht niedergehalten, um ein Abheben des Werkstücks beim Aufwärtsgang
der Nadel zu verhindern.
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Dieser Stoffdrücker wird nicht von der Druckstange 23 getragen, wie
sonst bei Nähmaschinen üblich, vielmehr trägt.sie nur die obere Zugrolle, die die
doppelte Aufgabe erfüllt, das Werkstück fest zu erfassen und gegen die untere Zugrolle
anzudrücken und ihm gleichzeitig eine Vorschubbewegung zu erteilen, wenn die obere
Zugrolle fortgeschaltet wird.
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Diese schrittweise Bewegung wird der Zugrolle 2o erteilt mittels eines
nachgiebigen Wellenabschnittes 35, der sie mit einer Antriebswelle 36 verbindet.
Diese ist in einem bügelförmigen Lagerbock 37 auf der Oberfläche des Stoffträgers
i gelagert.
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Der nachgiebige Wellenabschnitt zwischen der eigentlichen Antriebswelle
und der oberen Zugrolle besteht aus einem - in der die obere Zugrolle tragenden
Nabe "befestigten Kopf 38, einem auf der Antriebswelle befestigten Kopf 39 und einem
Zwischenglied. Dieses setzt sich aus einer mittleren Muffe 4o, einem darin mittels
Schrauben befestigten gegabelten Kopf 4oa und einem zweiten gegab(#lten Kopf 4o11
zusammen, der in der Muffe teleskopisch verschiebbar ist. Der Kopf 40a ist mit dem
Kopf 39 durch ein Kreuzgelenk üblicher Art verbunden, und das gleiche trifft für
die Köpfe 4o11 und 38 zu. Dieses Zwischenglied überträgt die aussetzende Drehung
der Antriebswelle auf die Zugrolle und gestattet dieser gleichzeitig, sich frei
auf- und abwärts zu bewegen, wenn z. B. eine Quernaht- oder sonstige verdickte Stelle
des Werkstücks unter der Rolle durchläuft.
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Die Antriebswelle erhält ihren Antrieb von der Hauptwelle 13 mittels
eines Schaltwerks, das zunächst eine auf dem Ende der Hauptwelle sitzende einstellbare
Kurbel 4a (Fig. a)
und ferner einen von dieser> Kurbel angetriebenen Sch-,vingbügel
43 und schließlich ein noch zu beschreibendes Schaltgesperre umfaßt, das den eigentlichen
Erfindungsgegenstand bildet. Die Kurbel 42 ist mittels eines Lenkers mit einem waagerechten
Schenkel 45 des Schwingbügels 43 verbunden. Der Schwingbügel 43 ist auf einer Welle
46 befestigt, die, in Lagerstellen des Untergestells gelagert, einen aufwärts gerichteten
Arm 47 trägt.
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Ein Lenker 48 greift an dem oberen Ende des Arms 47 an, und seine
Angriffsstelle auf diesem Arm ist verstellbar ausgebildet. Dieser Lenker 48 greift
mit seinem anderen Ende bei 49 an dem Arm So der frei auf die Antriebswelle 36 aufgesetzten
Schwingmuffe 51 an. Auf der Welle 36 ist eine breite Buchse 52 mittels einer Klemmschraube
53 befestigt. Diese Buchse weist beiderseits des wulstförmig verdickten Trennringes
5z' Tragflächen von geringerem Außendurchmesser auf. Auf die eine seitliche Tragfläche
der Buchse 52 ist eine Antriebsfeder 54 fest aufgewickelt; das eine Ende dieser
Feder ist in der Schwingmuffe 51 verankert. Das andere
Ende der
Feder ist frei, aber stets bestrebt, die Buchse 52 mit Reibung zu umspannen. Auf
der anderen Tragfläche der Buchse 52 ist eine Bremsfeder 55 in umgekehrter Richtung
aufgewickelt, ihr eines Ende liegt frei, so daß sie die Buchse fest umspannen kann.
Das andere Ende dieser Feder ist in einer zweiten Muffe 56 verankert, die frei auf
die Welle 36 aufgesetzt, mittels einer Schraube 57 an dem Lagerbock befestigt und
so an einer Drehung verhindert ist. Wenn der Arm 50 in Richtung des Uhrzeigers
gedreht wird (in Fig. 6), hat die Schwingmuffe 5 i das Bestreben, die Antriebsfeder
54 fester zu ziehen, wodurch sie die Buchse 52 so fest umspannt, daß sie sie und
gleichzeitig die Welle 36 mitnimmt. Während dieses Vorgangs liegt die Bremsfeder
55 lose, so daß sie die Drehung der Buchse 52 und der Welle 36 nicht hindert. Wird
die Schwingmuffe 51 in entgegengesetzter Richtung geschwungen, so wird hierdurch
der Eingriff der Antriebsfeder 54 auf der Buchse 52 gelockert, so daß sie diese
freigibt und in eine neue Eingriffstellung gebracht werden kann, während gleichzeitig
die Bremsfeder 55 die Buchse 52 fest umspannt und gegen eine rückläufige Bewegung
sichert.
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Es ergibt sich, daß auf diese Weise die Feder 54 als Antriebskupplung
zur aussetzenden Fortschaltung der Welle 36 dient, während die Feder 55 anderseits
bei der rückläufigen Bewegung nach Art einer Rücklaufbremse in Tätigkeit tritt und
so eine Rückwärtsdrehung der Welle verhindert, während sich die Antriebsfeder 52
nach ihrer neuen Eingriffstellung zurückbewegt.
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Die Wirkungsweise des neuen Stoffvorschubs ergibt sich ohne weiteres
aus der oben gegebenen Darstellung. Bei jedem Stichbildevorgang wird der Schwingbügel
geschwungen und erteilt durch das Schaltgesperre der oberen Zugrolle eine schrittweise
Drehung. Diese Bewegung der oberen Zugrolle ist zeitlich so geregelt, daß sie stattfindet,
wenn sich die Nadel oberhalb des Werkstücks befindet, und zwar vorzugsweise bei
ihrer Abwärtsbewegung, so daß die die Stoffstücke zu verbindenden Stiche richtig
gebildet und die vereinigten Stoffstücke durch Eingriff der Zugrollen erfaßt und
in Bereitschaft für die Durchführung des nächsten Stichvorganges gebracht werden.