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Nähmaschine mit doppelarmigem Schwinghebel zum Antrieb des Greiferträgers
Die Erfindung bezieht sich auf den Antrieb des Greifers und des Stoffschiebers von
Nähmaschinen und bezweckt, ein spielfreies, sicheres Arbeiten des Antriebes auch
bei höchsten Nähgeschwindigkeiten zu ermöglichen. Zu diesem Zweck muß die Reibung
auf das geringste Maß herabgesetzt werden, und es muß eine Abnützung der zusammenarbeitenden
Teile ebenfalls so weit als möglich vermieden werden. Zur Erreichung dieses Zweckes
ist es erforderlich, eine punktförmige Berührung der miteinander zusammenarbeitenden
Teile zu vermeiden und für aufeinandergleitende Teile eine Flächenberührung und
für aufeinander sich abwälzende Teile eine Linienberührung vorzusehen. Weiter sollen
Teile, die sich aufeinander abwälzen, nicht auch gleichzeitig eine nennenswerte
Gleitbewegung gegeneinander ausführen. Um die Spielfreiheit zu gewährleisten, ist
es weiter erforderlich, eine Einstellbarkeit der am meisten einer Abnützung ausgesetzten
Teile gegeneinander vorzusehen und solche Teile gegebenenfalls aus härterem Material
herzustellen.
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Diese angestrebten Zwecke werden gemäß vorliegender Erfindung durch
einen Schwinghebelantrieb besonderer Ausgestaltung erzielt. Es sind bereits Nähmaschinen
bekannt, bei denen der Antrieb des Greiferträgers durch einen in waagerechter Ebene
schwingenden Hebel erfolgt. Es ist weiter bekannt, an dem Stoffschieberbalken eine
Rolle oder eine andere Angriffsfläche vorzusehen, mit der eine auf dem schwingenden
Greiferträger bzw. auf einem besonderen Zapfen angeordnete Kurvenbahn zusammenwirkt,
doch weisen diese bekannten Ausführungsformen unzweckmäßige Reibungsverluste auf
bzw. sind durch äußerst verwickelte Übertragung mit verschiedenen Hebeln, Klinkenschaltwerken
u. dgl. sehr kompliziert und nicht betriebssicher.
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Gemäß vorliegender Erfindung werden diese Übelstände dadurch vermieden,
daß-an dem den Antrieb des Greiferträgers bewirkenden Ende des erwähnten Schwinghebels
einerseits und an dem Stoffschieberbalken andererseits die zusammenwirkenden Teile
einer Kurvenbahnsteuerung angeordnet werden. Da dieses Ende des Schwinghebels einen
Kreisbogen mit einem viel größeren Halbmesser beschreibt als bei bekannten Ausführungsformen
der die Kurvenbahn tragende schwingende Greiferträger, so tritt praktisch kein Gleiten,
sondern nur ein Abwälzen auf. Durch die erwähnte Kurvenbahnsteuerung wird bloß die
Hub- und Senkbewegung des Stoffschiebers bewirkt, während die Vor-und Rückwärtsbewegung
in an sich bekannter Weise von einer besonderen Stoffschieberschwingwelle abgeleitet
wird. Auch bietet die unmittelbare Ableitung der Hub- und Senkbewegung des Stoffschiebers
von dem Schwinghebel den weiteren Vorteil, daß unnötiges Spiel durch dazwischengeschaltete
Gelenke vermieden wird.
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Falls die Bewegungsübertragung von dem Schwinghebel auf die Greiferwelle
mittels Zahntriebes erfolgt, wird zur Sicherung eines richtigen Eingriffes zweckmäßigerweise
das Zahnsegment, das in das Ritzel auf der Greiferwelle eingreift, an einer Klemmhülse
angeordnet, die auf dem Schwinghebel festgeklemmt ist. Der richtige
Eingriff
der Rolle mit der Kurvenbahn und des Zahntriebes wird dadurch gesichert, daß an
der Unterseite der Stofftragplatte eine Brücke abnehmbar befestigt ist, die das
dem Stoffschieber zunächst liegende Läger der Stoffschieberschwingwelle und das
Lager der Greiferwelle trägt.
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Um einen spielfreien Antrieb des Schwinghebels und eine riiöglichst
geringe Reibung und Abnützung bei diesem Antrieb zu sichern, wird auch dort eine
Anordnung getroffen, die eine punktförmige Berührung der miteinander zusammenarbeitenden
Teile vermeidet. Es ist bereits bekannt, den erwähnten waagerechten Schwinghebel
durch einen in einer lotrechten Ebene schwingenden, von einem Exzenter auf der Hauptwelle
angetriebenen Exzenterhebel anzutreiben.
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Bei den bekannten Ausführungsformen dieses Antriebes war jedoch der
eine der beiden Schwinghebel an seinem Ende mit einer festen Gabel ausgerüstet,
in der sich das kugelige Ende des anderen Schwinghebels bewegte. Diese Anordnung
hatte den großen Nachteil der punktförmigen Berührung und infolgedessen schnelleren
Abnützung der miteinander zusammenwirkenden Teile. Gemäß der Erfindung wird eine
Flächenberührung der miteinander zusammenwirkenden Teile dadurch erreicht, daß in
dem mit dem waagerechten Schwinghebel zusammenwirkenden Ende des lotrechten Exzenterhebels
eine um die Längsachse dieses Hebels drehbare Gabel und an dem entsprechenden Ende
des waagerechten Schwinghebels ein um die Längsachse dieses Schwinghebels drehbarer,
mit seinen Seitenflächen die Innenflächen der Gabel berührender Stein angeordnet
wird.
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Besonderer Vorsorge bedürfen auch die Getriebeteile, die den Antrieb
des Exzenterhebels und die Schwingbewegung der Stoffschieberschwingwelle von der
Hauptwelle herbeiführen. Um auch dort jederzeit ein spielfreies Arbeiten zu sichern,
werden die Gleitstücke an den Gabeln des Exzenterhebels und des Stoffschieberexzenterhebels
in einer zur Achse des mit ihnen zusammenwirkenden Exzenters bzw. einer solchen
Nocke im wesentlichen senkrechten Richtung einstellbar gemacht.
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Abb. z zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Sockelnähmaschine in
der Ansicht mit abgehobener vorderer Gehäusehälfte und abgenommenen Seitendeckeln.
Abb.2 ist eine Unteransicht der Stofftragplatte mit den auf ihr befestigten Getrieben,
Abb. 3 ist eine Ansicht des Getriebes für den Greifer und für die Hub- und Senkbewegung
des Stoffschiebers mit der Hauptwelle, teilweise im Schnitt. Abb. q. ist eine Ansicht
des lotrecht angeordneten Exzenterhebels, von welchem in den Abb. 5 bis 7 verschiedene
Einzelteile dargestellt sind. Abb. 8 ist eine Draufsicht auf den waagerechten Schwinghebel,
während die Abb. 9 bis 12 verschiedene Einzelteile dieses Schwinghebels darstellen.
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Abb. 13 ist eine Ansicht und ein Grundriß der Brücke, in welcher die
Greiferwelle und das linke Ende der Stoffschieberschwingwelle gelagert sind, und
Abb. 1q stellt die mit der Kurvenbahn des Stoffschieberbalkens zusammenwirkende
Rolle dar. Abb. 15 zeigt den Stoffschieber mit seiner Schwingwelle in verschiedenen
Ansichten, die Abb. 16 und 17 sind Ansichten von Einzelheiten des Stoffschiebers.
Abb. 18 ist eine Ansicht des Getriebes für die Vor- und Rückwärtsbewegung des Stoffschiebers,
die Abb. 1g und 2o zeigen Einzelheiten dieses Getriebes, Bei der dargestellten Ausführungsform
besteht das Gehäuse der Nähmaschine aus zwei im wesentlichen symmetrischen, aus
Blech gepreßten Hälften (s.-Abb. z), deren Verbindungskanten durch eine an dem Hinterteil
e angeschweißte Schiene 3 von I-förmigem Querschnitt zusammengehalten werden. Das
Gehäuse ist mittels eines mit dem Fuß des Hinterteiles 2 verschweißten Ringes q.
an der ebenfalls aus gepreßtem Blech bestelienden Stofftragplatte 5 befestigt. An
der Hinterkante der Tischplatte 5 sind - die einen Schenkel von Scharnieren befestigt,
deren andere Schenkel an dem hölzernen Sockel? angeschraubt sind. Fin an dem Sockel
? befestigter lotrechter Bolzen 8 dient als Lager für einen ebenfalls aus gepreßtem
Blech bestehenden kurzen Arm 9, welcher oben ein Nadelpolster 1o trägt und in der
in der Abb. z dargestellten Stellung die Stofftragplatte 5 samt dem auf ihr befestigten
Gehäuse gegen ein Aufklappen um die Scharniere sperrt. Wenn. dagegen der Arm 9 nach
vorn gedreht wird, so wird diese Sperrung aufgehoben, und die Stofftragplatte kann
aufgeklappt werden.
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Die Getriebeteile sind nicht unmittelbar an dem verhältnismäßig schwachen
Gehäuse gelagert, sondern im allgemeinen an mit dem Hinterteil e verschweißten Lagerringen.
So sind für die Lagerung der Hauptwelle 15 zwei Lagerringe x= und 12 vorgesehen
(Abb. z und 3), welche die Außenringe 13 von Kugellagern tragen, während die Innenringe
1q. dieser Kugellager auf der Hauptwelle 15 verschiebbar und mit ihr lösbar
auf Drehung gekuppelt sind. Die Hauptwelle 15 trägt an ihrem aus dem Gehäuse herausstehenden
rechten Ende eine Griffscheibe 16, mittels welcher sie gegebenenfalls von Hand aus
bewegt werden kann. Der Antrieb der Hauptwelle erfolgt durch einen Riemen
17,
welcher seine Bewegung von einem an der Unterseite der Stofftragplatte
5 befestigten Elektromotor 151 erhält und eine mit der Hauptwelle kuppelbare Riemenscheibe
18 antreibt.
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Die Hauptwelle 15 trägt einen Exzenter 21, von welchem die Bewegung
des Greifers und die
Hub- und Senkbewegung des Stoffschiebers abgeleitet
wird. Zu diesem Zweck ist an dem Hinterteile des Gehäuses ein weiterer Lagerbock
5o angeschweißt, welcher einen als Lager für einen lotrechten doppelarmigen Exzenterhebel
51 dienenden Bolzen 52 trägt (s. Abb. i und 3). Dieser Exzenterhebel 51 ist aus
gepreßtem Eisen hergestellt und mit einer eingepreßten Lagerhülse 53 aus gehärtetem
Stahl versehen. Er trägt an seinem oberen Ende einen den Exzenter 21 umgreifenden
Bügel 54. Die Bügelarme gleiten jedoch nicht unmittelbar auf dem Exzenter 21, sondern
unter Zwischenschaltung von auf sie aufgeschraubten Gleitstücken 55 aus gehärtetem
Stahl von L-förmigem Querschnitt (Abb. 4 bis 6). Jedes der Gleitstücke 55 ist mittels
einer Schraube 56 an einer Stirnseite seines Bügelarmes befestigt, wobei seine Bohrung
57, durch welche die Schraube 56 hindurchgeht, etwas größer ist als der Durchmesser
der Schraubenbolzen 56, so daß es gegenüber dem Bügelarm in jeder Richtung etwas
verstellt werden kann. Jeder Bügelarm-trägt zwei Gewindebohrungen 58, in welche
Madenschrauben eingeschraubt werden, deren innen aus dem Bügelarm heraustretende
Spitzen gegen die Außenflächen des Gleitstückes 55 drücken. Durch entsprechendes
Anziehen oder Nachlassen der Madenschrauben kann die Entfernung und Lage der Gleitstücke
jederzeit genau ein- bzw. nachgeregelt werden. Der- Exzenterhebe151 ist an seinem
unteren Ende mit Muttergewinde versehen, in welches ein mit einem Bund 6o versehener,
Bohrungen für die Schmierung aufweisender Zapfen 59 eingeschraubt ist, dessen unterer
Teil als Lager für eine um die Zapfenachse drehbare Gabel 61 (Abb.7) dient. Die
Arme 62 dieser Gabel 61 umgreifen die Seitenflächen eines mit radialen Schmieröffnungen
versehenen Steines 65 (Abb. 8 und 9) und sind unten durch eine aufgeschraubte Abschlußplatte
63 abgeschlossen. Ein aus einem Stück Rohr hergestellter waagerechter Schwinghebel
64 trägt an seinem rechten Ende ein mit Schmierkanälen versehenes Einsatzstück 66,in
welches ein ebenfalls mit Schmierkanälen versehener Stahlzapfen 67 (Abb. io) eingeschraubt
ist, der als Lager für den Stein 65 dient.
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Die Drehachse des waagerechten Schwinghebels 64 wird durch einen an
der Stofftragplatte 5 angeschraubten lotrechten Bolzen 68 gebildet (Abb. 3). Auch
bei diesem Lager ist der Schwinghebel 64 mit einer eingepreßten Einsatzhülse 69
aus gehärtetem Stahl gefüttert. Am linken Ende des Schwinghebels 64 ist eine lotrecht
abwärts gerichtete, in der Mitte geschlitzte Klemmhülse 70 (Abb. ii) mittels einer
Schraube 71 festgeklemmt. Die Klemmhülse 70 weist auch an ihrem unteren Ende
eine Bohrung auf, in welche ein ebenfalls durch Anziehen der Schraube 71 festklemmbarer
w,2agercchter Arm 72 eingesetzt ist; der an seinem linken Ende ein im Querschnitt
U-förmiges Segment 73 (Abb. 8) trägt. In die Nut des Segmentes 73 ist ein gezahntes
Segment 74 aus Leder, Rohhaut o. dgl. (Abb. 12) eingesetzt und mit dc.m Segment
73 verschraubt. Das gezahnte Segment 74 steht mit einem Ritzel 75 auf der lotrechten
Greiferwelle 76 in Eingriff und kann also gegenüber dem Ritze175 zur genauen Einregelung
des Eingriffes eingestellt werden.
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Die Greiferwelle 76 ist in einer an der Stofftragplatte 5 angeschraubten
Brücke 77 (Abb. 13) gelagert und trägt oben den schwingenden Greifer. Die Brücke
77 ist vorzugsweise aus Leichtmetall hergestellt und mit einer eingepreßten Lagerhülse
78 aus gehärtetem Stahl für die Lagerung der Welle 76 versehen. Bei einer Drehung
der Hauptwelle 15 erteilt der Exzenter 21: dem Exzenterhebel 51 eine Schwingbewegung
um den Bolzen 5o und der waagerechte Schwinghebel 64--erhält durch das untere Ende
des Treiberhebels 51 ebenfalls eine Schwingbewegung, wodurch mittels des Zahnsegmentes
74 das Ritzel75 und damit der Greifer bewegt wird.
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An dem linken Ende des Schwinghebels 64 ist eine Stahlrolle 79 (Abb.
14), gelagert, die in die Kurvenbahn 8o eines mit dem Stoffschiebertragbalken 82
verbundenen Stoffschieberhalters 81 eingreift (Abb. 15 bis 17), der in weiter unten
zu beschreibender Weise gelagert ist. Die Stahlrolle 71 des Schwinghebels 64 bewegt
bei ihrer Schwingbewegung in einer waagerechten Ebene den Stoffschieberbalken 82
dadurch auf und ab, daß. die Kurvenbahn 8o in der Mitte einen schrägen Teil mit
anschließenden, gegeneinander in der Höhe versetzten waagerechten Teilen an beiden
Enden aufweist. Durch diese Ausbildung der Kurvenbahn 8o wird die gewünschte Hub-
und Senkbewegung des Stoffschiebers ermöglicht.
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Die Vor- und Rückwärtsbewegung des Stoffschiebers wird mittels eines
eigenen Getriebes von der Hauptwelle 15 abgeleitet (s. Abb. 3). Rechts von der Riemenscheibe
18 sitzt auf der Hauptwelle eine Scheibe mit einer Nocke 84 (Abb. 18), welche von
einem am oberen Arm eines doppelarmigen Stoffschieberexzenterhebels 85 befindlichen
Bügel umgriffen wird. Auch hier gleitet der Bügel des Stoffschieberexzenterhebels
85 nicht selbst auf der Nocke 84, sondern die Arme des Bügels sind ebenso wie jene
des Greiferexzenterhebels 51 (Abb. 4) mit Gleitstücken 86 aus Stahl versehen, die
mittels Schrauben 87 auf dem Bügel des Stoffschieberexzenterhebels 85 aufgeschraubt
und mittels Madenschrauben eingestellt werden können (Abb. ig und 2o). Der Stoffschieberexzenterhebe185
hat keinen festen Drehpunkt am Gehäuse, sondern ist an einem Schwinghebel gelagert,
dessen Drehpunkt mittels eines Lenkersystems
verstellbar ist, um
je nach Wunsch ein Vor- oder Rückwärtsbewegen des Stoffes sowie eine Veränderung
der Stichweite erzielen zu können. Unter der Griffscheibe der Hauptwelle ist ein
geriffelter Einstellknopf 88 vorgesehen, durch dessen Vor- bzw. Rückwärtsdrehen
die Stoffschieberbewegung eingestellt werden kann. Die Achsego des Einstellknopfes
ist im Gehäuse rechts in der Schiene 3, links an einem an den Hinterteil e des Gehäuses
angeschweißten Lagerwinkel 89 gelagert und trägt einen mit ihr fest verbundenen
geschlitzten Hebel 9i, in dessen Schlitz ein auf dem einen Ende eines Lenkers 9z
befestigter Zapfen 93 eingreift, während das andere Ende des Lenkers 92 auf
einem an dem Lagerwinkel 89
befestigten Bolzen 94 gelagert ist. Der Zapfen
93
ist rechts von dem Lenker 92 mit einem konischen Teil 95 versehen,
welcher als Lager für einen Schwinghebel 96 dient, dessen anderes Ende an
einem an dem Stoffschieberexzenterhebel 85 angeschraubten konischen Zapfen
97
gelagert ist. Der untere Arm des Stoffschieberexzenterhebels 85 ist in
der Nähe der Stelle, an welcher die Achse go des Einstellknopfes 88 durch ihn hindurchgeht,
mit einer genügend großen Ausnehrnung 98 versehen, so daß seine Bewegung
durch die Achse 9o nicht gehindert wird.
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Der Stoffschieberexzenterhebel85 trägt an seinem unteren Ende einen
Ansatz 9g mit einer Bohrung, die als Lager für einen Bolzen ioo dient, um welchen
das eine Ende eines kurzen geschlitzten Hebels 1o1 drehbar ist, dessen anderes Ende
durch eine den Schlitz zusammenziehende Schraube zog an einer langen Stoffschieberschwingwelle
103 festklemmbar ist (Abb. i5 und 18). Die Stoffschieberschwingwelle 103 ist einerseits
an der Brücke 77 und anderseits an einem mit der Stofftragplatte 5 verbundenen Lagerwinkel
104 gelagert, und zwar unter Vermittlung von in diese Lagerteile eingeschraubten
Schrauben 105 mit gehärteten Stahlspitzen, die in kegelförmige Ausnehmungen von
an den Enden der Stoffschieberschwingwelle 103 in diese eingeschobenen und
mit ihr verschweißten Füllstücken io6 (Abb. 15) eintreten. Die Füllstücke io6 weisen
eine sich einwärts zu erweiternde mittlere Bohrung io7 auf, die durch eine radiale
Bohrung 1o8 durch die Füllstücke und die Stoffschieberschwingwelle 103 mit dem Außenraum
in Verbindung steht. Die Bohrungen io8 sind durch um Schrauben iog drehbare Schieber
iio verschließbar. An der linken Seite der Welle 103 sind zwei mittels Schrauben
iii festklemmbare geschlitzte Lagerhebel iiz (Abb. 15) mit zugespitzten Lagerschrauben
113 befestigt, zwischen welchen die Stoffschieberwelle 114 gelagert ist. Die Stoffschieberwelle
114 ist ebenfalls mit Füllstücken 115 versehen und trägt den Stoffschieberbalken
82 (Abb.17), an welchem der Stoffschieberträger 81 und der Stoffschieber 116 angeschraubt
sind. Der Stoffschieberbalken 82 ist wieder geschlitzt und mittels einer Schraube
117 an der Stoffschieberwelle 114 festklemmbar.
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Die Regelung der Stichweite und der Übergang vom Vorwärts- auf Rückwärtsnähen
erfolgt durch Drehung des Einstellknopfes 88. Bei der in Abb. 18 durch gestrichelte
Linien dargestellten Mittelstellung des Einstellknopfes 88 steht der Lenker 9i lotrecht,
und der als Drehpunkt für den Schwinghebel 96 dienende Zapfen 93 befindet
sich daher lotrecht oberhalb der Achse go des Einstellknopfes 88, und der Schwinghebel
96
steht in seiner Mittelstellung ebenfalls lotrecht. Wenn daher der Exzenter
84 die Gabel des Stoffschieberschwinghebels 85 nach links und rechts (Abb. 18) bewegt,
so schwingt der Stoffschieberschwinghebel 85 bloß um den in Ruhe bleibenden Zapfen
Zoo, und es bleibt somit auch die Stoffschieberschwingwelle 103 in Ruhe. Der Stoffschieber
116 wird daher bloß durch die Kulissensteuerung auf und ab, aber nicht in waagerechter
Richtung bewegt, und es findet daher kein Vorschub des Stoffes statt.
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Bei einer Drehung des Einstellknopfes 88 wird der Lenker gi aus seiner
lotrechten Lage gebracht, und die Achse des Zapfens 93 befindet sich daher
nicht mehr in der Verbindungsebene zwischen den Achsen der Hauptwelle 15 und der
Welle go des Einstellknopfes 88. Wurde beispielsweise der Einstellknopf 88 im Sinne
-des Uhrzeigers in Abb. 18 verdreht und befinden sich daher die Lenker in der durch
dünne Linien dargestellten Endlage rechts in Abb. 18, so -steht der Schwinghebel
96 in seiner Mittelstellung nicht mehr lotrecht, sondern schließt einen Winkel
mit der Lotrechten ein. Bei einer Bewegung der Gabel des Stoffschieberschwinghebels
85 durch den Exzenter 84 von links nach rechts beschreibt der in dem Schwinghebel
96
gelagerte Zapfen 97 einen Kreisbogen mit dem Mittelpunkt
93, er bewegt sich also nicht nur ebenfalls von links nach rechts, sondern
auch aufwärts. Die Folge davon ist, daß auch der Bolzen ioo gehoben und dadurch
die Welle 103
im Sinne des Uhrzeigers (Abb.18) gedreht wird. Bei der nächsten
halben Umdrehung der Hauptwelle 15 wird die Gabel des Stoffschieberschwinghebels
85 wieder zurückbewegt und der Stoffschieberschwinghebel gesenkt. Die Welle io3
führt somit eine Schwingbewegung aus, die sich auf den Stoffschieber 116 überträgt
und die diesen in waagerechter Richtung vor und zurück bewegt. Wird der Einstellknopf
88 in entgegengesetzter Richtung aus seiner Mittellage bewegt, so wird die Richtung
des Stoffvorschubes umgekehrt. Das Maß des Vorschubes kann also stetig von einem
Höchstwert in der einen Richtung über Null zu,einem Höchstwert in der anderen Richtung
geändert werden.