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Fadenspannvorrichtung Nähmaschinen, wie z. 13. Einstechnähinaschinen,
haben bekanntlich eine Fadenspannvorrichtung, die aus einem Fadenspannrädchen und
einer- mit dem Spannrädchen zusammenwirkenden Bremsvorrichtung in der Form einer
Bremstrommel und eines Bremsschuhes besteht. Beim Einziehen der Stiche in einen
Schuh wird der Bremsschuhdruck gegen die Trommel auf ein Maximum erhöht und der
Faden infolgedessen stark gespannt. Der Druck wird heim Abziehen eines Fadenstückes
und beim Rückwärtshub der Nadel mit der Fadenschleife verringert, uni <las Durchziehen
der Fadenschleife durch den Schuh zu erleichtern.
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Nun hat sich aber der Nachteil bemerkbar gemacht, daß sich bisweilen
Öl auf den Bremsflächen der Bremsvorrichtung ansammelt und den Bremsdruck beim Abziehen
eines Fadenstückes von dein Fadenvorrat verringert, wodurch das Spannrädchen einen
Cberhuh erhält und zu viel Faden abgezogen wird. Hat die Maschine keinen Hilfsaufnehmer,
so ist der Faden so schlaff, daß die Stiche, besonders da der L herhub ungleichmäßig
ist, ungleichmäßig stark eingezogen werden oder daß der Faden reißt.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, die bekannten Spannvorrichtungen
zu verbessern, so daß die ausgeübte Spannung während der aufeinanderfolgenden Arbeitskreisläufe
von Nähmaschinen genau geregelt werden kann und das Abziehen von zu langen Fadenstücken
vermieden wird. Erfindungsgemäß wirkt nun mit der bekannten Bremstrommel ein Bremsteil
zusammen, der mehrmalig um die Trommel gewickelt ist. Nach einer Ausführungsform
der Erfindung besteht der Bremsteil aus einer Spiralfeder, wobei der Innendurchmesser
der Federwindungep
kleiner als der Trommeldurchmesser ist, so daß
die Bremskraft der Feder der zum Lockern der Feder nötigen Kraft entspricht. Das
Hinterende der Feder, das gemäß der Erfindung zunächst winklig in entgegengesetzter
Richtung zu den Federwindungen und dann ungefähr konzentrisch mit den Federwindungen
gebogen ist, ist in einer Klemme befestigt, die das Federende gegen Bewegung mit
der Trommel festlegt. Das Vorderende der Feder sitzt in einer mit einem bekannten
Fadenaufnehmer verbundenen Klemme, wobei der Aufnehmer bei seinem Aufwärtshub das
Vorderende der Feder zum Verstärken der Bremskraft in entgegengesetzter Richtung
zu der durch den Faden erzeugten Drehrichtung der Trommel bewegt. Erfindungsgemäß
ist ferner ein Anschlag vorgesehen, mit dem der Winkelteil des Federhinterendes
bei der Federbewegung mit der Bremstrommel zum Begrenzen dieser Bewegung in Eingriff
tritt, wobei ein bekanntes Getriebe der Nähmaschine am Ende des Nähvorganges den
Anschlpg zum Bewegen des Winkelteiles betätigt, um die Bremskraft der Feder gänzlich
aufzuheben.
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Beim Herstellen von Federn lassen sich gewisse Schwankungen in der
Federstärke und Länge nicht immer vermeiden. Um nun irgendwelche hierdurch entstehenden
Vibrierungen zwischen den Federenden zu verhindern, ist noch ein Bremsteil nach
einer anderen Ausführungsform vorgesehen. Erfindungsgemäß besteht dieser Bremsteil
aus einer Spiralfeder, und der Innendurchmesser der Federwindungen ist größer als
der Außendurchmesser der Trommel, wobei das Vorderende der Feder durch einen verstellbaren
Block festgelegt und das Hinterende der Feder mit einer Steuerung zum Lockern und
zum Strammziehen der Feder während jedes Maschinenkreislaufes verbunden ist. Zwischen
jedem Federende und deren Verbindungsteilen ist gemäß der Erfindung ein Dämpfer
zum Aufnehmen der Federvibrierungen vorgesehen.
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Auf den Zeichnungen ist Fig. i eine linke Seitenansicht des Oberteiles
einer selbsttätigen Kettensticheinstechnähmaschine, in der eine Ausführungsform
einer neuartigen Fadenspannvorrichtung verkörpert ist, Fig.2 eine Schnittansicht
der Fadenspannvorrichtung in der Richtung des Pfeiles 1I der Fig. i gesehen, Fig.
3 eine Einzelansicht der Fadenspannvorrichtung in vergrößertem Maßstabe, wobei eine
das Bremsband der Spannvorrichtung bildende Feder in ihrer gelockerten Lage dargestellt
ist, Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung und zeigt die Einstellung
der Spannvorrichtungsteile während des Nähvorganges, Fig. 5 eine Einzelansicht der
Feder, Fig.6 eine linke Seitenansicht des Oberteiles einer von Hand gesteuerten
Kettensticheinstechnähmaschine, in der eine andere Ausführungsform der Spannvorrichtung
verkörpert ist, Fig.7 eine Seitenansicht der Spannvorrichtung und zeigt die Einstellung
der Spannvorrichtungsteile während des Maschinenvorganges, Fig. 8 eine Schnittansicht
eines Teiles der Fadenspannvorrichtung und des Fadenaufnehmers in der Richtung des
Pfeiles VIII der Fig. 7 gesehen und Fig. 9 eine Schnittansicht nach der Linie I\-I\
der Fig. 6.
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Die dargestellte Maschine hat die in einer Einstech- oder Wendeschuhnähmaschine
üblichen Nähwerkzeuge, nämlich eine gebogene Nadel 4 (Fig. i), einen Schleifenleger
6, einen Fadenfinger 7, einen Fadenaufnehmer 8, einen Rahmenführer io und einen
Rißführer 12. Die Fadenspanrivorrichtung der Maschine besteht aus einem Fadenspannrädchen
16, das auf einer in Lagern 22 (Fig. 2) der Maschine drehbaren Welle 18 befestigt
ist. Vor dem Spannrädchen ist auf der Welle 18 eine Bretnstronttnel io (Fig.8) befestigt,
deren Durchmesser nur etwas größer als der Durchmesser der Welle ist. Gegebenenfalls
kann die Bremstrommel i9 auch aus einem Absatz 20 (Fig. i) der Welle 18 bestehen.
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Die Fadenspannung wird durch die auf die Trommel bzw. auf das Spannrädchen
ausgeübte Bremswirkung bestimmt, und die Maschine hat hierfür einen mehrmalig uin
die Trommel gewikkelten Bremsteil, der aus einer Spiralfeder 23 besteht. Durch die
aufeinanderfolgenden Federwindungen wird, wie unten ersichtlich, die Bremswirkung
der Feder längs der Trommel fortschreitend vermindert oder verstärkt.
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Vorzugsweise hat die Spiralfeder zehn Windungen. Bei der Verwendung
von zehn `'Findungen wird die Bremswirkung des Spannrädchens und die auf den Faden
ausgeübte Spannung sich nicht um mehr als ioo/o ändern, auch wenn der Reibungskoeffizient
zwischen der Trommel und der Feder sich um mehr als 400 °/o verändert, und es kann
infolgedessen unter den verschiedenartigsten Arbeitsbedingungen eine gleichmäßige
Bremswirkung erzielt werden. Der Faden bzw. Stich wird immer fest angezogen, und
bei Änderungen in der :@laschinengeschwindigkeit wird die Anzielistärke der Spannvorrichtung
nicht verändert. Ferner wird ein Reißen des Fadens vermieden.
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Die Bremswirkung der Feder 23 wird auf folgende Weise verstärkt oder
vermindert. Das Hinterende der Feder ist in einer Klemme 26 (Fig. i) befestigt,
die radial zur Trommel in einiger Entfernung von derselben gelagert ist, so daß
der von der Trommel nach der Klemme verlaufende Federteil nachgeben bzw. federn
kann. Das Vorderende der Feder ist ebenfalls in einiger Entfernung von der Trommel
mit einer Klemme 28 verbunden, die bei 30 mit einem Verbindungsstück 32 verzapft
ist. Ein Bolzen 34, der lose durch das Unterende des Verbindungsstückes 32 gesteckt
ist, ist in einem Längsschlitz 36 eines Hebels 38 mit dem Hebel verklemmt. Der Hebel
38 ist drehbar auf der Nabe des Fadenaufnehmers 8 gelagert und schwingt mit
dem Fadenaufnehmer um einen festen Bolzen 40, welcher den Drehzapfen des Fadenaufnehmers
bildet. Der Hebel 38 ist durch eine Klemmschraube 42 verstellbar mit dem
Fadenaufnehmer verbunden. Während des Arbeitsganges der Maschine werden die Schwingbewegungen
des Fadenaufnehmers auf
die Klemme 28 übertragen, und dadurch wird
die Bremswirkung der Feder 23 vergrößert oder vermindert, indem dieselbe auf der
Welle strammgezogen oder gelockert wird. Während des Anzielihubes des Fadenaufnehmers
wird das Vorderende der Feder 23 über die beschriebenen Verbindungsteile in entgegengesetzter
Richtung zur Drehbewegung des Fadenrädchens durch den Faden bewegt.
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Um die Bremswirkung der Feder 23 @%ährerid jedes Arbeitskreislaufes
der :Maschine nach Wunsch zu verstärken oder zu vermindern und die Bremswirkung
am Ende jedes Nähvorganges gänzlich aufzuheben, so daß bei dem Herausnehmen des
genähten Schuhes aus der Maschine der Faden frei über das Spannrädchen gezogen werden
kann, ist die Biegsamkeit des Hinterendes der Feder 23 dadurch vergrößert, daß demselben
die in Fig. 3 bis 5 dargestellte Form gegeben ist. Das Hinterende 44 der Feder ist
zunächst, wie bei 46 dargestellt, in entgegengesetzter Richtung zu den Federwindungen
winklig verbogen und ist dann wieder ungefähr konzentrisch zu der) Windungen umgebogen.
Wenn die Klemme 26 geöffnet ist, kann das Ende 44 durch die Klemme gezogen werden,
ohne verbogen oder verformt zu werden. Während jedes Maschinenkreislaufes berührt
der Winkelteil 46 einen Anschlag 48, wodurch das Federn des Federhinterendes sowie
die Bewegung der Feder mit der Bremstrommel begrenzt wird. Bei der Fadenspannung
wird durch die hervorgerufene Abwärtsbewegung des Winkelteiles 46 die Bremswirkung
der Feder auf ihr l\-Iarimum erhöht und eine begrenzte Drehbewegung der Welle 18
in entgegengesetzter Richtung zu ihrer normalen Drehrichtung ermöglicht, und zwar
bis der Winkelteil 46 gegen den Anschlag 48 schlägt. Diese Bewegung der Welle in
entgegengesetzter Richtung ist so kurz, daß sie das Anziehen bzw. die Bildung eines
Stiches nicht beeinflußt, sondern sogar gegebenenfalls nach dem Anziehen des Stiches
eine nachgiebige Spannung auf den Faden ausübt. Beim Schwingen der Klemme 28 durch
den Fadenaufnehmer wird der Winkelteil 46 aus seiner durch die strichpunktierte
Linie in Fig. 4 dargestellten Lage, in welcher er gegen den Anschlag 48 anliegt,
in seine reit ausgezogenen Linien dargestellte Lage bewegt.
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Da die Klemme 28 für das Vorderende der Feder in einiger Entfernung
vor der Trommel gelagert ist, wird infolge der Federung dieses Federendes bei der
gemeinsamen Drehbewegung der Feder mit der Trommel zum Spannen des Fadens beim Beginn
jedes Nähvorganges die Bremswirkung der Feder erhöht, und zwar bis der Anschlag
48 gegen das Hinterende der Feder stößt und ein Lockern der Feder herbeiführt. Die
Bremswirkung läßt sich hierbei genau regeln. Beim Anhalten der -Maschine am Ende
des Nähvorganges wird die Bremswirkung gänzlich aufgehoben, indem ein in selbsttätigen
Einstechnähinaschinen bekanntes Getriebe die Federwindungen lockert. Ein Sperrbolzen
5o (Fig. i), der einen Teil dieses Getriebes bildet, wirkt mit einem Kupplungshebel
52 zusammen, der während des Nähvorganges um einen senkrechten Drehzapfen hin und
her geschwungen wird. Der Sperrbolzen wird am Ende des Nähvorganges in bekannter
Weise zunächst in die Be-,vegungsbahn des Ilebels 52 und dann zusammen mit einem
Schlitten 54, in dem er senkrecht bewegbar ist, nach rechts der Fig. i bewegt. Ein
Anschlag am Oberende des Schlittens tritt mit einem Arm 56 in Eingriff, der mit
einem Arm 58 verbunden ist. Der Arm 58 schwingt um eine Welle 6o und trägt den Anschlag
48. Beim Anhalten der Maschine wird der Anschlag 48 durch die oben beschriebenen
Teile aus seiner mit strichpunktierten Linien dargestellten Lage (Fig. 3) in seine
mit ausgezogenen Linien dargestellte Hochlage bewegt, wobei er den Winkelteil 46
der Feder aufwärts bewegt. Hierdurch werden die Federwindungen gelockert und die
Bremswirkung der Feder aufgehoben. DerAnschlag 48 wird in seiner Hochlage durch
eine Klinke 62 (Fig. i) gesperrt, die auf einem festen Bolzen 64 sitzt und nachgiebig
im Sperreingriff mit denn Arm 58 gehalten wird. Beim Anlassen der Maschine für einen
neuen Arbeitsvorgang tritt eine mit der Klinke 62 verzapfte Klinke 66 in eine Einkerbung
in der Nabe des Fadenaufnehmers 8 ein und löst die Klinke 62 aus, wodurch der Arm
58 freigegeben wird. Der Anschlag 48 wird dann wieder in seine strichpunktierte
Lage (Fig.3) und die Federwindungen werden auf der Trommel 19 strammgezogen.
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In Fig.6 bis 9 ist eine Spannvorrichtung nach einer anderen Ausführungsform
dargestellt. Diese Spannvorrichtung, die gegebenenfalls eine noch gleichmäßigere
Fadenspannung als die Spannvorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform ermöglicht,
besteht aus einer Feder 23 mit sieben Windungen. Der Innendurchmesser jeder Windung
ist etwas größer als der Durchmesser der Tromniel i g. Die Federenden erstrecken
sich radial zur Trommel. Um eine Bremswirkung herbeizuführen, werden die U"indungen
strammgezogen. Zum Ruflieben der Bremswirkung braucht die Feder sich dann nur wieder
zu ihrer Normalgröße auszudehnen.
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Um die Feder 23 gegen die Bremstrommel strammzuziehen und somit periodisch
eine Bremswirkung auszuüben, wird die Spannvorrichtung auf folgende Weise betätigt:
Das Vorderende der Feder lagert in einer Einkerbung eines Blockes 124, der durch
einen Bolzen 126 an einem Arm 128 befestigt ist. Der Arm
128 ist auf einem Bolzen 130 an dem Maschinengestell schwingbar. Während
des Arbeitsganges der Maschine ist das Vorderende der Feder gegen die Drehwirkung
des Spannrädchens festgelegt, und der Arm 128 ist infolgedessen zu dieser
Zeit, wie unten ersichtlich, ortsfest.
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Das Hinterende der Feder ist mit einer Vorrichtung verbunden, die
die Feder strammzieht und lockert. Diese Vorrichtung besteht aus einem Kolben 132,
der quer zur Achse der Welle 18 in einer Führung 134 am Maschinengestell bewegbar
ist. Das Federende ist durch einen Schlitz 148 des Kolbens gesteckt. Eine Rolle
136 am Unterende des Kolbens 132 liegt gegen den Umriß einer rocke 138 auf
einer Nähwelle 14o der Maschine an. Eine Druckfeder 142 ist bestrebt, den Kolben
nach unten
zu schieben. Die Feder sitzt in einem Bund 144 des Maschinengestells,
wobei das Oberende der Feder gegen einen Schraubenstöpsel 146 und das Unterende
der Feder gegen einen Absatz des Kolbens 132
anliegt.
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Uni durch Vibrieren der Feder o.dgl.entstehende Schwankungen in der
Federspannung zu verhüten, sind die Federenden durch Dämpfer mit dem Block 124 und
dem Kolben 132 verbunden. In dem Schlitz 148 des Kolbens 132 ist ein Klemmteil 1,:17
(Fig. 9) bei 15o schwingbar gelagert. Der Klemmteil hat in seiner Unterfläche eine
Führungsnut für die Feder, wobei der Kopfteil eines Bo1zenS 152, der in dem Kolben
132 gelagert und von einer Spiralfeder 154 umgehen ist, die Feder gegen den Kleinintei1147
drückt. Die Feder 154 ist stark genug, um die Feder 23 in jeder Lage des Kolbens
gegen den Klemmteil 147 zu klemmen, wobei jedoch der Klemmdruck sich beim Strammziehen
der Feder 23 vermindert. Wenn die Feder strammgezogen ist, wird der größte Teil
der Federvibrierung durch die Trommel aufgenommen. Beim Lockern der Feder wird der
größte Teil der Federvibrierung von der Dämpfvorrichtung 147, 1.32 aufgenommen.
Das Vorderende der Feder ist durch einen dem Dämpfer 1.I7, 152 ähnlichen Dämpfer
mit dem Block 124 verbunden.
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Die Nocke 138 hat einen hohen Teil 156 (Fig 6), der die Federspannung
auf ihr Maximum erhöht, einen tiefen Teil 158, der die Federspannung auf ihr Minimum
herabsetzt, und einen mittelhohen Teil 16o, der die Federspannung auf einen zwischen
'-Maximum und Minimum liegenden Wert bringt. Ferner hat die Nocke einen Teil 162,
der tiefer als der Teil i58 ist und dazu dient, jegliche Bremswirkung der Spannvorrichtung
nach dem Ausstechen der Nadel und dem Anziehen des Stiches aufzuheben.
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' In der Ausgangslage der Nähwelle ist die Feder 23 gelockert, so
daß während der ersten Drehbewegung der Welle, um 5°, keine Spannung auf den Faden
ausgeübt wird. Darauf wird die Fadenspannung während des Anzughubes des Fadenaufnehmers
auf ihr 'Maximum erhöht. Gleichzeitig sticht die Nadel in das Werkstück ein. Am
Ende des Anzughubes des Aufnehmers, wobei auch ein Fadenstück von dem Fadenvorrat
abgezogen worden ist, wird eine Fadenschleife in den Nadelhaken eingelegt und der
Fadenfinger betätigt, um ein Fadentrum zur Seite zu ziehen. Während des Fadeneinlegens
und des Hubes des Fadenfingers wird die Fadenspannung auf ihr Minimum herabgesetzt.
Die Nadel sticht darin aus dem Werkstück aus. worauf die Fadenspannung auf einen
Mittelwert erhöht wird, so daß der vorher gebildete Stich fest angezogen wird. Bei
der dann folgenden AliiN-ärtsl>ewegung der Nadel wird die Fadenspannung gänzlich
bis zum Beginn des nächsten Arbeitskreislaufes der Maschine aufgehoben. Am Ende
des Nähvorganges wird die 'laschine durch ein in von Hand gesteuerten Einstechnährnaschinen
bekanntes Getriebe angehalten, indem eine Rolle an einem Arm 164 des Getriebes,
während der Drehbewegung der Nähwelle in umgekehrter Richtung zu ihrer normalen
Drehbewegung, im Sperreingriff mit einer Nut 166 in einer Kurvenscheibe auf der
Nähwelle bewegt wird. Da die Fadenspannung zur Zeit aufgehoben ist, kann der Schuh
aus der Maschine entfernt werden, ohne daß die Stiche der in dem Schuh gebildeten
Naht durch Fadenspannung aus dem Schuh ausgezogen «erden.
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Um beim Anhalten der Maschine jegliche Reibung zwischen der Feder
und der Trommel i9 aufzuheben, wird das Vorderende der Feder auf folgende Weise
außer Eingriff mit dem Block 124 bewegt. Der Arm 128 hat einen Ansatz 168, mit dem
eine Stange 170 in Eingriff tritt. Das Oberende der Stange 170 ist
in dein 'Maschinengestell gleitbar, und das Unterende der Stange ist mit dem Arm
16:1 verzapft. Wenn die Rolle an dem Arm 164 in die Nut 166 eintritt, wird der 1°1,rin
128 ZUM
Ausschwingen des Blockes 124 außer Eingriff mit der Feder 23 bewegt.
Beim Anlassen der Maschine für den nächsten Nähvorgang wird der Arm 128 durch eine
Druckfeder 172, die zwischen dem Maschinengestell und dem Arm gelagert ist, so geschü#ungen,
daß die Feder 23 wieder von dem Block 124 festgeklemmt wird. Die Bewegung des Armes
128 durch die Feder 172 wird durch Anschlagen des Ansatzes 168 gegen das 'Maschinengestell
(Fig. 7) begrenzt. In der Klemmlage des Armes 128 verläuft eine strichpunktierte
Linie 174, die durch die Klemmverbindung des Blockes 124 mit der Feder 23 und den
Drehbolzen 130 gezogen ist, in einem rechten Winkel zu dem Vorderteil der
Feder 23.
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Die Länge des Vorderendes der Feder 23 kann in Anpassung an gegebene
Arbeitsbedingungen und an besondere Eigenschaften der Feder, bedingt durch die Anzahl
der Federwindungen, auf folgende Weise durch Verlegen der Klemmverbindung zwischen
dem Block 124 und dem Federende verändert werden. Der Bolzen 126 ist durch einen
längs zur Trommel i9 verlaufenden Schlitz 176 (Fig. 8) des Blockes 12.1 gesteckt
und in einen Schlitten 178 eingeschraubt, der in einer Führung des Armes 128 sitzt.
Der Schlitten 178 kann quer zur Trommel durch eine Stellschraube 18o verstellt werden,
die in den Arin eingeschraubt ist, wobei ein Kragen der Schraube in einem Schlitz
irr der Unterfläche des Schlittens 178 gelagert ist.