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Nähmaschine mit umlaufendem Stoffschieber Die Erfindung betrifft einen
verbesserten Werkstückvorschub für Nähmaschinen und insbesondere einen Mechanismus
dieser Art mit unterbrechungslosem Radvorschub. Der Mechanismus ist von besonderem
Vorteil bei Nähmaschinen mit Nadelvorschub und bei Nähmaschinen, die mit einem umlaufenden
Greifer für die Bildung von Doppelsteppstichen versehen sind.
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Ein Zweck der Erfindung ist, einen einfachen, derben und wirksamen
Mechanismus der besagten Art vorzusehen, der billig herstellbar ist.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, einen unterbrechungslosen Radvorschub
vorzusehen, der ruhig und verläßlich arbeitet und dessen Arbeitsgeschwindigkeit
nach Wunsch im Verhältnis zur Umlattfgesch,%%,indigkeit der Hauptantriebswelle der
Maschine geändert werden kann. Dies gestattet geeignete Änderungen des Vorschubes
in Übereinstimmung mit der gewünschten Stichlänge.
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Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist die Schaffung einer Maschine
der erwähnten Art mit einem vollständig gekapselten und wirksam geschmierten Reduktionsgetriebe,
das einen Teil der Verbindung zwischen der Hauptantriebswelle der Maschine und dem
ununterbrochenen angetriebenen Vorschubrade bildet.
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Ein anderes wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Anordnung eines
im wesentlichen geräuschlos arbeitenden Wechselgetriebes, das die Änderung der Geschwindigkeit
des Vorschubrades und damit die Änderung der Stichlänge gestattet. Dies wird zum
Teil erreicht durch die Schaffung einer
Einrichtung, bei der nur
zwei Getrieberäder für jede gewählte Betriebsgeschwindigkeit des Vorschubrades miteinander
im Eingriff sind. Abgesehen von der Verminderung des Geräusches, vermindert diese
Einrichtung auch die Abnutzung der Getrieberäder und verlängert damit die Lebensdauer
des Mechanismus.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Schaffung eines leicht
bedienbaren Einstellorgans zum Ändern der Höhenlage des Vorschubrades in bezug auf
die Stofftragplatte.
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Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles einer Nähmaschine
gemäß der Erfindung. In der Zeichnung zeigt Fig. i einen senkrechten Längsschnitt
durch die Nähmaschine, Fig. 2 in größerem Maßstabe eine Einzelansicht, teils im
Schnitt, des Vorschubrades und der zugehörigen Drückereinrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 3 eine Stirnansicht der Maschine von links in Fig. i gesehen, Fig.4 einen senkrechten
Schnitt durch die Maschine nach der Linie 4-4 der Fig.i. Fig. 5 die Maschine von
der Unterseite aus gesehen; aus Gründen der besseren Übersicht ist rechts in dieser
Figur eine Deckplatte abgenommen, während links in der Figur einige Teile weggebrochen
dargestellt sind, Fig. 6 in größerem Maßstabe einen senkrechten Schnitt nach der
Linie 6-6 der Fig. i, Fig. 7 in größerem Maßstabe und teils in Ansicht, teils im
Schnitt, den linken Teil der Maschine der Fig. 5 von der Unterseite aus gesehen,
Fig.8 eine Stirnansicht des Kopfes der Maschine nach Abnahme der Deckplatten und
einiger Fadengeber.
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Die Maschine umfaßt einen Rahmen mit einer Stofftragplatte io, einem
senkrechten Ständer ii und einem in einen Kopf 13 auslaufenden überhängenden Arm
12. Die Antriebskraft wird der Maschine durch- eine mit einem Handrade kombinierte
Riemenscheibe 14 zugeführt, die durch einen Riemen mit einem elektrischen Vorgelege
oder einer anderen geeigneten Kraftquelle verbunden werden kann. Diese Riemenscheibe
sitzt fest auf einer Hauptantriebswelle 15, die sich durch die Stirnwand des senkrechten
Ständers in der Nähe von dessen oberem Ende und längs des überhängenden Armes 12
in den Kopf erstreckt. Sie ist in bekannter Weise in Lagern des Maschinenrahmens
gelagert. An ihrem Ende im Kopf trägt die Welle 15 einen ausbalancierten Exzenter
16, der einen exzentrischen Zapfen oder eine Kurbel umfaßt, die durch einen Lenker
17 mit einem Block 18 verbunden ist, der fest auf einer Nadelstange i9 sitzt, die
an ihrem unteren Ende eine Nadel 20 oder mehrere Nadeln trägt. Die Nadelstange ist
in einer jochartigen Hülse 21 senkrecht hin und her bewegbar, und dieses Joch ist
an seinem oberen Ende um einen Bolzen 22 schwingbar. Das Joch 21 ist dort, wo der
Block i8 mit der Nadelstange verbunden ist, mit einem seitlichen Ansatz 23 versehen
und trägt unter diesem ein weiteres Lager 24 für -die Nadelstange. Bei jeder Drehung
der Welle 15 wird somit die Nadelstange in axialer Richtung innerhalb des Joches
21 durch den Exzenter 16 hin und her bewegt. Diese Bewegung dient dazu, die Nadel
2o nach unten durch das Werkstück hindurchzubewegen, wo sie mit den übrigen Stichbildewerkzeugen
im Sockel der Maschine zusammenarbeitet, und wieder in die in Fig. i dargestellte
Lage zurückzubewegen.
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In der dargestellten Maschine ist Vorsorge dafür getroffen, daß dem
Joch 2i gleichzeitig eine Schwingbewegung erteilt wird, durch die die Nadel veranlaßt
wird, sich, während sie im Eingriff mit dem Werkstück steht, in Übereinstimmung
mit dem Werkstückvorschubmechanismus zu verschwenken. Der diesem Zwecke dienende
'Mechanismus umfaßt einen von dem seitlichen Ansatz 23 des Joches 21 nach innen
vorstehenden Bolzen 25, der durch einen Lenker 26 (Fig. i und 8) mit einem Arm 27
in Verbindung steht, der fest auf einer die Welle 15 umgebenden und ein geeignetes
Lager für diese bildenden Hohlwelle 28 sitzt. Diese ist in Lagern des überhängenden
Armes des Nähmaschinenrahmens gelagert. Die Hohlwelle 28 trägt an ihrem rechten
Ende einen Arm 29 (Fig. 1 und 4), der an seinem unteren Ende mit einem Lagerblock
30 gelenkig verbunden ist. Dieser Block bildet ein Lager für eine verschiebbare
Stange 31, die an ihrem oberen Ende gleitbar in einem Joch 32 sitzt, das einen Exzenterbügelteil
besitzt, der mit einem an der Welle 15 befestigten Exzenter 33 zusammenwirkt. Die
Stange 31 trägt einen Block 34, der an der Stange durch Stellschrauben 35 befestigt
ist und bei 36 gelenkig von einem Glied 37 getragen wird, das fest an einer in senkrechter
Richtung verschiebbaren Stange 38 sitzt. Die axiale Lage der Stange 38 in deren
Lagern kann nach Wunsch geändert werden, indem man einen Knopf 39 dreht, der eine
Stellschraube trägt, die mit einem mit Gewinde versehenen Teil der Stange 38 zusammenwirkt.
Auf diese Weise kann die Lage des Zapfens 36, um den die Stange 31 verschwenkbar
ist, geändert werden, und damit ist die Änderung des Ausmaßes der Verschwenkung
des die Stange 31 und den Arm 29 umfassenden Systems ermöglicht. Die diesem System
erteilte Schwingbewegung wird von dem Exzenter 33 abgeleitet, der das Bestreben
hat, das Joch 32 sowohl auf und ab zu bewegen als auch nach rechts und nach links
in Fig.4 zu bewegen. Die Rechts-und Linksbewegung wird der Stange 31 erteilt, um
diese auszuschwingen, und die Stange schwingt wiederum durch die Verbindung 3o den
Arm z9, die Hohlwelle 28 und das Joch 21. Auf diese Weise werden der Nadel zugleich
mit den Hinundherbewegungen der Nadelstange Vorschubbewegungen gewünschter Größe
erteilt.
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In dem senkrechten Ständer i i ist ein Getriebe zum Verbinden der
Hauptantriebswelle 15 der Nähmaschine mit einer Welle 41 in deren Bett angeordnet.
Dieses Getriebe umfaßt ein auf der
Welle 15 sitzendes Zahnrad 42,
ein in dem Ständer gelagertes Zwischenrad 43 und ein auf der Welle 41 sitzendes
Zahnrad 44. Die Welle 41 ist in sich nach unten erstreckenden Wänden 45 und 46 des
Nähmaschinenrahmens vorgesehenen Lagern gelagert, und diese Wände bilden zusammen
mit den Vorder-und Hinterwänden 4,- und 48 ein Gehäuse, das die Fortsetzung des
Hohlraumes des hohlen Ständers darstellt. Eine abnehmbare Deckplatte 49, die in
irgendeiner geeigneten Weise an den unteren Enden der Wände 45, 46, 47 und 48 befestigt
ist, dient zur Vervollständigung des Gehäuses. Ein Lagerauge 50 auf der Unterseite
der Stofftragplatte bildet ein weiteres Lager für die Welle 41. Diese Welle trägt
an ihrem äußeren Ende ein Schraubenrad 51, das im Eingriff mit einem Schraubenrade
52 auf der senkrechten Achse der Greifereinheit 53 steht. Der senkrechte Greifer
wirkt beim Gang der Maschine mit der Nadel 20 bei der Stichbildung zusammen. Infolge
der verschiedenen Durchmesser der Getrieberäder 51 und 52 läuft der Greifer doppelt
so schnell utn wie die Hauptantriebswelle.
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Auf der Welle 41 ist im Innern der durch den Ständer i i und dessen
unteren Ansatz gebildeten Kammer eine Schnecke 54 befestigt, die mit einem Schneckenrade
55 im Eingriff steht, das fest auf einer in Lagern 57 und 58 der Vorder- und Hinterwände
des :Maschinenrahmens gelagerten Welle 56 (Fig. i und 4) sitzt. Auf dieser Welle
sitzt ferner eine Schnecke 59, die im Eingriff mit einem auf einer Welle 61 sitzenden
Schneckenrade 6o steht. Die Welle 61 erstreckt sich vom Innern der geschlossenen
Kammer, wo sie das Schneckenrad 6o trägt, nach außen durch die Wand 45 hindurch
nach dem äußeren Ende der Stofftragplatte io. Sie ist in Lagern 62 und 63, die in
der Nähe ihres äußeren Endes vorgesehen sind, gelagert. Jenseits des Lagerauges
63 trägt die Welle eine Anzahl Zahnräder 64, 65 und 66 verschiedener Zahnung. Das
eine oder das andere dieser Zahnräder kann in Eingriff mit entsprechenden Zahnrädern
67, 68 und 69 gebracht werden, die von einer drehbaren Hülse 70 getragen
werden und fest auf dieser sitzen. Die Hülse 70 ist in ihrer Längsrichtung
verschiebbar und mit einer Welle 71 verkeilt. Die Welle 71 endet in der Nähe des
unteren Ansatzes 72 am äußeren Ende des Bettes und ist in einer Lagerhülse
73 gelagert, die von einem Arm 74 getragen wird, der mittels einer von der Welle
61 getragenen Hülse oder Nabe 75 schwingbar ist. Diese Hülse oder Nabe 75 ist gegen
axiale Bewegungen längs der Welle 61 durch Bunde 76 gesichert. Das freie Ende des
Armes 74 ist gegabelt und umfaßt eine Schraube 77, die in eine Öffnung auf der Unterseite
der Stofftragplatte geschraubt ist. Die axiale Lage der Schraube 77 kann durch Drehen
des Knopfes 78 nach Wunsch geändert werden. Eine an der Unterseite der Stofftragplatte
und der Oberseite des gegabelten Teils des Armes 74 anliegende Feder 79 drückt den
Arm nach unten, so daß sich der V-förmige Ansatz 8o des gegabelten Teils des Armes
74 in entsprechende Nuten in der 'oberen Fläche des Knopfes 78 legt. Hierdurch wird
der Knopf 7 8 in seiner Einstellage festgehalten. In der Nähe des rechten Endes
der Lagerhülse 73 trägt die Welle 71 ein Vorschubrad 81, dessen Umfang vorzugsweise
geriffelt ist, um den gewünschten Vorschub zu erleichtern. Das Rad 81 kann auf der
Welle in jeder gewünschten Weise befestigt sein, z. B. durch eine Mutter 82 (Fig.
5). Das Rad erstreckt sich nach oben durch eine Öffnung 83 in einer von der Strofftragplatte
getragenen Stichplatte 84. Das Ausmaß, in dem das Rad 8 1 durch die Öffnung
83 hindurchragt und über die obere Fläche der Stichplatte vorsteht, kann durch Drehen
des Knopfes 78 nach Wunsch geändert werden. Dieser Knopf ist unterhalb der Stofftragplatte
leicht zugänglich, so daß die gewünschte Einstellung ohne Schwierigkeit vorgenommen
werden kann.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Maschine ist das aus
der Schnecke 54, dem Schneckenrade 55, der Schnecke 59 und dem Schneckenrade 6o
bestehende Reduktionsgetriebe so gewählt, daß eine Übersetzung von zoo : i erzielt
wird. Es wird zu diesem Zweck eine übersetzung von 2o : i zwischen der Schnecke
54 und dem Schneckenrade 55 und eine weitere übersetzung von io : i zwischen der
Schnecke 59 und dem Sc'hneckenrade 6o vorgenommen. Bei 200 Umdrehungen der Welle
41 oder der Hauptantriebswelle 15 führt somit die Welle 61 nur eine einzige Umdrehung
aus. Obwohl sich diese Übersetzung bei der dargestellten Maschine als wünschenswert
erwiesen hat, kann das Übersetzungsverhältnis selbstverständlich bei anderen Maschinen
den dortigen Erfordernissen angepaßt werden.
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Eine Änderung der Umlaufgeschwindigkeit des Vorschubrades 81 im Verhältnis
zur Umlaufgeschwindigkeit der Welle 61 kann nach Wunsch durch einfaches axiales
Verschieben der Hülse 70 auf der Welle 71 erzielt werden. Wenn. die Teile die in
Fig. 5 dargestellte Lage einnehmen, bei der das Zahnrad 66 mit dem Zahnrade 69 im
Eingriff ist, wird der Welle 71 die niedrigste Umlaufgeschwindigkeit erteilt; der
Vorschub des Werkstückes ist dann ein Minimum. Wird die Hülse 70 nach außen, d.
h. nach links in Fig. 5 und 7 verschoben und das Zahnrad 68 mit dem Zahnrade 65
in Eingriff gebracht, so erhalten die Welle 71 und damit das Vorschubrad ihre schnellste
Bewegung. Wird die Hülse in ihre äußerste, in Fig. 7 dargestellte Lage verschoben,
bei der die Zahnräder 64 und 67 miteinander in Eingriff kommen, so werden der Welle
71 und damit dem Vorschubrade eine mittlere Umlaufgeschwindigkeit erteilt. Das Ende
7o° der Hülse 70 ist vorzugsweise geriffelt, um das Erfassen durch die Finger
und die Verschiebung zu erleichtern. Um die Hülse 7o in einer gewählten axialen
Lage in bezug auf die Welle 71 festzuhalten, ist ein in einem Schlitz der Welle
71 angeordneter Keil 85 auf seiner Außenseite mit einer zentral angeordneten Warze
86 versehen, die je nach der Lage der Hülse in eine von drei Öffnungen 87 der Hülse
7o eingreifen kann. Der Keil 85 wird
durch eine Blattfeder 88 auswärts
gedrückt, um die Warze in federndem Eingriff mit der gewählten Öffnung 87 zu halten.
Der Keil kann zugleich die Antriebsverbindung zwischen der Welle 71 und der Hülse
7o bilden; er kann während der Einstellung der Hülse in einer in dieser vorgesehenen
Nut gleiten.
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Das von den Zahnrädern 64 bis 69 gebildete Wechselgetriebe gestattet
jeweils nur den Eingriff von zwei Zahnrädern. Die Zahnräder 64, 65 und 66 drehen
sich gemeinsam, und ebenfalls gemeinsam drehen sich die Zahnräder 67, 68 und 69.
Es ist jedoch zu irgendeiner Zeit immer nur ein Zahnrad jedes der beiden Sätze wirksam.
Hierdurch wird die Gefahr der Abnutzung der Zahnräder beträchtlich vermindert und
ein ruhigerer Getriebegang erzielt, als wenn eine größere Anzahl Zahnräder im Eingriff
miteinander wären.
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Mit dem Vorschubrade 81 arbeitet ein Drückerrad 89 zusammen, das von
einem Arm 9o getragen wird, der in irgendeiner Weise. am unteren Ende einer in senkrechter
Richtung beweglichen Drückerstange 9i sitzt. Diese Drückerstange ist, wie sich afti
besten aus Fig. 8 ergibt, in senkrechter Richtung in Lagern des Kopfes verschiebbar.
Sie wird durch eine Feder 92 nach unten gedrückt, die mit ihrem unteren Ende auf
einen Ansatz 93 der Drückerstange einwirkt und deren oberes Ende an dem Boden einer
mit Gewinde versehenen Hülse 94 anliegt.
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Diese Hülse kann im Kopf auf jede gewünschte Höhenlage eingestellt
werden. Zu diesem Zwecke ist die Hülse mittels eines an ihrem oberen Ende sitzenden
Knopfes 95 in der Wandung des Kopfes drehbar. Zum Anheben der Drückerstange kann
jedes geeignete Mittel Verwendung finden, und durch das Anheben der Stange wird
das Drückerrad 89 angehoben; so daß das Werkstück in die Maschine eingeführt oder
aus dieser entfernt werden kann. Die Vorrichtung zum Anheben der Drückerstange kann
z. B. eine Hülse 96 umfassen, die gleitbar von der Drückerstange getragen wird und
an dem unteren Ende eines Lenkers 97 sitzt, der von einem an einer Schwingwelle
befestigten Arm 93 herabhängt. Die Schwingwelle kann sich längs des überhängenden
Armes des Maschinenrahmens bis zu einer Stelle in der Nähe des hohlen Ständers erstrecken
und dort einen Arm ioo (Fig. 3) tragen, der durch einen Lenker ioi (s. auch Fig.
i und 5) mit einem Arm 102 eines Schwinggliedes verbunden ist, das schwenkbar von
dem Bett der Maschine getragen wird. Ein anderer Arm 103 dieses Schwinggliedes ist
mit einem nicht dargestellten Fußtritt oder Kniesteuerhebel verbunden. Das Anheben
der Drückerstange kann gewünschtenfalls auch von Hand bewirkt werden, indem ein
Hebel 104 (Fig: 3) bedient wird, der bei seiner Bewegung auf den Ansatz 93 einwirkt.
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Die Maschine gemäß der Erfindung ist mit den üblichen Einrichtungen
zum Zuführen und Steuern der Fäden für die Nadel oder Nadeln ausgerüstet. Die diesem
Zwecke dienenden Mittel, die teilweise dargestellt sind, einschließlich eines umlaufenden
Fadengebers, brauchen nicht näher beschrieben zu werden, da sie keinen Teil der
vorliegenden Erfindung bilden.
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Beim Betrieb der Maschine wird die Nadel bei jeder Umdrehung der Welle
15 einmal 'hin- und herbewegt und gleichzeitig in der beschriebenem Weise verschwenkt,
um bei jeder Drehung der Welle einen Nadelvorschub zu bewirken. Gleichzeitig werden
über das Getriebe 42, 43 und 44 und das beschriebene Reduktionsgetriebe die zusätzlichen
Organe in dem Bett der Nähmaschine angetrieben. So wird z. B. der umlaufende Greifer
unmittelbar von der Welle 41 im Verhältnis a : i angetrieben. Das Vbrschubrad 81
wird mit einer stark reduzierten Geschwindigkeit über das Reduktiomsgetriebe und
mit einer bestimmten spezifischen Geschwindigkeit je nach der axialen Einstellung
der Hülse 70 gegenüber der Welle 71 angetrieben. Die Einstellung des Nadelvorschubsteuerorgans
39 sollte mit der Einstellung der Hülse 70' übereinstimmen, so daß der fortlaufend
durch das Rad 81 erteilte Vorschub dem Nadelvorschub entspricht. Das Rad 81 kann
jedoch mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden, die etwas größer als
die Vorschubgeschwindigkeit der Nadeln ist, um einen relativen Schlupf zwischen
dem Vorschubrade und dem Werkstück zu ermöglichen.
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Während 'des Betriebes des in dem hohlen Maschinenständer und dem
unteren Ansatz des Maschinensockels liegenden Getriebes wird 01, das sich
in dem Sumpf des besagten unteren Ansatzes des Maschinensockels befindet, durch
das Zahnrad 44 und das Schneckenrad 6o versprüht und hierdurch eine gründliche Schmierung
aller aufeinandergleitenden Flächen im Innern des geschlossenen Rahmenteils herbeigeführt.
Damit sind die Hauptschmierptobleme der Maschine, einschließlich der Schmierung
des Geschwindigkeitsreduktionsgetriebes, gelöst.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte und
beschriebene Ausführungsbeispiel einer Nähmaschine beschränkt; es lassen sich vielmehr
zahlreiche Änderungen in der Bau-und Wirkungsweise der Maschine vornehmen, ohne
daß man sich von dem Wesen der Erfindung entfernt.