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Nähmaschine hie Erfindung bezieht sich auf Nähmaschinen und im besonderen
auf eine Verbesserung des N adelstangenantriebs.
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Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß bei bekannten, mit einem
Nadelvorschub versehenen Maschinen, bei denen der übliche Nadelstangenrahmen an
seinem oberen Ende auf einem ortsfesten Lagerzapfen aufgehängt ist, um in der V
orschubrichtung auszuschwingen, die Nadel erhitzt wird, wenn sie mit einem verhältnismäßig
langen Stich bei hoher Geschwindigkeit durch schwere Stoffe hindurchsticht. Diese
Erhitzung wird durch die Tatsache veranlaßt, daß die Nadel in den Stoff unter einem
Winkel und-an einer Stelle einsticht, die auf der einen Seite einer senkrechten,
durch die Achse des Lagerzapfens hindurchgehend,2n Linie liegt und während des Vorschubhubes
in einem Kreisbogen bis zu einem Punkte ausschwingt, der auf der anderen Seite dieser
senkrechten. Linie liegt, wo die Nadel aus dem Stoff unter einem Winkel austritt.
Diese seitliche Schwingbewegung des Nadelblattes, während es sich in dem Stoff befindet,
hat zur Folge, daß der Nadeldurchstich in der Nähe der Ober- und Unterfläche des
Stoffes verbreitert wird, und diese Spreizung des Nadel-. einstiches durch die Nadel
verursacht einen Druck auf das Nadelblatt, welcher die Reibung zwischen Nadel und
Stoff wesentlich erhöht. Diese erhöhte Reibung erzeugt Wärme in der Nadel und ist
bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten ausreichend,
um die Nadel für
ununterbrochenes Nähen untauglich zu machen.
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Der Hauptzweck der Erfindung ist die Schaffung eines verschiebbaren
Lagerträgers - für den Nadelsta-ngenrahmen, wobei dieser Lagerträger so ausgebildet
ist, daß die Nadel in den Stoff in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu den
Flächen des zu nähenden Stoffes eintritt bzw. aus ihm heraustritt.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar ist Fig. i eine vordere Endansicht des Kopfes einer Nähmaschine
gemäß: der Erfindung; Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch den Nähmaschinenkopf
und einen Teil des Maschinenarmes; Fig.3 ist eine im vergrößerten Maßstabe gezeichnete
schaubildliche Ansicht des den Nadelstangenrahmen verschiebenden Lagerzapfens und
dessen Antriebsvorrichtung; Fig. 4 ist eine im vergrößerten Maßstab gezeichnete
Einzelansicht der- Nadel und des Stoffes bei einer bisher bekannten Maschine und
veranschaulicht durch die ausgezogenen Linien die Lage der Nadel kurz nach ihrem
Eintreten in den Stoff und- durch die gestrichelten Linien die Stellung der Nadel
uninittelbar, bevor sie aus, dem Stoff _zurückgezogen wird; Fig. 5 ist eine der
Fig. 4 ähnliche Ansicht und veranschaulicht die Beziehung zwischen Nadel und Stoff
bei einer Nähmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung, In den Zeichnungen ist eine
Verkörperung der Erfindung an einer Nähmaschine dargestellt, die einen Maschinenarm-
i hat, der in den Kopf 2 ausläuft, welcher eine Stofftragplatte überhängt, die in
den Fig. i und 2 lediglich durch die Linie 3 angedeutet ist. In einem Lager 4, das
in einer Wand 5 des Maschinenarmes -i befestigt ist, ist die sich drehende Maschinenantriebswelle,
6 gelagert, auf deren äußerem Ende, vorzugsweise mittels einer Einstellschraube
7, die übliche ausbalancierte Nadelstarigenkurbel8 befestigt ist. In dem freien
Ende der Kurbel 8 ist ein zweites Lager g befestigt, in welchem ein Kurbelzapfen
io gelagert ist, welcher in der einen Endwand eines Lenkers i i befestigt ist, der
an seinem anderen Ende auf einem Zapfen 12 schwingbar gelagert ist, der aus einem
Stück mit einem gespaltenen Bund 13 besteht, welcher auf einer Nadelstange 14 festgeklemmt
ist. An ihrem unteren Ende trägt die Nadelstange 14 die übliche Nadel-15.
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Die Nadelstange 14 (Fig. 2 und g) ist zur Ausführung einer Aufundabbewegung
in in einem gewissen Abstand voneinander liegenden Lagern gelagert, welche in den
Lappen 16, 17 vorgesehen sind, die aus einem Stück mit einem Schwingrahmen 18 bestehen,
welcher einen abgebogenen Kopf ig hat; letzterer ist auf einem Lagerzapfen 2o schwingbar
aufgehängt, der an dem unteren Ende eines Kurbelarmes 21 gebildet ist. Der Rahmen
18 weist einen abgebogenen Kopf ig auf, um zu ermöglichen, daß die Nadelstange 14
leicht in die 1 Lagerlappen 16 und 17 eingeführt werden kann. In das Ende des Lagerzapfens
2o ist eine Kappenschraube 22 eingeschraubt, die eine Verschiebung des abgebogenen
Kopfes ig. des Rahmens-i8 längs des Lagerzapfens 20 verhindert. Der Kurbelarm 21
besteht vorzugsweise aus einem Stück mit einem kurzen Wellenstumpf 23, der zur Ausführung
einer Schwingbewegung in einem Lager 24 gelagert ist, welches in dem oberen Teil
des Maschinenkopfes 2 hinter der senkrechten Ebene vorgesehen ist, welche die Längsachse
der Maschinenantriebswelle 6 enthält. Mittels einer Schraube 25 ist auf dem inneren
Ende des Wellenstumpfes 23 das gespaltene obere Ende eines Schwinghebels 26 festgeklemmt,
der an seinem unteren Ende mit einem Zapfen 27 versehen ist, welcher durch einen
Lenker 28 mit einem Exzenter 2g verbunden ist, der vorzugsweise aus dem hinteren
Teil der ausbalancierten Nadelstangenkurbel 8 geschnitten ist.
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Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß, wenn die Maschinenantriebswelle
6 gedreht wird, der Kurbelarm 2i und demzufolge der Lagerzapfen 2o um die Achse
des Wellenstumpfes 23 in einem Bogen ausgeschwungen wird, dessen Länge durch die
Exzentrizität des Exzenters 2g bestimmt wird. Wenn beim Ausführungsbeispiel der
Exzenter 2g eine feststehende Exzentrizität hat, so ist einleuchtend, daß hierfür
ein einstellbarer Exzenter gesetzt werden kann, wodurch der Bewegungskreisbogen
des Lagerzapfens 2o entsprechend der Stichlänge geregelt werden kann.
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Der Rahmen 18 wird in- der Stoffvorschubrichtung in zeitlicher Beziehung
zu der mit der oberen Stoffvorschubvorrichtung und der unteren Stoffschiebervorrichtung
der Maschine (nicht dargestellt) ausgeschwungen, so daß die Nadel 15 die gleichförmige
Vorbewegung des Arbeitsstückes an der Stichbildevorrichtung vorbei unterstützt.
Aus den Fig. i und 2 ist zu erkennen, daß in dem Rahmen 18 eine Druckerstange
30 und eine Vorschubstange 31 gelagert sind, die an ihren unteren Enden einen
Druckerfuß 32 bzw. einen Vorschubfuß 33 tragen. Die Druckerstange 30 und
die Vorschubstange 31. werden bei der Ausführung einer Vorschubwirkung durch eine
Einrichtung abwechselnd angehoben und gesenkt, die keinen Teil der vorliegenden
Erfindung bildet.
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Die Schwingbewegung des Rahmens 18 in der Vorschubrichtung erfolgt
durch einen Lenker 34, der an dem einen Ende an einem Lappen 35 angreift, welcher
an dem Rahmen 18 gebildet ist, und an seinem anderen Ende mit dem unteren Ende eines
nach unten ragenden Schwinghebels 36 verbunden ist, welcher auf dem äußeren Ende
einer Schwingwelle 37 befestigt ist, die in Naben 38 gelagert ist, welche an dem
hinteren Teil des Maschinenkopfes 2 angegossen sind. Auf dem inneren Ende der Schwingwelle
37 (Fig. 2) ist das gespaltene untere Ende eines aufrecht stehenden Schwinghebels
39 festgeklemmt, der an seinem oberen Ende durch einen verhältnismäßig kurzen
Lenker 4o mit einem einstellbaren Exzenter 41 verbunden ist, der auf der Maschinenantriebswelle
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befestigt ist. Dieser einstellbare Exzenter 41 ist so angebracht,
daß die Ausschwingungsgröße der Nadel in der Vorschubrichtung der Stichlänge entspricht,
auf die die untere Stoffschiebervorrichtung eingestellt ist.
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Aus den Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, daß der Exzenter 41 dem unteren
Ende des Nadelstangenrahmens 18 Schwingbewegungen um den Lagerzapfen 2o im Ader
Vorschubrichtung erteilt und. daß der Exzenter 29 dem Lagerzapfen 2o Schwingbewegungen
um dieLängsachse desWellenstumpfes 23 erteilt. Die Exzenter 29 und ¢1 sind mit Bezug
aufeinander zeitlich so eingestellt, daß das untere Ende des Nadelstangenrahmens
18 und dessen Lagerzapfen 2o sich zu derselben Zeit in derselben Richtung bewegen.
Diese gleichzeitige Bewegung des Rahmens 18 und des Zapfens 2o hält den Nadelstangenrahmen
im wesentlichen senkrecht, so daß während des stoffdurchdringenden Hubes die Längsachse
der Nadel 15 senkrecht zur Oberfläche 8 des Stoffes F liegt (Fig. 5). Die in Fig.
5 dargestellte Lage d'er Nadel 15 ist dieselbe während der Zurückbewegung der Nadel.
Es ist zu erkennen, daß die Reibung zwischen dem Stoff F und der Nadel 15 ein Minimum
beträgt, wenn die @ in Fig. 5 dargestellten Arbeitsbedingungen annähernd erreicht
sind.
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Fig. ,t veranschaulicht den Zustand, welcher bei den bekannten Maschinen
vor der vorliegenden Erfindung vorhanden war. Wenn bei den bisherigen Ausbildungen
die Nähmaschine mit einem feststehenden Lagerzapfen anstatt mit einem verschiebbaren,
wie bei der vorliegenden Maschine, ausgerüstet ist, dringt die Nadel in den Stoff
F unter einem Winkel ein, wie dies durch die ausgezogenen Linien in Fig. d, dargestellt
ist. Während des Vorschubhubes bewegt sich die Nadel 15 von der durch die ausgezogenen
Linien angegebenen Lage in die durch die gestrichelten Linien dargestellte Stellung.
Es ist klar zu erkennen, daß diese seitliche Bewegung des Nadelblattes 15 die Nadeldurchtrittsstelle
in dem Stoff neben dessen Ober- und Unterfläche ausbreitet und daß diese Spreizwirkung
den Druck zwischen Nadel und Stoff erhöht. Dieser erhöhte Druck erzeugt eine übermäßige
Erwärmung, wenn die Nadel aus dem Stoff zurückgezogen wird.