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Zickzack-Nähmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Nähmaschinen und
insbesondere auf eine Verbesserung des Nadelstangenantriebes einer Nähmaschine,
welche eine ausschwingende Nadelstange aufweist; ein Ausführungsbeispiel einer solchen
Maschine kann Zickzackstiche nähen.
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Ein Zweck der Erfindung besteht darin, einen verbesserten und vereinfachten
Antrieb für eine ausschwingende Nadelstange zu schaffen, welche ein tieferes Eindringen
der Nadel bei abwechselnden Stichbewegungen der Nadelstange bewirkt zu dem Zweck,
die richtige Zeitbeziehung zwischen der von der Nadel ausgeworfenen Fadenschleife
und der sich vorwärts bewegenden schleifenerfassenden Spitze des Greifers herzustellen.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
zur Darstellung gebracht. Fig. r ist eine Vorderansicht im Schnitt einer Doppelsteppstich-Zickzack-Nähmaschine,
an welcher die vorliegende Erfindung verkörpert ist.
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Fig. a ist in vergrößertem Maßstab eine Ansicht der Nadel und der
schleifenerfassenden Spitze des Greifers und zeigt in voll ausgezogenen Linien die
Relativstellung der Nadel und der schleifenerfassenden Spitze bei einem Durchstich
der Nadel und in gestrichelten Linien die Relativstellung der Nadel und der schleifenerfassenden
Spitze beim anderen Durchstich der Nadel.
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Fig. 3 zeigt einen waagerechten Schnitt durch die Lagerung des Pendelrahmens
der Nadelstange.
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Bei der dargestellten Nähmaschine kann die Nadelstange in einem Pendelrahmen
auf und ab bewegt werden, der zwecks Schwingbewegung innerhalb des Nähmaschinenkopfes
auf einer festen
Schwenkachse angeordnet ist, so däß er in einer
Richtung quer zur normalen Vorschublinie in einer senkrechten Ebene ausgeschwungen
werden kann, welche parallel zur senkrechten Drehebene des Vertikalgreifers liegt.
Die Aufundabbewegung der Nadelstange, die mit der Ausschwingbewegung des Nadelstangenrahmens
gekuppelt ist, erfordert einen Nadelstangenantrieb, der die Möglichkeit einer Universalbewegung
zwischen der Nadelstange und einer Nadelstangenantriebskurbel hat, welcher auf der
umlaufenden Armwelle befestigt ist. Weiterhin ist es für eine verhältnismäßig weite
Nadelausschwingung wesentlich, daß der Nadelstangenantrieb selbsttätig die Höhenstellung
der Nadel relativ zur Bahn tder Greiferspitze ausgleicht, damit die von der sich
aufwärts bewegenden Nadel ausgeworfene Fadenschleife unweigerlich von dem Greifer
erfaßt wird, gleichgültig welche Durchstichstellung die Nadel hat.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist ersichtlich, daß die Nähmaschine
ein Gestell aufweist, welches das übliche Bett ro enthält, von dessen einem Ende
ein Ständer nach oben steht, der an seinem oberen Ende in einen Maschinenarm rz
übergeht, der an seinem freien Ende in einem hohlen Kopf 13 endigt. In Kugellagern
14 ist in dem Maschinenarm 12 eine sich drehende Antriebswelle 15 gelagert, welche
sich in waagerechter Richtung in Längsrichtung des Armes 12 erstreckt und an einem
Ende ein nicht dargestelltes, durch einen Riemen angetriebenes Schwungrad trägt.
In Lagern, welche in dem Bett ro vorgesehen sind, ist eine umlaufende Bettwelle
gelagert, welche so mit der Armwelle 15 verbunden- ist, daß sie von ihr angetrieben
wird. An dem Kopfende der Maschine ist die Bettwelle vermittels Zahnräder mit einer
waagerecht angeordneten drehbaren Grwiferwelle 21 verbunden. Von der Greiferwelle
21 wird ein Greifer 23 getragen, der ein schleifenerfassendes Horn 24 hat, dessen
Spitze in einer senkrechten Ebene quer zur normalen Vorschubrichtung des Arbeitsstückes
umläuft.
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Mit dem Greifer arbeitet bei der Bildung von Doppelsteppstichen eine
fadenführende Nadel 2.7
zusammen, welche in dem unteren Ende einer Nadelstange
28 getragen wird, die in im Abstand voneinander befindlichen Lagern, z. B. 29, des
Pendelrahmens 31 auf und ab bewegbar ist.
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Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist der Pendelrahmen 31 auf einem Paar
von in Ausrichtung liegenden Spitzenlagern 32, 32 verschwenkbar angeordnet, die
in der Vorderwand und in der Rückwand des Maschinenkopfes 13 befestigt sind.
Die Spitzen 3a erstrecken sich in gehärtete Einsätze 33= welche in den Pendelrahmen
31 eingepreßt sind, der vorzugsweise aus einem Leichtmetall hergestellt ist.
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Um das Ausschwingen des Rahmens 31 zu bewirken, ist an seinem oberen
Ende das äußere Ende einer Exzenterstange 34 angeschlossen, deren inneres Ende in
der üblichen Weise ein einstellbarer Exzenter umgreift, der auf einer Querwelle
angeordnet ist, die durch Zahnräder von der Armwelle 15 mit einer Geschwindigkeit
angetrieben wird, welche gleich der Hälfte derjenigen der Armwelle ist. Es ist ersichtlich,
daß die Nadelstange 28 quer zur Nahtbildungslinie bewegt wird, um Zickzackstiche
herzustellen.
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Die Aufundabbewegung der Nadelstange 28 erfolgt durch Mittel, welche
einen Schwenkzapfen 39 aufweisen, der auf der Nadelstange 28 festgeklemmt ist, und
der verschiebbar ein sphärisches Oberflächenelement oder ein Kugelglied 4o trägt,
das von dem mit einem sphärischen Sitz versehenen unteren Ende eines Lenkers 41
umfaßt wird. Der Lenker 41 ist an seinem oberen Ende durchbohrt, um ein Walzenlager
oder ein Nadellager 42 aufzunehmen, dessen zylindrische Walzen mit der erhöhten
oder sphärischen Fläche 43 eines Antriebkurbelzapfens 44 in Eingriff gelangen, der
in der durch ein Gegengewicht ausgeglichenen und auf der Armwelle 15 befestigten
Nadelstangenantriebskurbel 45 befestigt ist.
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Der Zweck der besonderen Anordnung des Nadelstangenantriebslenkers
41 besteht darin, eine bessere zeitliche Beziehung zwischen der Nadel 27 und dem
Greifer 23 an gegenüberliegenden Enden der Nadel -äusschwingung zu schaffen. Es
ist ersichtlich, daß, da die Nadel in einer senkrechten Ebene ausschwingt, welche
quer zur Vorschublinie angeordnet ist, und da die Drehebene des Vertikalgreifers
parallel zu dieser Ebene angeordnet ist, sich ergibt, daß, wenn die Nadel nach rechts
ausgeschwungen wird (voll ausgezogene Linien Fig.2) und der Greifer, von der Vorders-eite
er Maschine gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft, die Greiferspitze 24 zu
einem früheren Zeitpunkt. an dem Öhr der Nadel vorbeigeht, als wenn die Nadel sich
in einer neutralen Stellung befindet. Ebenso wird, wenn die Nadel nach links ausgeschwungen
wird (gestrichelte Linien Fig. 2), die Spitze 24 später an dem Ohr der Nadel vorbeigehen,
als wenn sie sich in einer neutralen Stellung befindet. Der in der Fig. r dargestellte
Nadelstangenantriebsmechanismus gleicht diese Differenz in der Zeit aus, indem er
die Nadel 27 veranlaßt, sich in eine tiefere Stellung hinabzubewegen, wenn sie nach
außen ausgeschwungen wird, als wenn sie nach innen ausgeschwungen wird. Zu diesem
Zweck ist die ausgewuchtete Kurbel 45- zum- Antrieb des Nadelstangenantriebslenkers
mit einem sich nach außen erstreckenden Ansatz 51 versehen, der durchbohrt ist,
um den Kurbelzapfen 44 aufzunehmen, der eine erhöhte Fläche 43 hat, die nahe seinem
äußeren Ende ausgebildet ist. Diese erhöhte Fläche 43 wird von dem reibungsmindernden
Lager 42 umfaßt, welches in- dem oberen Ende des Nadelstangenantriebstenkers 41
getragen wird. Das untere Ende des Lenkers 41 ist kugelförmig ausgehöhlt, um das
Kugelelement 40 zu umgreifen, das auf dem Schwenkzapfen 39 angeordnet ist, welcher
auf der Nadelstange 28 festgeklemmt ist. Aus Fig. z ist ersichtlich, daß der Lenker
41 auf der Außenseite der Nadelstange 28 angeordnet ist. Der Schwenkzapfen 39 ist
so angeordnet, daß er nach außen vorsteht, wobei sein freies Ende eine solche Lage
hat,
daß es in einer Führungsbahn 52 gleitet, welche in einem Block
53 ausgebildet ist, der auf einer Deckplatte 5.1 befestigt ist, die mit der Vorderseite
des :Maschinenkopfes verbunden ist.
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Aus vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß der Wechsel der
zeitlichen Einstellung der Na-delitangenaufundabbewegung an den :gegenüberliegenden
Enden .der Ausschwin.gbewegungen der Nadel das Ergebnis einer kleinen Größe an Nadelstangenaü'fundabbeweg:ung
ist, welche durch das Ausschwingen des Pendelrahmens 31 verursacht ist. Da die Verbindung
zwischen der Nadelstange 28 Und dem Lenker 41 eine zwangsläufige ist , bewirkt ,die
Winkelbeziehung zwischen dem Schwenkzapfen 39 und dem Lenker 41 während der Ausschwingbewegungen
des Pendelrahmens 31 um die Schwenkachse- des Rahmens diese kleine relative L#ängshe«-egung
der Nadelstange in dem Pendelrahmen 3i. Wenn der Lenker 41 an der Außenseite des
Perrdelrah:m@ens 31 angeordnet is,t, oder mit anderen Worten, wenn der Lenker auf
derjenigen Seite der Schwenkachse der Nadel angeordnet ist, die der Seite gegenüberliegt,
an welcher sich die GrOiferspitze 24 der Nadel auf die in Fig. i dargestellte Weise
nähert, werden -die Nadelstange-naufundabbewegungen beschleunigt und verzögert,
um jeweils mit der späteren und früheren Stellung der Spitze 2.1 des umlaufenden
Greifers 23 übereinzustimmen. Unter B.ezuignähm-e auf Fig. :2 ist ersichtlich, daß
bei dem Innendurchstich der Nadel (voll ausgezogene Stellung) die unterste Stellung
der Nadelspitze durch die Linie a-a angedeutet ist und daß beim Bewegen nach oben
zum Auswerf°rr der üblichen Nadelfadenschleife die Nadel sich bis zu einem Punkt
nach oben bewegt, welcher durch die Lini: h-b angedeutet ist, an welcher Stelle
die Spitze 24. des Greifers sich in,der richtigen Stellung befindet, um die ausgeworfene
Nadelfadenschleife zu :erfassen. Bei dem Außendurchstich der Nadel (Stel'Iung in
;gestridhelter Linie) wird die unterste Stellung der Nadelspitz-, durch die Linie
c-c angedeutet, und heim Hochhewegen zum Auswerfen der N adelfadenschleife bewegt
sich die Nadel bis zu dem Punkt nach oben, welcher durch die Linie d-rd angedeutet
ist, an weicher Stelle die Greiferspitze 2.1 sich wiederum in der richtigen Stellung
zum Erfassen der ausgeworfenen N adelfadenschleife befindet. Aus Fig. 2 ist eindeutig
ersichtlich, d@aß die Nadel bei dem Außendurchstich bis zu einer niedrigeren Stellung
eintaucht als bei dem Innendurchstich, und der Unterschied in den Durchstichtiefen
ist durch den Buchstaben x angedeutet. Dieser Unterschied in der Tiefe des @Tadel-durchstiches
ergibt sich au;s der Winkelbeziehung des Schwenkzapfens 39 und des Lenkers 41 gemäß
vorstehender Beschreibung. Der Vorteil der verschiedenen Tiefen des Nadeldurchstiches
ist aus Fig. 2 deutlich ersichtlich, wo erkennbar ist, daß die gleiche Beziehung
zwischen dem Öhr der Nadel und der Spitze des Greifers sowohl bei dem Innendurchstich
als auch bei dem Außendurchstich der Nadeleintritt. Da dizsee Beziehung konstant
ist, kann eine genaue zeitlidhe Einstellung der 2"Ta-d-el und des Greifers vorgenommen
werden mit der Gewähr, daß diese Einstellung für jeden Durchstich der Nadel :die
gleich--, ist. Es ist ersich!tl.ich, daß, wenn der Lenker 4i an der Innenseite des
Pendelrahmens 31 angeordnet ist, die Winkelbeziehung zwischen dem Schwenfkzapfen
39 und dein Lenker .4i während der Schwenkbewegungen des Pendelrahmens
31 eine geringere Durchstichtiefe der Nadel beim Außenhub der Nadel als bei
dem Innenhub bewirkt und daß dieses den Zeitfehler zwischen der Nadel und dem Gr-ifer
erhöht.
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Es ist ers#icritlich, daß, wenn die Schwenkachse des Rahmens 31 zwischen
,den Endendes Rahmens 3 i .anstatt wie bei früheren Ausführungen an dessen oberem
Ende angeordnet ist, die durch das Ausschwingen des Ra:hm-ens 31 entstehende
geringe Längsbewegung der Nadelstange vergrößert wird. Dies trifft insbesondere
zu, wenn der Sclrwenkzapfen 39 auf der Nadql:sitange in der Nähe der Schwenkachse
des P.endelrälhmens festgeklemmt eist. Da dies der Fall ist, ist -ersichtlich, d@aß
die Notwendigkeit für Korr-elcturrnaßnahm°n bei der in den Zeichnungen dargestellten
-Maschine größer ist, als wenn der Nadülstanäenrahmen an seinem oberen Ende schwenkbar
gelagert ist. Es ist ,ie;iterhin ersidlrtlich, daßdurch Anordnender festen Schwenkzwischen
den Enden des Rahmens 31 und im wesentlichen im Nlasserrmittglpunlct .des Rahmens
und der Nadelstange die Trägheitskriäflte verkleinert werden und @dadurdh ein Arbeiten
mit hoher Geschwindigl:@eit ermöglicht wird.