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Nähmaschine Die Erfindung bezieht sich,auf einen Fadengeber für Nähmaschinen
und insbesondere auf einen umlaufenden Fadengeber, bei welchem ein Paar von umlaufenden
Elementen, welche feste Drehachsen aufweisen, nutzbar gemacht wird, um den Erfordernissee
der Fadengabe von mit hohen Geschwindigkeiten arbeitenden D'oppelsteppstichnähvorgängen
zu entsprechen.
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Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, einen doppelten umlaufenden
Fadengeber zu schaffen, welcher in Verbindung mit einer starken Kontrollfeder und
einem starken Reibungszug oder einer Spannung betätigt werden kann, die durch die
Fadenspannung an den Nadelfaden gelegt wird. Die Fähigkeit der Kontrollfeder, sich
aus einer beliebigen ihrer beanspruchten oder verschobenen Stellungen rechtzeitig
zurückzubewegen, um den nächstfolgenden Fadensteuervorgang vorzunehmen, ist der
Federstärke direkt proportional. Die Verwendung einer stärken Kontrollfeder schließt
notwendigerweise d @ie Verwendung einer hohen Spannung ein, um durch die Kontrollfeder
das Stehlen von nicht erwünschtem Faden von dem Vorrat durch die Spanneinrichtung
hindurch zu verhindern.
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Die Verwendung einer starken Kontrollfeder und einer starken Spannung
in Kombination mit einem doppelten umlaufenden Fadengeber wird durch die vorliegende
Erfindung möglich gemacht, welche eine sekundäre fadenspannende Wirkung in dem Fadengeber
selbst schafft, welche bei besonderen Intervallen in dem Stichbildekreis.lauf derjenigen
der regulären Fadenspannung entgegengesetzt ist. Die
Sekundärspannung
arbeitet der gewöhnlichen Fadenspannung entgegen, um den Fadengeber beim Abziehen
der erforderlichen Fadenmenge durch die Fadenspannung hindurch am Stichverfestigungspunkt
zu unterstützen, und arbeitet gleichzeitig dahin, etwas von der Spannung auf den
Fadenschenkel wegzunehmen, der von dem Fadengeber zum Arbeitsstück führt; das, letztgenannte
Arbeiten hat das Bestreben, die Möglichkeit des Runzeligwerdens der Naht zufolge
.der Überspannung des zu ihr führenden Fadens auszuschließen. Die sekundäre Spannungswirkung
in einem doppelten umlaufenden Fadengeber wird durch eine neue Anordnung ihrer Aufbauteile
hervorgerufen und schließt weiterhin Veränderungen in der Drehrichtung der am Faden
angreifenden Teile ein.
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Das Einführen einer sekundären fadenspannenden Kraft durch den Fadengeber
in der Richtung des Vorderendes- des Fadens von der Fadenspannung zur Nadel läßt
ein Problem in der Fadengabe entstehen, dessen Beseitigung einen zweiten Teil der
Erfindung bildet. Durch,das Anlegen eines reibenden Zuges vermittels des Fadengebers
an den Nadelfaden, nachdem er aus der Hauptfadenspannung in einer Richtung gegen
die Nadel heraustritt, ist eine Neigung vorhanden, zwischen dem Fadengeber und ,der
Nadel eine Fadenlose zu erzeugen. Diese Bedingung ist eineue wirksamen Nähvorgang
insbesondere in :dem Augenblick des Stichbildekrei.slaufes schädlich, in dem die
Nadel bei ihrem Abwärtshwb. vor der Bildung,des Stiches zuerst in das Arbeitsstück
eintritt oder es, durchsticht. In diesem Augenblick ist es der Fadenlose möglich,
unterhalb der Spitze der Nadel ein Hindernis zu bilden bzw. sich zu verwickeln,
woraus ein Fadenbruch entsteht. Eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein mit dem Fadengeber zusammenarbeitendes wirksames Mittel zu schaffen,
um die Fadenlose daran zu hindern, unmittelbar in dem Augenblick des Stichbildekreislaufes
die Nadel zu erreichen, in dem die Nadel das Arbeitsstück durchsticht.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, welche die vorgekennzeichneten
Merkmale sowohl als auch andere Merkmale wiedergibt, ist in- der nachfolgernden
Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen (beschrieben.
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Fig. i ist eine senkrechte Längsschnittansicht einer Einnadel l-Doppelsteppstich
-Nähmaschine, welche den neuen Fadengeber enthält.
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Fig. 2 ist eine Ansicht vom Kopfende der Nähmaschine und gibt die
Anordnung und Drehrichtung der Fadengeberscheiben wieder und umfaßt eine einem Aufwickeln
entgegenwirkende Einrichtung, welche in ihrer Arbeitsstellung wiedergegeben ist.
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Fig. 3 ist ebenfalls eine Ansicht vom Kopfende der Nähmaschine; sie
gibt einen Teil der Deckplatte des Fadengebers weggebrochen wieder, um ihre am Faden
angreifenden Zapfen; die auf den Nadelfaden einwirken, wiederzugeben. Die am Faden
angreifenden Zapfen sind in dem Stichbildekredslauf in zwei verschiedenen Stellungen
wiedergegeben; die ge= strichelten Linien zeigen die Zapfen im wesentlichen an der
Stelle, an welcher die Nadel das Arbeitsstück durchsticht, und die vollausgezogenen
Linien zeigen ,die Zapfen an der Stichverfestigüngsstelle.
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F'ig. 4 ist eine Querschnittansicht,des Maschinenarmes der Nähmaschine
nach Linie 4-4 :der Fig. i und zeigt die Antriebseinrichtung für die umlaufenden
Fadengeberwellen.
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Fig. 5 ist eine Schnittansicht nach Linie 5-5 der Fig.2 und zeigt
in vollausgezogenen Linien die einem Aufwickeln entgegenwirkende Einrichtung in
ihrer Arbeitsstellung und in gestrichelten Linien die .dem Aufwickeln entgegenwirkende
Einrichtung in ihrer zurückgezogenen oder unwirksamen Stellung.
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Fig. 6 ist eine Schnittansicht nach Linie 6-6 der Fig: 2 und gibt
wiederum die dem Aufwickeln entgegenwirkende Einrichtung sowohl in ihrer Arbeitsals
auch in ihrer Ruhestellung wieder.
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Die Nähmaschine, an welcher,die Erfindung verkörpert ist, umfaßt ein
übliches Gehäuse einschließlich einer Stofftragplatte i; auf -der ein nach oben
stehender Ständer 2: eingepaßt ist, der seinerseits einen waagerechten hohlen Maschinenarm
3 trägt. In dem Maschinenarm 3 ist eine Armwelle 4 drehbar gelagert, welche vermittels
eines riemenangetriebenen Schwungrades 5 angetrieben wird. Die Armwelle 4 bewegt
eine Nadelstange 6 vermittels einer Kurbel 7 und eines Verbindungslenkers 8 hin
und her. Eine mit Öhr versehene Nadel g ist an 'dem unteren Ende der Nadelstange
6 befestigt. Nahe der Nadelstange ist eine Dtrückerst.ange i o angeordnet, welche
einen an ihrem unteren Ende, befestigten Drückerfuß i i aufweist.
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Die Armwelle 4 treibt weiterhin eine senkrecht angeordnete drehibare
Welle 12 vermittels eines Paares von Kegelrädern 13 an. Die senkrechte Welle 12
treibt ihrerseits eine umlaufende Greiferwelle 14 an, die unter der Stofftragplatte
i der Nähmaschine waagerecht angeordnet ist; die Antriebsverbindung zwischen den
beidenWellen umfaßt ein Paar von Kegelrädern 15. Ein umlaufender Greifer 16 ist
an dem Ende -der Greiferwelle 14 befestigt und wird im Verhältnis zur Armwelle 4
in einem Übersetzungsverhältnis von :2: 1 angetrieben.
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Ein Vorschubexzenter 17 und ein Vorschub-Hubexzenter r8 werden ebenfalls
von der Armwelle 4 getragen. Die bezüglichen Exzenter werden von senkrecht angeordneten
Pleüelstangenlenkern i9 und 2o umgeben, welche Schwingwellen?i und 2'2 unterhalb
,der Stofftragplatte der Nähmaschine verschwenken. Schwingarme 23 und 24 ,(Fig.
2) sind auf den Schwingwellen 2i bzw. 2@2 befestigt und erteilen nie üblichen Viereckbewegungsvorschubbewegungen
einer Stoffschieberstange25, an.welcher ein Stoffschieber 26 befestigt ist.
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Die Fadengebereinrichtu.ng umfaßt ein Paar von umlaufenden Wellen
27 und 28, die in dem Kopfende -des Armes 3 gelagert sind. Beide werden vermittels
eines Armwellenzahnrades 29 durch Zahnräader 3o bzw. 31 angetrieben (Fig. 4). Eine
Scheibe 32 ist an,dem Ende der Welle 27 befestigt, welche im Verhältnis zurArmwelle
4 mit einer Übersetzung von 2 : i angetrieben wird. Eine Scheibe-33 ist auf
dem
Ende der Welle 28 befestigt, die im Verhältnis zur Armwelle :4 mit einem Übersetzungsverhältnis
i : i angetrieben wird. Die Scheibe 32 trägt einen einzigen am Faden angreifenden
Teil oder Zapfen 3.1. Die Scheibe 33 trägt ein Paar von am Umfang im Abstand voneinander
angeordneten, am Faden angreifenden Zapfen 35 und 36. Eine mit Öffnungen versehene
Deckplatte 39, welche am Gehäuse der Nähmaschine befestigt ist, liegt vor den Fadengeberscheiben.
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Der Fadengeber wird mit Faden versehen, indem der Faden T von dem
Vorrat durch feststehende Fadenführungen 37 und 38, hindurch durch die Fadenspannung
40 wandert, über eine Kontrollfeder .42, welche entgegen der Uhrzeigerrichtung um
die Fadenspannung nachgeben kann, unter eine feststehende Führung oder einen Zapfen
43 und über die am Faden angreifenden Zapfen der Fadengeber, wobei mit dem Zapfen
34 (der vorderen Scheibe 32 begonnen wird und dann der Faden nach rückwärts über
die Zapfen 35 und 36 der hinteren Scheibe 33 geführt wird. Von der hinteren Scheibe
33 wird die Richtung des Vorderendes des Fadens umgekehrt; es kehrt nach vorn gegen
die Bedienungsperson sowohl als auch nach abwärts zurück, um an sich einen Fadenführer
44 angreifen zu lassen, der unterhalb der vorderen Fadengeberscheibe 32 angeordnet
ist. N ach Umrunden der Führung 44 -wandert der Faden nach abwärts durch eine Führung
45 hindurch zum Öhr der Nadel 9.
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Unter Bezugnahme auf :die Fig. 3 sind die, am Faden angreifenden Zapfen
des Fadengebers in dem Stichbildekreislauf in zwei verschiedenen Stellungen wiedergegeben.
Wie in vollausgezogenen Linien dargestellt ist, sind die Zapfen etwa in ihren ,dem
Sticheinzug entsprechenden Stellungen angeordnet. In dieser Stellung ist es für
_die Fadengebereinrichtung unerläßlich, sowohl den Stich in dem Arbeitsstück zu
verfestigen als auch eine kleine Menge von Faden von dem Vorrat durch die Fadenspannung
hindurch abzuziehen, und diese Menge ist gleich derjenigen, welche bei der Bildung
eines Stiches verbraucht wird. Die Fadenspannung ist erforderlich, um einen reibenden
Zug auf den Faden auszuüben, der genügend stark ist, um die freie Bewegung von Faden
von dem Vorrat zu beschränken, welche freie Bewegung den Fadengeber daran hindern
würde, den Stich in dem Arbeitsstück richtig zu verfestigen. Auf der anderen Seite
darf dieser Widerstand gegen die Bewegung des Fadens nicht zu hoch sein, so daß
ein Runzeligwerden der Naht verursacht wird oder der Fadengeber daran gehindert
wird, von :dem Vorrat die erforderliche Fadenmenge. abzuziehen, mit welcher der
nächstfolgende Stich gebildet werden soll. Daher ist eine innewohnende maximale
und minimale Begrenzung in der Größe des, reibenden Zuges vorhanden, welche in einer
beliebigen vorhandenen Doppelsteppstichnähmaschine an -den Faden angelegt werden
darf.
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Jedoch ist es möglich, daß bei einer sonst ausreichenden Spannung
in dem Nadelfaden diese so leicht ist, daß geringfügige Unregelmäßigkeiten in den
Nähbedingungen, d. h. Veränderungen in der Dicke oder Dichte des Arbeitsstückes,
Unvollkommenheiten im Faden usw., zeitweilig einen reibenden Zug auf den Nähfaden
verursachen können, welcher ein Stehlen von unerwünschten Fadenmengen vom Vorrat
in einem beliebigen Augenblick des Stichbildekreislaufes verursachen -würde. Die
Verwendung von leichten Spannungen benötigt weiterhin die Benutzung nur entsprechend
schwacher Kontrollfedern, aus dem Grunde, daß eine Kontrollfeder in bestimmten kritischen
Augenblicken des Stichbildekreislaufes nachgeben soll, um augenblicklich Sondermengen
von leicht gespanntem Faden zu liefern, und der Widerstand einer Kontrollfeder,
diesem Erfordernis nachzugeben, würde die Spannung auf den Faden erhöhen und das
Stehlen fördern. Eine starke Kontrollfeder ist auf der anderen Seite bei mit hohen
Geschwindigkeiten arbeitenden Nähmaschinen aus dem Grunde erwünscht, @d@aß ihre
Fähigkeit, schnell aus ihrer beanspruchten oder verschobenen Stellung zurückzugehen,
um bereit zu sein, ihren nächsten Arbeitsvorgang auszuführen, direkt von ihrer Federstärke
abhängt. Daher benutzt, ideal gesehen, eine Nähmaschine, welche mit hohen Geschwindigkeiten
arbeitet, eine starke Kontrollfeder und daher eine starke Spannung.
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Vermittels der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Nähmaschine
zu schaffen, bei der eine starke Kontrollfeder mit starker Spannung in Verbindung
mit einem doppelten umlaufenden Fadengeber verwendet wird, ohne die Qualität des
Stiches zu gefährden. Dies wird dadurch erreicht, daß an besonderen Intervallen
in dem Stichbildekreislauf eine reibende Hemmung oder eine sekundäre Fadenspannwirkung
in dem Fadengeber selbst geschaffen wird. Diese Kraft wirkt in der Richtung derjenigen
der Hauptfadenspannung entgegen, um dadurch den Fadengeber bei seinem Arbeiten des
Abziehens des erforderlichen Fadens durch die Fadenspannung hindurch zu unterstützen.,
und weiterhin, um einen Teil der Spannung in dem Fadenschenkel aufzuheben, der zur
Zeit der Verfestigung :des Stiches von dem Fadengeber zu der Naht führt.
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Um diese sekundäre Spannkraft in dem Fadengeber zu erhalten, sind
die Lage und die Drehrichtung der umlaufenden Elemente des Fadengebers so angeordnet
worden, daß zwischen dem Faden und den am Faden angreifenden Zapfen zur Zeit der
Stichverfestigung eine Relativbewegung geschaffen wird. Die Richtung dieser Relativbewegung
ist derart"daß an den Faden eine reibende Hemmung entgegen der der Fadenspannung
gelegt -wird. Wie aus Fig.3 ersichtlich ist, erfolgt die Drehrichtung der Fadengeberscheiben
gegen den Uhrzeigersinn, und sie ist derart, daß die Bewegung der am Faden angreifenden
Zapfen in der Richtung der Fadenbewegung von der Fadenspannung zur Nadel sich über
den größten Teil der Zeit .des Stichbildekreislaufes erstreckt. Im Augenblick der
Stichverfestigung arbeitet -die reibende Hemmung der am Faden angreifenden Zapfen
dahin, einen Teil der Spannung in dem zur Naht führenden Fadenschenkel aufzuheben.
Auf diese Weise wird ,die
volle Wirkung der Fadenspannung nicht
auf die Naht übertragen, sondern ein Teil der Kraft wird in dem Fadengeber verteilt,
welche Kraft :dazu nutzbar gemacht wird, den Fadengeber zum Abziehen des erforderlichen
Fadens von dem Vorrat durch :die Fadenspannung hindurch zu unterstützen.
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Dieser Vorteil der Eigenschaften in der Fadengabe :des neuen Fadengebers
in dem Stichverfestigungsaugenblick würde gewöhnlich durch das Auftreten einer Lose
in dem zur Nadel führenden Fadenschenkel in einem nachfolgernden Augenblick des
Stichbildekreislaufes, Einstich genannt, wieder ausgeglichen werden. Die Einstichstelle
ist durch Definition derjenige Punkt, an welchem :das Öhr der Nadel bei ihrem Abwärtshub
durch das Arbeitsstück hindurchgeht. Die Stellungen der am Faden angreifenden Zapfen
des Fadengebers in diesem Augenblick sind in ;gestrichelten Linien in Fig. 3 wiedergegeben.
Bei der Bewegung entgegen dem Uhrzeiger aus diesen Stellungen wirddie Bewegung der
am Faden angreifenden Zapfen in der Richtung des zur Nadel führenden Teiles des
Fadens fortgesetzt und hat bei dieser Bewegung die Neigung, zwischen dem Fadengeber
und der Nadel eine Fadenlose hervorzurufen. Falls es dieser Fadenlose gestattet
sein würde, ihren Weg zur Nadelspitze zu finden, würde sich :daraus eine Verwirrung
:des Fadens unmittelbar vor dem Einstich ergeben. Die Folge ist Fadenbruch. Um .diese
Bedingung zu vermeiden, ist das Fadenführungselement 4q_ zwischen ,dem Fadengeber
und :der Nadel eingeschaltet. Diese Fadenführung tritt in dem Zeitpunkt in Tätigkeit,
in dem die Nadel sich der Einstichstelle nähert, so .daß der Fadenschenkel zwischen
den Zapfen der Scheibe 33 und der Führung 4-4 im wesentlichen waagerecht angeordnet
ist. Die Schwerkraft längs der Länge dieses Fadenschenkels,die Trägheit oder die
wippende Wirkung,des Fadenschenkels, wenn er seitlich verschoben wird, und die verzögernde
Reibkraft des Fadens, wenn er die feste Führung umrundet, kombinieren sich, um eine
ausbauchende Wirkung in :dem Fadenschenkel hervorzurufen, welche die Lose aufbaucht
und auf diese Weise den vorangehenden Faden, der sich zwischen der Führung 44 und
der Nadel befindet, in einem verhältnismäßig straffen Zustande hält, der ausreichend
ist, um ein Verwickeln zu verhindern.
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Eine Fadenbrucheinrichtung 47 ist, um ein unnatürliches Aufwickeln
:des Nadelfadens um die sich drehenden Zapfendes Fadengebers auszuschließen, auf
dem Kopf,der Nähmaschine zwischen den beiden Scheiben 32 und 33 angeordnet. Die
Einrichtung umfaßt einen Träger 48, der vermittels Scharnier an seiner unteren Kante
am Gehäuse der Nähmaschine befestigt ist. Der Träger 48 ist mit Armen versehen,
,die jeweils vor :den Fadengebersoheiben hängen und sich in die Bewegungsbahn der
ihrem jeweils zugeordneten am Faden angreifenden Zapfen erstrecken. In :den Flächen
der Fadengeberscheiben 32 und 33 sind ringförmige Kanäle 49 und 50 vorgesehen,
und Fadenbruchzapfen 5z und 52 sind auf den Armen -des Trägers 48 so angeordnet,
daß sie in .die Kanäle 49 bzw. 50 vorragen. Wenn von dem Vorrat geführter
Faden auf dem umlaufenden Zapfen verstrickt oder geschnappt wird, welche Bedingung
gewöhnlich ein schnelles Aufwickeln einer Fadenmenge auf :dem Zapfen ergeben würde,
wird der zwischengeschaltete Fadenbruchzapfen den Fadem abfangen und bewirken, daß
er :entweder durchgerissen oder frei vom Zapfen abgezogen wird, wodurch ein Aufwickeln
verhindert wird.
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Nachdem,die einemAufwickeln entgegenwirkende Einrichtung ihre fadenbrechende
Arbeit geleistet hat, ist es nicht unwahrscheinlich, daß lose Fadenenden in dem
Fadengeber verbleiben, welche quer zu den fadenzerreißenden Zapfen lieben. Es ist
ratsam, diese Teile zu entfernen, bevor der Fadengeber wieder mit Faden versehen
wird. Um das Entfernender Fadenteile zu erleichtern, ist der Träger 48 an seiner
Unterkante mit einem Scharnier 53 versehen, vermittels dessen die fadenzerreißenden
Zapfen aus ihren Arbeitsstellungen zurückgezogen werden können, damit Zugang zu
ihnen ermöglicht wird. Eine Schraubenfeder 5,4 'in dem Scharnier drückt den; Träger
in seine zurückgezogene oder Offenstellung, und eine Klinke 55 hält den Träger in
seiner Arbeitsstellung entgegen. der Wirkung der Feder 54. Um. den Träger freizugeben
ist es lediglich notwendig, die Klinke 55 anzuheben, so daß die Feder
53 dahin arbeitet, den Träger nach abwärts in eine waagerechte Stellung zu
verschwenken, wie in gestrichelten Linien. in Fig. 6 :dargestellt ist.