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Nähmaschine mit Gewichtsausgleich zur Beseitigung von Schwingungen
Bei betriebsmäßig lau.fenden Nähmaschinen treten häufig unerwünschte Schwingungen
auf, die sich als Erschütterungen, und Geräusche und gleichzeitig durch eine größere
Lagerbeanspruchung bemerkbar machen können. Diese Erscheinungen werden durch Massenkräfte
im Innern der Nähmaschine hervorgerufen, wobei nicht völlig ausgeglichen umlaufende
Bauteile, periodisch und nicht periodisch hin und her gehende sowie schwingende
Teile zusammenwirken. Deren Bewegungen verlaufen nicht nur in verschiedenen Richtungen
und mit verschiedener Größe, sondern weisen auch zeitlich und der Größe nach unterschiedliche
Beschleunigungen und Verzögerungen auf, so daß die Nähmaschine hinsichtlich der
die Schwingungen erregenden Kräfte und in bezug auf ihrem Aufbau ein sehr verwickeltes
schwingungsfähiges Gebilde darstellt. Um diese unerwünschten Schwingungen zu vermindern,
hat man bisher die einzelnen sich bewegenden Bauteile der Maschine soweit wie möglich
dynamisch ausgewuchtet. Dies erfordert aber einen erheblichen Aufwand und das Anbringen
von Auswuchtgewichten an verschiedenen Stellen der Bauteile, welche die aus dien
Unwuchten herrührenden Fliehkräfte der rotierenden Baubeile ausgleichen. sollen.
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Bei Nähmaschinen mit Oberarmwelle und von dieser über einen Kurbeltrieb
angetriebener Greiferwelle ist es bereits bekannt, am Ort der Entstehung der Unwucht
Aus.wuchtgewichte anzubringen, und zwar am Kurbelantrieb der Nadelstange in Form
eines Gegengewichtes zum Pleuelzapfen.
Zusätzlich zu diesem Gegengewicht
sind weiterhin exzentrisdhe Massen an geeigneten Stellen der Oberarmwelle und der
untenliegenden Greiferwelle vorgesehen. Weiterhin ist es bekannt, an einer Nähmaschine;
die außer dem Kurbeltrieb für die Greiferwelle noch. einen. Dreiecksexzenter auf
der Oberarmwelle für den Antrieb des Stoffvorschubes aufweist; ein Gegengewicht
gegenüber dem Pleuelzapfen des Nadelstangenantriebes oder statt dessen ein Gegengewicht,
im Handrad. und außerdem auf der Oberarm.welle eine langgetreckte, exzentrisch angeordnete
Auswuchtmasse anzubrihgen, deren Massenschwerpunkt aber zwischen dem Dreiecksexzenter
und dem Na.delsta.ngenantrieb, liegt.
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Zum Stand der Technik gehört seit langem auch eine Nähmaschine mit
Oberarmwelle und von dieser über einen Kurbeltrieb angetriebener Greiferwelle, bei
der zur Verminderung von Schwingungen der gesamten Maschine ein einziges Ausgleichsgewicht
auf der Oberarmwelle zwischen dem Abtrieb zur Greiferwelle und dem Nadelstangenantrieb
vorgesehen ist. Auch bei dieser Maschine ist zwischen dem Abtrieb zur Greiferwelle
und dem Nadelstangenantrieb ein Dreiecksexzenter für den Antrieb des. Stoffvorschubs
vorgesehen, und das Ausgleichsgewicht sitzt bei dieser Maschine zwischen Dreiecksexzenter
und Nadelstangenantrieb.
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Durch die Erfindung gelingt es, die beim-Betrieb einer solchen Nähmaschine
auftretenden Schwingungen des Gesamtsystems in weitaus stärkerem Maße als bisher
dadurch zu vermindern, daß das Ausgleichsgewicht unmittelbar neben dem Abtrieb zur
Greiferwelle angeordnet und derart geformt ist, daß sein Massenschwerpunkt über
der angrenzenden Kurbelwange des Greiferwellenabtriebes in möglichster Nähe der
Pleuelstange dieses Abtriebes liegt. Durch dieses Ausgleichsgewicht werden überraschenderweiise-
nicht nur die Unwuchten der Oberarmwelle ausgeglichen wie mit den bekannten Auswuchtgewichten,
sondern, gleichzeitig auch alle anderen Massenkräfte, die in, einer kompletten.
Nähmaschine auftreten. Durch die eintretende starke Verminderung der Störschwingungen
tritt gleichzeitig auch eine erhebliche Verminderung der Lagerbeanspruchung ein,
die sich in einer Verringerung der Reibungskräfte und damit der Motorantriebskraft
ausdrückt. Die durch die erfindungsgemäße Maßnahme erzielte Wirkung ist beim derzeitigen
Wissensstand nicht völlig eindeutig erklärbar. Jedoch haben große Versuchsreihen
eindeutig bewiesen, da.ß die angegebene Maßnahme eine außerordentliche Verminderung
der Störschwingungen an Maschinen, mit schwingendem. Greifer ergibt. Ein sehr wesentlicher
Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, da:ß das Ausgleichsgewicht an dar
angegebenen Stelle gemäß der Erfindung an jeder Maschine der beschriebenen Art nachträglich
angebracht werden kann. Es ist also keine die Serienanfertigung der Oberarmwellen
beeinflussende Konstruktionsänderung erforderlich. Im übrigen, kann. die Größe des
Ausgleichsgewichtes und seine Winkellage auf der Obera,rmwelle in jedem einzelnen
Falle durch Versuche leicht ermittelt und seine Formgebung den gegebenen Platzverhältnissen
angepa.ßt werden.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. i in schematischer Seitenansicht
eine Nähmaschine mit Ausgleichsgewichten in alter Anordnung, Fig. 2 eine Nähmaschine
mit einer Ausgleichsgewichtsanordnung gemäß der Erfindung in schematischer Seitenansicht
und Fig. 3 eine Stirnansicht zur Fig. i, teilweise nach der Linie III-III der Fig.
2 geschnitten.
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Die Nähmaschine alter Bauart nach Fi.g. i weist eine im Oberarm i
verlaufende Oberarmwe:lle! 2 und eine im. Unterteil 3 verlaufende Greiferwelle 4.
auf. Als Beispiel für das bisher verwendete Prinzip der Verminderung von Schwingungen.
ist bei dieser Maschine zum Massenausgleich auf der Oberarmwelle ein Auswuchtgewicht5
von verhältnismäßig großer axialer Länge und nahe dem Vorderende der Obera.rmwelle
2 in der Nähe des Nadelstangenantrie#bes.6 ein weiteres Auswuchtgewicht 7 angeordnet.
Außerdem sitzt auf der Greiferwe.lle q. ein drittes Auswuchtgewicht B. Bei einer
bekannten Ausführungsform sitzt das langgestreckte Au:swuchtgewicht 5 zwischen dem
Nadelstangenantrieb 6 und einem in Fig. i nicht dargestellten Dreiecksexzenter für
den Antrieb: des Stoffvorschubes.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 ist
am Ende der Obera.rrnwelle 2 ein Kurbeltrieb zum Antrieb der Greiferwelle q. angeordnet.
Unmittelbar neben dem als Pleuelstange ausgebildeten Abtrieb 9 zur Greiferwelle
d. ist auf der Oberarmwelle 2 ein Ausgleichsgewicht io befestigt, das, mit einer
sehr kurzen Nabe, i i auf der dem Nadelstangenantrieb 6 zugewendeten` Seite auf
dar Oberarmwelle 2 befestigt ist und mit einem parallel zur Achse angeordneten Teil
12 über die angrenzende Kurbelwange des Kurbeltriebes ragt. Dadurch liegt der Massenschwerpunkt
des Ausgleichsgewichtes io möglichst dicht neben der Pleuelsta.ngenebene des Abtriebs
9 zur Greiferwelle q., wie es die Raumverhältnisse im Oberarm i gerade noch erlauben.
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Fig. 3 läßt erkennen, daß die, Winkesteliung des Ausgleichsgewichtes
io in bezug auf die Kurbelkröpfung der Oberarmwelle 2' für den Abtrieb 9 den verschiedenen
Anforderungen angepaßt werden kann. Mit 13-i3 ist die vertikale Massenträgheaitsachse
des gesamten bewegten Systems bezeichnet, die keine feste Lage hat, sondern während.
der Bewegungen geringe Parallelverschiebungen vollführt. Wie die Fig. 2 erkennen
11ßt, ist das Ausgleichsgewicht io in der Nähe dieser Achse angeordnet.