DE1485355C3 - Nadelausschwingmechanismus für Zickzack-Nähmaschinen - Google Patents

Description

und dem Kopf 13. Ein Handrad 21 ist auf der Hauptantriebswelle 20 an dem Ständerende der Maschine angeordnet, und eine Drehbewegung wird der Hauptantriebswelle 20 vermittels eines von einem Motor angetriebenen Riemens (nicht dargestellt) erteilt, welcher in einer in dem Handrad 21 ausgebildeten Riemennut 22 läuft.

Eine eine Nadel 31 tragende Nadelstange 30 ist in ihrer Längsachse verschiebbar in einem Nadelstangenschwingrahmen 32 in dem Kopf 13 der Nähmaschine to gelagert. Der Nadelstangenschwingrahmen 32 ist mit dem Ende einer Gleitstange 33 verbunden, die in Lagern 34 in dem Maschinenarm 12 in ihrer Längsachse verschiebbar angeordnet ist. In den Nähmaschinenkopf 13 eingesetzte Führungszapfen 35 erzwingen eine reine Translationsbewegung des Nadelstangenschwingrahmens 32, welche ihm durch die Gleitstange 33 erteilt wird.

Eine Hin- und Herbewegung in der Längsachse wird der Nadelstange 30 in üblicher Weise vermittels einer Kurbel 36 erteilt, welche mit der Hauptantriebswelle 20 an ihrem Kopfende verbunden ist. Ein Lenker 37 ist mit dem Kurbelzapfen 38 der Kurbel und einem Schwenkzapfen 39 verschwenkbar verbunden. Der Schwenkzapfen 39 ist mit einem Lagerarm 40 verbunden, welcher an der Nadelstange 30 festgeklemmt ist. Der Lenker 37 ist auf dem Schwenkzapfen 39 verschiebbar, um eine seitliche Bewegung der Nadelstange 30 gleichzeitig mit ihrer Längshin- und -herbewegung zu ermöglichen.

Ein Stoffschieber 41, dem ein üblicher Stoffvorschubmechanismus zugeordnet ist, ist in der Stofftragplatte 10 angeordnet, Der Stoffschieber 41 bewegt die Arbeitsstücke quer über die Stofftragplatte 10 längs einer Vorschublinie in einer Ebene vor, die bei 42 in F i g. 1 angedeutet ist.

Eine Ausschwingbewegung der Nadel 31 seitlich zur Vorschublinie wird durch gegenüberliegende gleiche Exzenter 50, 51 bewirkt, die auf einer angetriebenen Welle 52 angeordnet sind, welche in dem Maschinenarm 12 der Maschine gelagert ist. Ein Schneckenrad 53 ist weiterhin mit der Welle 52 verbunden, dem eine Drehbewegung in zeitlicher Beziehung zu der Hin- und Herbewegung der Nadel 31 vermittels einer auf der Hauptantriebswelle 20 angeordneten Schnecke 54 übertragen wird. Die angetriebene Welle 52, auf welcher die Exzenter 50,51 angeordnet sind, rotiert bei je zwei Umdrehungen der Hauptantriebswelle 20 einmal.

Die Exzenter 50,51 sind von zwei Steuerbügeln 55,56 umgeben. Die Steuerbügel 55, 56 sind im Abstand voneinander mit gegenüberliegenden Flächen eines Verbindungsteils 57 durch Schwenkzapfen 58, 59 schwenkbar verbunden (Fig.2). Nach unten stehende Finger 60 an dem Verbindungsteil 57 dinen dazu, die Steuerbügel 55, 56 in parallelen Ebenen auf gegenüberliegenden Flächen des Verbindungsteils 57 zu halten.

Die resultierende Bewegung des Verbindungsteils 57, wie sie von den Exzentern 50, 51 abgeleitet wird, wird auf den Nadelstangenschwingrahmen 32 vermittels eines Schwingarmes 61 übertragen, mit dem der Verbindungsteil 57 vermittels eines Schwenkzapfens 62 schwenkbar verbunden ist, der einen gleichen Abstand von den Schwenkzapfen 58, 59 aufweist. Der Schwingarm 61 ist vermittels eines Schwenkzapfens 63 mit einem Lagerarm 64 schwenkbar verbunden, der an der Gleitstange 33 festgeklemmt ist, mit der der Nadelstangenschwingrahmen 32 verbunden ist.

Das andere Ende des Schwingarmes 61 ist mit gegabelten Armen 65 versehen (Fig.4), die auf einem Abstandsstück 66 gelagert sind. Eine Querbohrung 67, die diametral durch das Abstandsstück 66 führt, bildet eine Gleitverbindung mit einem Zapfen 68, der in dem Joch eines einstellbaren Gestells 69 gehalten wird, das auf einer waagerechten Achse drehbar angeordnet ist. Die einstellbare Winkellage des Zapfens 68 bestimmt die Komponente der Gesamtbewegung des Schwingarmes 61, welche in die seitliche Ausschwingbewegung der Nadel 31 umgewandelt wird.

Die gewünschten Ruheperioden während des Durchgangs der Nadel durch die auf der Stofftragplatte 10 angeordneten Arbeitsstücke bei einer Überstichbreite von 8 mm ergeben sich insbesondere bei folgenden Abmessungen, wobei die Exzentrizität oder der relative Abstand zwischen der Achse der angetriebenen Welle 52 und dem geometrischen Mittelpunkt 70 bzw. 71 jedes der Exzenter 50, 51 als Basis verwendet wird: Bezogen auf die Achse der Welle 52 liegen die geometrischen Mittelpunkte 70, 71 der Exzenter 50, 51 unter einem Winkel von etwa 80° auf einem Kreisbogen, der zu der angetriebenen Welle 52 koaxial liegt. Der Abstand von dem geometrischen Mittelpunkt eines jeden Exzenters 50,51 zur Achse des Schwenkzapfens 58 bzw. 59 beträgt etwa das 2,25fache der Exzentrizität der Exzenter 50,51. Der Abstand zwischen den Achsen der Schwenkzapfen 58, 59 längs des Verbindungsteils 57 beträgt etwa das 2,5fache der Exzentrizität der Exzenter 50, 51 und die Höhe des gleichschenkligen Dreiecks, welches durch die Achsen der Schwenkzapfen 58, 59 und 62 gebildet wird, beträgt das 2,8fache der Exzentrizität der Exzenter 50, 51.

Außerdem liegt die durch die Achsen der angetriebenen Welle 52 und des Schwenkzapfens 63 bestimmte Ebene im wesentlichen senkrecht zu einer Mittelebene, die durch die Achsen der angetriebenen Welle 52 und des Schwenkzapfens 62 bestimmt ist. Der Abstand zwischen den Achsen der Schwenkzapfen 62, 63 längs des Schwingarmes 61 beträgt etwa das 12fache der Exzentrizität der Exzenter 50,51.

Die Stichfeldlage wird vermittels teleskopischer Exzenterbuchsen 80, 81 eingestellt, welche den Zapfen 68 seitlich verschieben. Ein Ansatz 82 ragt von der Außenfläche des Gestells 69 vor und ist in der Exzenterbuchse 80 gelagert. Die Exzenterbuchse 80 ist ihrerseits in der Exzenterbuchse 81 gelagert, welche in dem Ständer 11 gelagert ist. Ein Handgriff 83 ist mit einem Ende der äußeren exzentrischen Buchse 81 verbunden, und durch Drehen des Handgriffes 83 kann die Lage des Zapfens 68 innerhalb des Maschinengehäuses räumlich verschoben werden, um die Stichfeldlage einzustellen. Schraubenbolzen 84, 85, welche von dem Ende der äußeren Exzenterbuchse 81 vorstehen und welche mit in einem Lagerraum 87 gehaltenen Bolzenanschlägen 86 zusammenarbeiten, bestimmen die maximal mögliche Einstellung der Stichfeldlage rechts und links von der Mitte. Eine auskragende Feder 88 an der Innenseite des Ständers 11 schafft genügend Reibung, um die verschiedenen Einstellungen aufrechtzuerhalten, und ein gekrümmter Teil 89, welcher in der Feder 88 ausgebildet ist, umgibt den obersten Schraubenbolzen 84 zur Bildung einer Rast für die Stellung »Stichfeldlage Mitte«. Mit dem Ende der inneren Exzenterbuchse 80 ist ein Gleitklotz 90 verschiebbar verbunden. Der Gleitklotz 90 gleitet in einer Kulisse 91, welche in dem Lagerarm 87 ausgebildet ist, der mit der Innenseite des Ständers 11 verbunden ist.

Die Winkellage des Zapfens 68 und infolgedessen die

Überstichbreite wird durch einen Handgriff 100 gesteuert. Der Handgriff 100 ist an dem einen Ende einer Welle 100' ( F i g. 2) befestigt, die an dem anderen Ende durch einen Lenker 103 mit einer Kulisse 101 verbunden ist, welche einen Gleitklotz 102 umgibt, der mit einer Verlängerung des Gestells 69 schwenkbar verbunden ist. Die Kulisse 101 wird dadurch zusätzlich abgestützt, daß sie mit einem Lenker 104 schwenkbar verbunden ist.

Beim Arbeiten dreht sich die angetriebene Welle 52 halb so schnell wie die Hauptantriebswelle 20 durch die Schnecke 54 und das Schneckenrad 53, wie oben ausgeführt. In F i g. 2 befindet sich in einer Stellung, die mit 0° in Fig. 6 angedeutet ist. In dieser Stellung befindet sich die Nadel sowohl in ihrer untersten als auch in ihrer äußersten linken Lage, wenn sie für Zickzack-Arbeiten eingestellt ist. In Fig.6 deuten die schraffierten Teile die Perioden an, während welcher die Nadel die Arbeitsstücke durchsticht.

Die in der durch den Pfeil 111 in F i g. 5 dargestellten Richtung rotierende Hauptantriebswelle 20 dreht die angetriebene Welle 52, auf welcher sich die Exzenter 50, 51 befinden, in der durch den Pfeil 112 in Fig. 2 dargestellten Richtung. Über einen Drehwinkel von etwa 40° über die in F i g. 2 dargestellte Stellung hinaus erteilen die Exzenter 50, 51 der Gleitstange 33 keine Bewegung und infolgedessen auch nicht der Nadel, welche durch die Arbeitsstücke auf der Stofftragplatte 10 hindurch vorsteht. Die Steuerbügel 55, 56 folgen einfach den Exzentern 50, 51 und verschwenken den Verbindungsteil 57 um den Schwenkzapfen 62.

Über 40° hinaus jedoch bewirkt die durch die Exzenter 50, 51 hervorgerufene Bewegung, daß der Schwenkzapfen 62 sich nach oben bewegt, wie in F i g. 3 dargestellt ist, so daß der Schwingarm 61 auf dem Zapfen 68 nach oben gleitet und dabei die Gleitstange 33 nach rechts verschiebt, wenn der Zapfen 68 für Zickzack-Arbeiten eingestellt ist. Nachdem die angetriebene Welle 52 sich um etwa 140° über die in F i g. 2 dargestellte Stellung hinaus bewegt hat, wird die Nadel in ihre äußerste rechte Stellung verschoben und beginnt, das Arbeitsstück ein zweites Mal zu durchstechen. Wiederum wird von 140 bis 220° der Nadel keine seitliche Bewegung erteilt, während sie die Arbeitsstükke auf der Stofftragplatte 10 durchsticht. Die Steuerbügel 55, 56 bewirken wiederum, daß der Lenker 57 sich einfach um den Schwenkzapfen 62 verschwenkt. Nach etwa 220° Drehbewegung wird die Nadel wiederum nach links ausgeschwenkt, bis die Ruheperiode für den linken Nadeldurchstichvorgang nach etwa 320° Drehbewegung der angetriebenen Welle 52 beginnt.

Wie oben ausgeführt, wird die Stichfeldlage durch die Lage der Exzenterbuchsen 80, 81 bestimmt. Wenn der Handgriff 83 nach oben bewegt wird, wird die äußere Exzenterbuchse 81 in der Uhrzeigerrichtung gedreht. Gleichzeitig wird die innere Exzenterbuchse 80, welche durch die Kulisse 91 gehalten wird, entgegen der Uhrzeigerrichtung verschwenkt, um den Ansatz 82 und den Zapfen 68 bei Betrachtung der Fig. 1 nach unten und nach links zu verschwenken. Die Bewegung des Zapfens 68 nach links verschiebt die Stichfeldlage nach links. Umgekehrt bewegt eine Bewegung des Handgriffes 83 nach unten den Zapfen 68 nach unten und rechts, um die Stichfeldlage nach rechts zu verschieben.

Der Handgriff 100 steuert die Winkellage der Kulisse 101 und des Zapfens 68 und damit die Überstichbreite. Wenn der Handgriff 100 aus der in F i g. 1 dargestellten Stellung nach links bewegt wird, wird die Kulisse 101 entgegen der Uhrzeigerrichtung verdreht und das Gestell 69 und der Zapfen 68 in Uhrzeigerrichtung verschoben. Wenn der Zapfen 68 aus der Vertikalen heraus verdreht ist, erzeugt eine Winkelbewegung des Schwingarmes 61 um den Schwenkzapfen 63 eine seitliche Bewegungskomponente, da das Abstandsstück 66 auf dem Zapfen 68 nach unten und oben gleitet. Die Ruheperioden, die durch die Exzenter 50, 51 und den Lenker 57 aufgezwungen werden, werden durch die Winkellage der Zapfen 68 nicht beeinflußt.

Wenn der Zapfen 68 tangential zu einem Kreis liegt, der gleichachsig zu dem Schwenkzapfen 63 verläuft, wird keine seitliche Bewegung auf die Nadel übertragen, und die Nadel näht als Gefadeaus-Nähmaschine. Es liegt natürlich im Rahmen der Erfindung, den Zapfen 68, die Kulisse 101 und die zugeordneten Mechanismen in einer beliebigen gewünschten Lage relativ zu den Doppelexzentern 50, 51 bei entsprechenden räumlichen Einstellungen anzuordnen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Nadelausschwingmechanismus für Zickzack-Nähmaschinen mit einem Nadelstangenschwingrahmen und einer Doppel-Exzenteranordnung mit einer Verbindung zu dem Nadelstangenschwingrahmen, die so beschaffen ist, daß dem Nadelstangenschwingrahmen während des Verweilens der Nadel im Werkstück keine seitliche Schwingbewegung erteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Exzenter (50,51) auf der gleichen Welle (52) befestigt sind, die Steuerbügel (55, 56) der Exzenter (50,51) mit einem Verbindungsteil (57) durch je einen Schwenkzapfen (58, 59) verbunden sind, der Verbindungsteil (57) durch einen dritten Schwenkzapfen (62) mit einem mit dem Nadelstangenschwingrahmen (32) verbundenen Schwingarm (61) verbunden ist, wobei der dritte Schwenkzapfen (62) an dem Schwingarm (61) an einer Stelle gehalten ist, um welche der Verbindungsteil (57) während eines Teils der Drehbewegung der Welle (52) eine reine Drehbewegung ausführt, und daß die geometrischen Mittelpunkte der beiden Exzenter (50, 51) bezogen auf die Welle (52) etwa 80° Abstand voneinander haben, die Achsen der Welle (52) und des Anlenkpunktes (63) des Schwingarmes (61) für den Nadelstangenschwingrahmen (32) eine Ebene bestimmen, die im wesentlichen senkrecht zu einer Mittelebene liegt, welche durch die Achse der Welle (52) und des dritten Schwenkzapfens (62) hindurchgeht, der Abstand der geometrischen Mittelpunkte der Exzenter (50, 51) zu den Schwenkzapfen (58, 59) etwa das 2,25fache der Exzentrizhät der Exzenter (50, 51) beträgt, der Abstand zwischen den Achsen der Schwenkzapfen (58, 59) längs des Lenkers (57) etwa das 2,5fache der Exzentrizität der Exzenter (50, 51) beträgt und die Höhe des gleichschenkligen Dreiecks zwischen den drei Schwenkzapfen (58, 59, 62) etwa das 2,8fache der Exzentrizität der Exzenter (50,51) beträgt.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Nadelausschwingmechanismus für Zickzack-Nähmaschinen mit einem Nadelstangenschwingrahmen und einer Doppel-Exzenteranordnung mit einer Verbindung zu dem Nadelstangenschwingrahmen, die so beschaffen ist, daß dem Nadelstangenschwingrahmen während des Verweilens der Nadel im Werkstück keine seitliche Schwingbewegung erteilt wird.

   Bei bekannten Zickzack-Nähmaschinen (US-PS 10 176 und US-PS 23 44 632) werden von angetriebenen Exzentern über Gestänge, Schwenkzapfen und Pleuel seitliche Schwingbewegungen auf den Nadelausschwingmechanismus übertragen. Jedoch kann bei den bekannten Mechanismen nicht erreicht werden, daß auf die Nadel, wenn sie sich im Werkstück befindet, keinerlei seitliche Schwingbewegung übertragen wird, vielmehr wird bei den bekannten verhältnismäßig kompliziert aufgebauten Mechanismen eine mehr oder weniger kleine Schwingung in Form einer Kompensationsbewegung auf die Nadel übertragen, da Teile des Nadelausschwingmechanismus mit verhältnismäßig großer Masse beschleunigt und abgebremst werden müssen.

   Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nadelausschwingmechanismus der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem dem Nadelstangenschwingrahmen bzw. der Nadel während des Verweilens der Nadel im Werkstück keinerlei seitliche Schwingbewegung erteilt wird.

   Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem Nadelausschwingmechanismus gemäß der Erfindung die zwei Exzenter auf der gleichen Welle

   ίο befestigt sind, die Steuerbügel der Exzenter mit einem Verbindungsteil durch je einen Schwenkzapfen verbunden sind, der Verbindungsteil durch einen dritten Schwenkzapfen mit einem mit dem Nadelstangenschwingrahmen verbundenen Schwingarm verbunden ist, wobei der dritte Schwenkzapfen an dem Schwingarm an einer Stelle gehalten ist, um welche der Verbindungsteil während eines Teils der Drehbewegung der Welle nur reine Drehbewegung ausführt, und daß die geometrischen Mittelpunkte der beiden Exzenter bezogen auf die Welle etwa 80° Abstand voneinander haben, die Achsen der Welle und des Anlenkpunktes des Schwingarmes für den Nadelstangenschwingrahmen eine Ebene bestimmen, die im wesentlichen senkrecht zu einer Mittelebene liegt, welche durch die Achse der Welle und des dritten Schwenkzapfens hindurchgeht, der Abstand der geometrischen Mittelpunkte der Exzenter zu den Schwenkzapfen etwa das 2,25fache der Exzentrizität der Exzenter beträgt, der Abstand zwischen den Achsen der Schwenkzapfen längs des Lenkers etwa das 2,5fache der Exzentrizität der Exzenter beträgt und die Höhe des gleichschenkligen Dreiecks zwischen den drei Schwenkzapfen etwa das 2,8fache der Exzentrizität der Exzenter beträgt.

   Der Nadelausschwingmechanismus weist einen im Vergleich zu bekannten Nadelausschwingmechanismen einfachen Aufbau aus verhältnismäßig wenigen Teilen auf, so daß im gesamten Nadelausschwingmechanismus weniger Reibung zwischen den beweglichen Teilen auftritt. Zufolge der Halterung des dritten Schwenkzapfens wird eine echte Ruheperiode der seitlichen Bewegung der Nadel eingehalten, daher arbeitet der Nadelausschwingmechanismus ohne Vibrationen und eine Zickzack-Nähmaschine mit dem Nadelausschwingmechanismus gemäß der Erfindung ist für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten geeignet.

   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt

   Fig. 1 eine Seitenansicht einer Nähmaschine von vorn, teilweise im senkrechten Schnitt,

   Fig.2 in vergrößertem Maßstab eine senkrechte Querschnittsansicht des Teiles der Nähmaschine der F i g. 1, der die beiden Exzenter enthält,

   Fig.3 eine Teilansicht der Doppelexzenter der F i g. 2, in einer gegenüber F i g. 2 geänderten Lage,

   F i g. 4 eine Querschnittsansicht nach Linie 4-4 der Fi jg. 2,

   F i g. 5 eine Querschnittsansicht quer durch den Nähmaschinenarm nach Linie 5-5 der F i g. 4 und

   Fig.6 eine graphische Darstellung der Nadelbewegungen.

   Die Zickzack-Nähmaschine gemäß der Zeichnung weist ein Gehäuse auf, das eine Stofftragplatte 10, einen Ständer 11, einen Maschinenarm 12 und einen Kopf 13 enthält.

   Eine Hauptantriebswelle 20 ist in dem Maschinenarm 12 gelagert und erstreckt sich zwischen dem Ständer 11