DE2821215A1 - Nadelstangenantriebsstabilisiervorrichtung - Google Patents
NadelstangenantriebsstabilisiervorrichtungInfo
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- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05B—SEWING
- D05B85/00—Needles
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- D05B—SEWING
- D05B3/00—Sewing apparatus or machines with mechanism for lateral movement of the needle or the work or both for making ornamental pattern seams, for sewing buttonholes, for reinforcing openings, or for fastening articles, e.g. buttons, by sewing
- D05B3/02—Sewing apparatus or machines with mechanism for lateral movement of the needle or the work or both for making ornamental pattern seams, for sewing buttonholes, for reinforcing openings, or for fastening articles, e.g. buttons, by sewing with mechanisms for needle-bar movement
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Description
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
Mönchen DIPL.-IMG. J. CLAE3ER Hamburg
2000 HAMBURG 50, 12. Mai 1978
TELEFON : 381233 TELEGRAMME: KARPATENT TELEX: 212979 KARP D
W.27502/78 20/ko
The Singer Company Elizabeth, New Jersey (V.St.A.)
NadelstangenantriebsStabilisiervorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stabilisiereinrichtung für den Nadelstangenhin- und -herbewegungsmechanismus
einer Nähmaschine.
Bei Nähmaschinen ist es bekannt, die Nadelstange in Längsrichtung hin- und herzubewegen, indem ein Kurbelmechanismu3
verwendet wird, in welchem ein Verbindungslenker an dem einen Ende einen Kurbelzapfen umgibt und an dem anderen
Ende einen Antriebszapfen umgibt, welcher quer zur Nadelstange
befestigt ist.
Insbesondere für Hochgeschwindigkeitsnähmaschinen ist es bekannt, den Nadeistangenantriebsmechanismus dadurch zu
stabilisieren, daß an dem einen Antriebszapfen, welcher quer zur Nadelstange befestigt ist, ein Gleitblock vorgesehen wird,
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welcher in einer geschlitzten Führung gehaltert ist, welche ihrerseits am Nähmaschinengehäuse befestigt ist (DE-GM
72 36 562).
Bei der bekannten Gleitblockkonstruktion treten jedoch vergleichsweise hohe Gleitreibungskräfte auf und insbesondere
an den Enden des Nadelstangenhubes treten statische Reibungskräfte auf, welche nachteiligerweise die Energieanforderungen
für die Nähmaschine erhöhen, welche mit einer derartigen Stabilisiereinrichtung versehen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Problem dadurch gelöst, daß eine zweckmäßige Nadelstangenantriebsstabilisiereinrichtung
geschaffen wird, ohne daß die Energie- bzw. Antriebserfordernisse der Nähmaschine erhöht werden. Dieses
Problem wird dadurch gelöst, daß eine zylindrische Antireibungslagerung verwendet wird, beispielsweise eine Kugel- oder
Rollenlagerung, und zwar wird diese zwischen dem Antriebszapfen, welcher quer zur Nadelstange befestigt ist, und einer Führungsspur angeordnet, welche ihrerseits am Gehäuse der Nähmaschine
gehaltert ist. Da lediglich Berührungen auf einer Abrollinie zwischen der Führungsspur und der zylindrischen Antireibungslagerung
stattfinden, werden die Energieanforderungen auf ein Minimum verringert.
Wegen der Reaktionskräfte, welche von dem und auf den Nadelstangenantriebsmechanismus ausgeübt werden, wird bei
der Vorrichtung gemäß der Erfindung die zylindrische Antireibungslagerung
periodisch in Abfühlbeziehung mit den gegenüberliegenden Seiten der Führungsspur verschoben, wodurch
periodisch die Drehrichtung des Antireibungslagers umgekehrt wird, wodurch der Ort des Linienkontaktes bzw. der Linienberührung
der zylindrischen Antireibungslagerung mit der Führungsspur
sich ändert und demzufolge die Reibung bzw. der Verschleiß verringert wird, welcher dem Arbeiten einer derartigen
Anordnung um eine zylindrische Lagerung innewohnt.
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Im Endergebnis wird durch die vorliegende Erfindung eine Nadelstangenstabiliaiervorrichtung geschaffen, welche
weniger Energie benötigt und zu geringerem Verschleiß der Teile während des Arbeitens führt, als dies bei bekannten
Aufbauten der Fall ist.
Aufgrund der Anordnung der der Nadelstangenstabilisiervorrichtung gemäß der Erfindung zugeordneten Teile
entsteht ein kleiner Vorlauf der äußeren Laufbahn relativ zur inneren Laufbahn der zylindrischen Antireibungslagerung und
zwar insbesondere an den Enden des Nadelstangenhubes, wodurch auf diese Art und Weise weiterhin die Verteilung des Verschleißes
beeinflußt wird, so daß sich die Reibung bzw. die Verschleißbereiche über den gesamten Bereich des Lagers
gleichmäßig verteilen und auf diese Art und Weise noch günstiger zu einer langen Lebensdauer der Vorrichtung gemäß
der Erfindung beitragen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines Nähmaschinentragarms, wobei die Abdeckplatte abgenommen
und der Drückermechanismus nicht gezeigt worden ist, um auf diese Art und Weise die
Nadeistangenantriebsstabilisiervorrichtung
gemäß der Erfindung zu zeigen. Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht
gemäß 2-2 der Fig. 1.
Fig. 3 ist ein» schaubildliche Vorderansicht des
Nadelstangenantriebsmechanismus gemäß der
Erfindung, wobei die Kräfte zwischen dem stabilisierenden Antireibungslager und der
Führungsspur während des Abwärtshubes der
Nadelstange angedeutet werden.
Fig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 3, in welcher
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jedoch die Kräfte zwischen dem stabilisierenden Antireibungslager und der Führungsspur
während des Aufwärtshubes der Nadelstange verdeutlicht werden.
In den Figuren ist ein Nähmaschinensockel 11, ein Ständer 12, welcher vom Sockel 11 hervorsteht und einen Tragarm
13 hält, gezeigt, wobei der Tragarm über den Sockel 11 vorsteht und in einem Nähkopf 14 endigt.
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Eine Armwelle ist drehbar im Tragarm 13 gelagert und
Eine Armwelle ist drehbar im Tragarm 13 gelagert und
trägt ein Gegengewicht 16 mit einem Kurbelzapfen 17 zwecks Hin- und Herbewegung der Nadelstange 18, welche in Längsrichtung
verschiebbar in Lagern, beispielsweise einem Lager 19 im Nähkopf 14 gelagert ist.
An der Nadelstange 18 ist vermittels einer geschlitzten Klemmvorrichtung 21 ein Querantriebsstutzen 22 befestigt,
welcher von einer Nabe 23 am unteren Ende eines Verbindungslenkers 24 umgeben ist, wobei dieser am oberen Ende mit einer
Nabe 25 versehen ist, welche den Kurbelzapfen 17 umgibt.
Die Nabe 23 des Verbindungslenkers 24 umgibt den Querantriebsstutzen
22 der Nadelstange 18. Der Querantriebsstutzen 22 ist außerdem an den inneren Laufring 27 eines zylindrischen
Antireibungslagers 28 angepaßt. Der innere Laufring 27 des
Passungs—
Antireibungslagers wird durch'Krafte auf dem Antriebsstutzen 22 gehalten, jedoch ist ein federnder Klemmteil 29 ebenfalls auf dem Stutzen 22 vorgesehen, um das Lager 28 auf dem Stutzen 22 fest zu haltern.
Antireibungslagers wird durch'Krafte auf dem Antriebsstutzen 22 gehalten, jedoch ist ein federnder Klemmteil 29 ebenfalls auf dem Stutzen 22 vorgesehen, um das Lager 28 auf dem Stutzen 22 fest zu haltern.
Das Lager 28 ist ein im Handel erhältliches Kugeloder Rollenlager, welches darüber hinaus einen äußeren
Laufteil 30 und kugelige oder sphärische Lagerelemente 31
aufweist, welche zwischen dem inneren und dem äußeren Laufteil angeordnet sind.
Der äußere Laufteil des Lagers 28 ist in eine» Führungsschlitz 32 eines Führungsteils 33 angeordnet, welcher «einerseits
durch Befestigungsschrauben 34 am Nähkopf 14 des Nähma-
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schinengehäuses befestigt ist,um auf diese Art und Weise
Seitenwände 35 und 36 des Führungsschlitzes 32 in Parallelbeziehung
zur Nadelstange 18 anzuordnen.
In Fig. 3 ist schematisch eine Darstellung des Nadelstangenantriebsmechanismu3
gegeben, wobei der Kurbelzapfen 17 in Richtung des gezeigten Pfeiles gedreht wird und die
Nadelstange 18 in Richtung nach unten beschleunigt. Diese nach unten gerichtete Beschleunigung der Nadelstange, wenn
die Nähmaschine mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit betätigt wird, tritt leicht nach dem ersten Drehungsviertel der Armwelle auf, und zwar während der Zeit, wo sich
der äußere Laufteil 30 des Lagers 18 in Abrollkontakt mit der linken Seitenwandung 35 dee Führungsschlitzes 32 befindet,
wodurch die resultierenden Kräfte 40 im wesentlichen die in
Fig. 3 gezeigte Richtung haben und wodurch weiterhin der äußere Laufteil 30 des Lagers 28 in Uhrzeigerrichtung gedreht
wird.
Die Kurbellage, welche schematisch in Punkt-Strich-Linien in Fig. 3 dargestellt ist, ist diejenige Lage, in
welcher die maximale Geschwindigkeit auf die Nadelstange
übertragen wird, woraufhin bei fortgesetzter Drehung der Kurbel die Nadelstange in einen Stillstand am unteren Totpunkt
abgebremst wird. Während einer derartigen Abbremsung der Nadelstange während des nach unten gerichteten Hubes und
wegen der Trägheit der Nadelstange werden die im wesentlichen in Fig. 3 gezeigten resultierenden Kräfte erzeugt, wodurch
der äußere Laufteil 30 des Lagers Rollkontakt mit der rechten Seitenwand 36 des Schlitzes 32 behält und eine Drehung des
äußeren Laufteils 30 des Lagers 28 in Gegenuhrzeigerrichtung ausgeführt wird.
In Fig. 4 iat derjenige Zustand gezeigt, in dem die
Nadelstange eine nach oben gerichtete Bewegung ausführt. Es wird betont, daß für einen Kurbelzapfen 17 die Bewegung leicht
weniger als eine Viertelumdrehung vom unteren Totpunkt der Nadelstange in nach oben gerichteter Beschleunigung durch-
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geführt wird, was zu Kräften 43 führt, welche im Führungsteil 33 längs des Seitenwandteils 35 in der gezeigten Weise auftreten.
Von dem in Fig. 4 in unterbrochenen Linien gezeigten Punkt, in welchem die maximale Geschwindigkeit der Nadelstange
in Richtung nach oben erteilt wird, wird die Nadelstange weiter in Richtung nach oben bewegt und zwar abgebremst und
zufolge der Trägheit der Nadelstange entstehen die bei 44 gezeigten resultierenden Kräfte, welche das Lager 28 veranlassen,
den äußeren Laufteil 30 in Uhrzeigerrichtung zu drehen.
Weil das stabilisierende Antireibungslager 28 sich von der einen Seite zur anderen Seite des Führungsschlitzes sowohl
auf dem nach oben als auf dem nach unten gerichteten Hub der Nadelstange bewegt, dreht sich das Lager 28 konsequenterweise
in entgegengesetzten Richtungen während jeder dieser Hin- und Herbewegungen, welches die Wirkung hat, daß sich der Verschleiß
der einzelnen Teile zufolge des Linienkontakts des Lagers 28 an dem Führungsteil 33 konstant in entgegengesetzten Richtungen
um das Lager verschiebt.
Es wird bemerkt, daß an drei Stellungen während jedes Hubes der Nadelstange, nämlich am oberen Totpunkt, irgendwo
ungefähr in der Mitte des Hubes und am unteren Totpunkt im wesentlichen keine seitlichen Kräfte zwischen dem Lager 28
und dem Führungsteil 33 auftreten. Insbesondere an diesen drei Stellungen, in welchen keine seitlichen Kräfte vorhanden
sind, werden kleinere Vorlaufbewegungen zwischen dem äußeren
und dem inneren Lagerteil auftreten, welche aus der Trägheit des äußeren Laufteils oder dgl. resultieren. Als Ergebnis
hiervon wird die Stelle der Linienberührung des äußeren Laufteils 30 mit dem Führungsschlitz-Wandungen 35 und 36 sich
kontinuierlich ändern und auch dies wird zu einer gleichmäßigen Verteilung des Verschleißes über das. gesamte Lager und folglich
zu einer langen Lagerlebensdauer führen.
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Leerseite
Claims (1)
- PatentanspruchNadelstangenantriebsstabilisiervorrichtung für den Nadelstangenhin- und -herbewegungsmechanismus einer Nähmaschine, mit einem Rahmen, einer in dem Rahmen gelagerten Antriebswelle mit Kurbelzapfen, einer Nadelstange, welche in Lagern im Rahmen in Längsrichtung hin- und herbewegbar gelagert ist und einen seitlichen Antriebsstutzen aufweist, und mit einem Verbindungslenker, welcher an einem Ende eine Nabe aufweist, welche den Kurbelzapfen umgibt, und an dem anderen Ende eine Nabe aufweist, welche den Antriebsstutzen umgibt, welcher an der Nadelstange befestigt ist, und mit einem Führungsteil, welcher an dem Nähmaschinengehäuse befestigt ist und mit einem Führungsschlitz versehen ist, dessen Seitenwandungen parallel zur Nadelstange zu beiden Seiten des Antriebsstutzens ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet j daß ein zylindrisches Antireibungslager (28) vorgesehen ist, dessen innerer Laufteil (27) an den Antriebsstutzen (22) angepaßt ist und dessen äußerer Laufteil (30) mit Spiel zwischen dem Führungsschlitζ bzw. dessen Seitenwandungen angeordnet X3t, so daß bei jedem Hub der Nadelstange (18) der äußere Laufteil (30) in Abrollkontakt zur einen Seitenwandung, des Schlitzes (35) während der Beschleunigung der Nadelstange (18) und in Abrollkontakt mit der gegenüberliegenden Seitenwandung des Führungsschlitzes (35) während der Abbremsung der Nadelstange (18) angeordnet ist.8098Λ8/0752
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Owner name: THE SINGER CO., 06904 STAMFORD, CONN., US |
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Representative=s name: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 80 |
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