DE3035540A1

DE3035540A1 - Getriebe fuer den umlaufenden stoffschieber einer naehmaschine

Info

Publication number: DE3035540A1
Application number: DE19803035540
Authority: DE
Inventors: Hubertus Dipl.-Ing. 4803 Steinhagen Bochert
Original assignee: Duerkoppwerke GmbH
Current assignee: Duerkoppwerke GmbH
Priority date: 1980-09-20
Filing date: 1980-09-20
Publication date: 1982-05-06
Also published as: JPS6411320B2; JPS5781368A; IT8124021A0; US4364321A; IT1138224B; DE3035540C2

Description

GMBH

Getriebe für den umlaufenden Stoffschieber einer Nähmaschine

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für eine Nähmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. ■

Bei Nähmaschinen mit hüpfendem. Untertransport wird die obere Nähgutlage wegen der unvermeidbaren Reibung an der Unterseite der Nähfußsohle im Vergleich zur unteren Nähgutlage geringfügig zurückgehalten, die bekanntlich direkt von der Verzahnung des unteren Stoffschiebers erfaßt und transportiert wird. Das Zurückhalten der oberen Nähgutlage verhindert glattes (kräuselfreies) und verschiebungsfreies (deckungsgleiches) Zusammennähen zweier Nähgutlagen»

Um weitgehend glattes und verschiebungsfreies Zusammennähen zweier Nähgutlagen zu ermöglichen, ist es seit langem bekannt (DP 10 61 603) wenigstens eine intermittierend angetriebene Transportwalze hinter dem Nähfuß anzuordnen, die auf die obere Nähgutlage eine zum unteren Stoffschieber synchrone Vorschubwirkung ausübt.

ORIGINAL INSPECTED

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Außerdem sind intermittierend angetriebene Walzen-Obertransporte bekannt, bei denen der von der Transportwalze zurückgelegte Schrittwinkel OC während des Laufes der Nähmaschine stufenlos veränderbar ist.

Die eben erwähnten, intermittierend arbeitenden Transportwalzen-Antriebe haben folgende Nachteile:

1. Die intermittierende Bewegung der Transportwalze wird mittels eines von einem Kurbelschwingengetriebe angetriebenen Klemmrichtgesperres (Freilauf) ermöglicht, dem eine Bremse nachgeschaltet ist. Letztere soll bei höheren Stichzahlen das "Überdrehen" des Freilaufes verhindern und so einen weitgehend konstanten Schrittwinkel OC der Transportwalze ermöglichen. Eine solche Bremse muß notwendigerweise leistungsvermindernd arbeiten.

2. Infolge der wirkenden Massenkräfte ist bei steigender Stichzahl und/oder größerer Stichl-änge (Nähgutvorschub) trotz der besagten Bremse eine wachsende Überdrehneigung des Freilaufes nicht zu vermeiden, die sich nach längerer Betriebsdauer durch Verschleiß im Freilauf sogar in noch gesteigertem Maß bemerkbar macht. Mit steigender Überdrehneigung verschlechtert sich das Nähergebnis.

Außerdem wurde in der deutschen Of fenlegungs schrift Nr. 17 50 498 ein Getriebe mit intermittierender Ausgangsbewegung beschrieben, bei dem die intermittierende Bewegung der Transportwalze dadurch erreicht wird, daß

ORIGINAL INSPECTED

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der einem sogenannten Druckwellengetriebe eingegebenen kontinuierlichen Drehbewegung eine schwingende Drehbewegung überlagert wird. Dieses Getriebe hat den Nachteil, daß eine stufenlose Verstellung des Schrittwinkels CC zur Anpassung an die eingestellte Stichlänge des Untertransportes während des Laufes der Nähmaschine nicht möglich ist.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein leise laufendes Getriebe für einen umlaufenden, intermittierend bewegten Stoffschieber mit stufenlos veränderbarem Schrittwinkel OC , mit minimaler, stichzahlunabhängiger Überdrehneigung und maximalem Wirkungsgrad zu schaffen, das glattes und verschiebungsfreies Vernähen bei - verglichen mit den bisher bekannten intermittierend arbeitenden Walzen-Obertransporten wesentlich höheren Stichzahlen ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches, 1 beschriebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen festgehalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis Fig. 5 erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Rückansicht einer Nähmaschine mit dem erfindungsgemäßen Getriebe in Schnittdarstellung längs der Schnittlinie A-B;

Fig. 2 die Draufsicht einer Nähmaschine mit dem erfindungs ge mäßen Getriebe;

ORIGINAL INSPECTED

Fig. 3 die Seitenansicht (vereinfachte Darstellung) einer Nähmaschine längs der Schnittlinie C-D;

Fig. 4 die Seitenansicht (vereinfachte Darstellung) einer Nähmaschine mit intermittierend bewegter Transportwalze und

Fig. 5 ein Diagramm, aus dem der relative Stillstand des intermittierend bewegten Stoffschiebers in Abhängigkeit von einer Armwellenumdrehung und vom Schrittwinkel OC ersichtlich ist.

In Fig. 1 ist die Rückansicht einer Industrienähmaschine in üblicher Bauart gezeigt, an deren Rückseite das erfindungsgemäße Getriebe angebaut ist. Vorzugsweise von der Armwelle 1 wird mittels eines Übertragungsgetriebes 2 - zweckmäßigerweise ein Zahnriemengetriebe - die Zwischenwelle 3 angetrieben. Mit letzterer ist die Kegelscheibe 10 und die Nabe starr verbunden. Auf der Nabe 11 ist die Kegelscheibe drehsicher, jedoch axial verschiebbar gelagert. Die unter dem Einfluß der von der Feder 52 ausgeübten Federkraft stehende Kegelscheibe 12 drückt auf den unteren Trum des Zugmittels 13, das die Kegelscheiben -Paare 8 und 9 miteinander verbindet und somit die Drehbewegung der Zwischenwelle 3 auf die Welle 5 überträgt. Beide Wellen sind in Lagerböcken gelagert, die sich an der Rückseite des Maschinenständers 42 befinden. Mit der Welle 5 ist die Kegelscheibe 14 und die Nabe 15 starr verbunden. Auf der Nabe 15 ist die Kegelscheibe 16 drehsicher, jedoch axial verschiebbar

ORIGINAL INSPECTED

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gelagert. Die von der Federkraft der Feder 51 belastete Kegelscheibe 16 drückt auf den oberen Trum des Zugmittels 13, wobei die Federkraft über die Scheibe 43 und die beiden Verdickungen 44 an den freien Enden des drehbar gelagerten Gabelhebels 17 auf die Kegelscheibe ausgeübt wird. Infolge der auf die Kegelscheiben 12 und wirkenden Federkräfte wird das Zugmittel 13 während des Laufes der Nähmaschine in ständig gespanntem Zustand gehalten. In der in Fig. 1 gezeigten Lage des Zugmittels läuft die Welle 5 mit minimaler Drehzahl um. Das hat zur Folge, daß sich der intermittierend bewegte Stoffschieber mit minimalem Schrittwinkel OC bewegt, d. h., die auf die obere Nähgutlage ausgeübte Vorschubwirkung weist eine kleinstmögliche Größe auf. Um den Schrittwinkel OC zu vergrößern, muß das Betätigungsmittel 31 so verstellt werden, daß der Hebel 33 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Dadurch wird über die Zugstange 34, die fest mit der Kulissenwelle 30 verbundenen Hebel 35 und Hebel 38 einschließlich des am letzteren befestigten Kugelbolzens 39 das Verbindungsteil 36 verlagert. Die in der Unterseite des Verbindungsteils 36 befindliche Ausnehmung umfaßt den im Gabelhebel 17 befindlichen Kugelbolzen 37, wobei die Verschwenkung des unter dem Einfluß der Feder 51 stehenden Gabelhebels 17 dadurch vermieden wird, daß der Kugelbolzen 37 an der Vorderkante der Ausnehmung im Verbindungsteil 36 anliegt. Durch die eben erwähnte Verlagerung des Verbindungsteils 36, wobei es sich der Gehäusewand des Maschinenständers nähert, wird der mittels Stift 40 drehbar gelagerte Gabelhebel 17 so verschwenkt, daß sich seine beiden

ORIGINAL INSPECTED

Verdickungen 44 von der planen Seite der Kegelscheibe 16 abheben. Da die Federkraft der Feder 51 jetzt nicht mehr auf den oberen Trum des Zugmittels 13 einwirkt, verlagert sich der vom Kegelscheiben-Paar 8 umschlossene untere Trum während des Laufes der Nähmaschine infolge der auf die Kegelscheibe 12 wirkenden Federkraft der Feder in Richtung zum Außendurchmesser der Kegelscheiben 10 und 12. Ebenso verlagert sich der obere Trum des Zugmittels in Richtung zur Welle 5, und zwar solange, wie es die Stellung der axial verschobenen Kegelscheibe 16 zuläßt, deren Stellung durch die Federkraft der Feder 51 und durch den Anschlag zwischen dem Kugelbolzen 37 und der Ausnehmung im Verbindungsteil 36 bestimmt ist. In der jetzt vom Zugmittel 13 eingenommenen Lage läuft die Welle 5 mit größerer Drehzahl um, wodurch der intermittierend bewegte Stoffschieber einen größeren Schrittwinkel OC zurücklegt. Soll schließlich der Schrittwinkel OC wieder verkleinert werden, muß das Betätigungsmittel 31 so verstellt werden, daß der Hebel entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird. In diesem Fall wird das Verbindungsteil 36 nach außen verlagert, wobei sich seine Vorderkante von der Gehäusewand des Maschinenständers 42 entfernt. Dadurch entsteht zwischen dem Kugelbolzen 37 und der Vorderkante der im Verbindungsteil 36 befindlichen Ausnehmung ein Spiel. Da die auf die Kegelscheibe 16 wirkende Federkraft größer ist als die auf die Kegelscheibe 12 wirkende Federkraft, verlagert sich während des Laufes der Nähmaschine der vom Kegelscheiben-Paar 9 umschlossene obere Trum des Zugmittels 13 in Richtung zum Außen-

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durchmesser der Kegelscheiben 14 und 16, und zwar solange, wie durch das Spiel zwischen dem Kugelbolzen 37 und der Vorderkante der Ausnehmung im Verbindungsteil 36 eine von der Federkraft der Feder 51 verursachte axiale Verschiebung der Kegelscheibe 16 möglich ist. Bezogen auf das im zuvor behandelten Abschnitt Gesagte legt der intermittierend bewegte Stoffschieber jetzt einen kleineren Schrittwinkel OC zurück.

Mit dem in das Umlaufrädergetriebe 6 ragenden Teil der Welle 5 ist das Sonnenrad 18 starr verbunden, das mit wenigstens zwei drehbar im Steg 19 gelagerten Planetenrädern 20 im Eingriff ist. Die Planetenräder 20 sind außerdem im Eingriff mit der Innenverzahnung des ■ Hohlrades 21, mit dem die Lasche 24 starr verbunden ist. Die Lasche 24 wird mittels des in Fig. 4 gezeigten Kurbelgetriebes 7 schwingend hin- und herbewegt. Der Antrieb des Kurbelgetriebes 7 erfolgt durch den zweckmäßigerweise von der Armwelle. 1 angetriebenen Exzenter 22, der die in Fig. 4 gezeigte Koppel 23 bewegt. Letztere ist gelenkig mit dem Zwischenglied 27 verbunden, das einerseits an wenigstens einem Gleitstein 28 und andererseits an der als zweiarmigen Hebel ausgebildeten Schwinge 29 angelenkt ist. Der Gleitstein kann sich in der Gleitführung der Kulissenwelle 30 bewegen. Nach der Verstellung des Betätigungsmittels 31 wird - wie bereits beschrieben über die Verschwenkung des Hebels 33, die Zugstange 34 und den fest mit der Kulissenwelle 30 verbundenen Hebel 35 - die Kulissenwelle 30 radial verschwenkt und damit die Größe des Abtriebs-Schwingenwinkels β der Schwinge 29 verändert.

ORiGSMAL INSPECTED

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Da die Zugstange 32 einenends mittels Zapfen 26 mit der Schwinge 29, anderenends mittels Zapfen 25 mit der Lasche gelenkig verbunden ist, wird die Veränderung des Abtriebsschwingenwinkels β direkt auf das Hohlrad 21 übertragen. Mit der Verstellung des Betätigungsmittels 31 wird also sowohl die Veränderung des Abtriebsschwingenwinkels β zwecks Optimierung der Rastgüte (praktisch stillstehende Transportwalze 47) als auch die Übersetzungsänderung des Getriebes 4 zwecks Anpassung des Schrittwinkels OC der Transportwalze an die eingestellte Stichlänge des hüpfenden Untertransportes durchgeführt. Somit wird erreicht, daß sich für die aus der Überlagerung der kontinuierlichen Armwellenbewegung (Gerade A bzw. A' in Fig. 5) mit der auf das Hohlrad 21 einwirkenden Schwingbewegung (Kurve B bzw. B' ) ergebende Kurve C bzw. C " im Bereich des Winkels f ca. 180° (Fig. 5) lediglich eine minimale, für die Praxis bedeutungslose Abweichung von der idealen Rastlage des intermittierend bewegten Stoffschiebers, z. B. der Transportwalze 47, ergibt. Innerhalb dieser Rastlage sticht die Nadel in das Nähgut ein. Die Riemenscheibe 41 ist starr mit dem Steg verbunden und überträgt die intermittierende Bewegung mittels des vorzugsweise als Zahnriemen ausgeführten Zugmittels 45 auf die Riemenscheibe 46. Letztere ist starr mit der im Kloben 48 drehbar gelagerten Transportwalze 47 verbunden. Die in an sich bekannter Weise mit einstellbarer Federkraft - in der vereinfachten Darstellung in Fig. 4 nicht gezeigt - nach unten gedrückte Transportwalze 47 ist mittels des Klobens 48 mit der Stoffdrückerstange 50 verbunden und wird beim Lüften des Nähfußes 49 ebenfalls angehoben.

GRfGINAL

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das " Zugmittel 45 in einem entsprechend ausgebildeten, an der Stoffdrückerstange 50 befestigten Kloben bzw. direkt in der Fußsohle des Nähfußes 49 gelagert, wobei das Zugmittel 45 jetzt als umlaufender Stoffschieber (oberer, intermittierend bewegter Bandtransport) fungiert. In diesem Fall erfaßt der untere Trum des Zugmittels 45 das Nähgut in Nahe des Nähfußes 49.

In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann anstelle des im Anspruch 2 erwähnten Zugmittelgetriebes ein Reibradgetriebe mit veränderbarer Übersetzung und anstelle des im Anspruch 6 erwähnten sechsgliedrigen Kurbelgetriebes 7 ein Kurbelschwingengetriebe, z. B. ein viergliedriges Kurbelgetriebe, vorgesehen werden, dessen Antriebskurbellänge bzw. dessen Exzentrizität des antreibenden Exzenters einerseits oder dessen Länge der Abtriebs schwinge andererseits während des Laufes der Nähmaschine veränderbar ist. y

Die erfindungsgemäße Getriebekombination ermöglicht, daß der in das Umlaufrädergetriebe 6 eingegebenen kontinuierlichen Drehbewegung eine teils in und teils entgegengesetzt zur Drehrichtung verlaufende, schwingende Bewegung überlagert wird, wobei der Schrittwinkel OC während des Laufes der Nähmaschine verändert werden kann. Erfindungswesentlich ist, daß die bei dem erfindungsgemäßen Getriebe auftretende Überdrehneigung vernachlässigbar klein ist und daß das Getriebe somit einen von der Stichzahl unabhängigen, konstanten Schrittwinkel CC ermöglicht.

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^: ORIGIMAL INSPECTED

Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:

1. Die Kinematik des erfindungsgemäßen Getriebes ermöglicht innerhalb eines aus Fig. 5 ersichtlichen Winkels ψ praktisch den Stillstand der Transportwalze 47 bzw. des Transportbandes, wobei die Überdrehneigung selbst bei hochtourigem Betrieb der Nähmaschine vernachlässigbar klein ist.

2. Da vom Eingang des Umlaufrädergetriebes 6 bis zur Transportwalze 47 bzw. bis zum Transportband nur formschlüssig miteinander im Eingriff befindliche Getriebeelemente verwendet werden, ergibt sich somit eine schlupffreie, intermittierende Bewegungsübertragung.

3. Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Getriebes

ist erheblich größer als der der bisher im Nähmaschinenbau überwiegend verwendeten intermittierend arbeitenden Transportwalzen-Antriebe, bei denen die schrittweise Abtriebsbewegung durch die Kombination eines von einem Kurbelschwingengetriebe angesteuerten Freilaufes im Zusammenwirken mit einer energieverzehrenden Bremse erreicht wird.

4. Da sich die Zahnräder 18, 20 und 21 des Umlaufrädergetriebes 6 ständig miteinander im Eingriff befinden, ist die unter 3) erwähnte Bremse oder ein anderer, die Rastlage sichernder Mechanismus nicht erforderlich.

5. Das Laufgeräusch des erfindungsgemäßen Getriebes ist selbst bei hochtourigem Betrieb extrem niedrig.

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6. Das mit Fettschmierung versehene Umlaufrädergetriebe 6 ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, daß.das erfindungsgemäße Getriebe besonders für schneilauf ende Industrienähmaschinen geeignet ist. Während die bisher im Nähmaschinenbau überwiegend verwendeten Transportwalzen-Antriebe (vgl. das zuvor im Abschnitt 3 Gesagte) je nach eingestellter Stichlänge für Stichzahlen von 4000 bis 4500 Stichen je Minute eingesetzt werden können, läßt das erfindungsgemäße Getriebe eine erheblich höhere Stichzahl zu. . . . .·

Claims

Patentansprüche:

1. Getriebe für die intermittierende Drehbewegung wenigstens eines umlaufenden Stoffschiebers einer Nähmaschine, das eine gleichförmige Drehbewegung in eine schrittweise Drehbewegung, deren Schrittwinkel stufenlos veränderbar ist, umwandelt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmalskombination:

a) einem Getriebe (4) mit stufenlos veränderbarer Übersetzung

b) einem Umlaufrädergetriebe (6), auf dessen ersten Eingang das vorgeschaltete Getriebe (4) einwirkt

c) einem Kurbelgetriebe (7) mit stufenlos veränderbarem Abtriebs Schwingenwinkel (β ) , das auf den zweiten Eingang des Umlaufrädergetriebes (6) einwirkt.

2. Getriebe nach Anspruch 1, '

dadurch gekennzeichnet, daß das zwis'chen der Zwischenwelle (3) und der Welle (5) vorgesehene Getriebe (4) ein Zugmittelgetriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung ist, das aus zwei Kegelscheiben-Paaren (8) und (9) besteht, bei denen jeweils eine Kegelscheibe (12,16) axial verschiebbar ist.

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3. Getriebe nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine starre Verbindung zwischen der Zwischenwelle (3), der Nabe (11) und der Kegelscheibe (10) besteht, daß die auf der Nabe (11) drehsicher gelagerte Kegelscheibe (12) mittels Federkraft auf das Zugmittel (13) drückt, daß ferner eine starre Verbindung zwischen der Welle (5), der Nabe (15) und der Kegelscheibe (14) besteht und daß die auf der Nabe (15) drehsicher gelagerte Kegelscheibe (16) mittels Federkraft auf das Zugmittel (13) drückt, wobei die von der Feder (51) auf die Kegelscheibe (16) ausgeübte Federkraft mittels des drehbar gelagerten Gabelhebels (17) zeitweilig unwirksam gemacht werden kann.

4. Getriebe nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Kegelscheibe (16) wirkende Federkraft größer ist als die auf die Kegelscheibe (12) wirkende Federkraft.

5. Getriebe nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufrädergetriebe (6) aus dem starr mit der Welle (5) verbundenen Sonnenrad (18), aus den wenigstens zwei im Steg (19) gelagerten Planetenrädern (20) und aus dem Hohlrad (21) besteht.

6. Getriebe nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein sechsgliedriges Kurbelgetriebe (7) auf das Hohlrad (21) einwirkt.

7. Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Armwelle (1) angetriebene Exzenter (22) über die Koppel (23) mit dem Zwischenglied (27) in Wirkverbindung steht, das einenends in wenigstens einem Gleitstein (28) gelagert ist und anderenends an der Schwinge (29) angelenkt ist.

8. Getriebe nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitstein (28) in der Kulissenwelle (30) gelagert ist, daß die Kulissenwelle (30) mittels des Betätigungsmittels (31) verschwenkbar ist und daß die Bewegung der Schwinge (29) mittels der Zugstange (32) auf die starr mit dem,.Hohlrad (21) verbundene Lasche (24) übertragbar ist.

9. Getriebe nach den Ansprüchen 1, 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des Betätigungsmittels (31) über den Hebel (33), die Zugstange (34), den starr mit der Kulissenwelle (30) verbundenen Hebel (35), den ebenfalls starr mit der Kulissenwelle (30) verbundenen Hebel (38) einschließlich des daran befestigten Kugelbolzens (39) und über das Verbindungsteil (36) auf den Gabelhebel (17) übertragbar ist.

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