DE905915C

DE905915C - Steuerungsgetriebe

Info

Publication number: DE905915C
Application number: DEW5492A
Authority: DE
Inventors: Emil Woeckel
Original assignee: EMIL WOECKEL
Current assignee: EMIL WOECKEL
Priority date: 1951-04-05
Filing date: 1951-04-05
Publication date: 1954-03-08
Also published as: US4199995A

Description

Steuerungsgetriebe Bekannt sind Steuerungsgetriebe, bei denen Kurven- oder Nockenscheiben, in radialer Richtung verformt, bei Drehung der Scheiben um ihre Achse dem Abnahmeorgan (Stößel usw.) eine der Verformung entsprechende Bewegung erteilen.
Dabei läßt sich nur eine der Drehzahl entsprechende regelmäßige Steuerungsbewegung erzielen.
Nachstehend beschriebener Erfindungsgegenstand ermöglicht dagegen durch neuartige, in radialer und axialer Richtung kontinuierlich verformte Körper, die auswechselbar und untereinander austauschbar in das Getriebe von Maschinen eingebaut, auf ihrer Achse verdrehungsfest, aber axial verschiebbar angeordnet sind, mit Hilfe von fest oder axial bzw: radial verschieb- oder verstellbar angeordneten Abnahmeorganen reget- oder unregelmäßige, auch periodisch wiederkehrende Steuerungsbewegungen zu erzielen.
Mit diesen erfindungsgemäßen Steuerungsgetrieben können die Steuerungen vieler Maschinen und Apparate vereinfacht bzw. vielseitiger gestaltet werden, z. B. bei Motoren, Textil-, Rechen-, Buchungs- und sonstigen Büromaschinen, Registrierkassen und vielen anderen mehr.
Entwickelt wurde die Erfindung zunächst für Nähmaschinen, an deren Getriebe die Verbesserungs- und Erweiterungsmöglichkeiten durch das neue Steuerungsgetriebe hinsichtlich der Bewegungen des Stofförderers (Tranporteurs) und der Bewegungen der Nadelstange (Zickzack) in nachstehender Beschreibung als Beispiel erläutert werden.
Bei den heute bekannten Nähmaschinen gibt es zur Zeit noch keine in das Gehäuse bzw. in das Getriebe der Maschine eingebaute, sich selbsttätig ändernde Steuerung für den Stich.
Man steuert bisher: 1. in Nahtrichtung die Bewegung des Stoffförderers für Vor- und Rückwärtsnähen mit gleichzeitiger Einstellung der Stichgröße von 0 bis zu einem Höchstwert, 2. in Querrichtung zur Naht die Bewegung der Nadelstange für den Zickzackstich.
Beide Steuerungen erfolgen normalerweise über Hebel von Hand.
Da mindestens eine Hand zur Führung des Stoffes benötigt wird, kann durch die andere freie Hand immer nur eine von beiden Bewegungen gesteuert werden, während die andere fest eingestellt bleibt. Um die dadurch begrenzte Möglichkeit zum Nähen von bestimmten Mustern zu erweitern, kann man bei einigen modernen Maschinen einfache Nockensteuerungen als Zusatzgeräte zur Steuerung einer der beiden Bewegungen außerhalb des Maschinengehäuses anbringen.
Eine ins Getriebe eingebaute Steuerung beider Bewegungen in Abhängigkeit voneinander, also eine mechanische Kombination beider Bewegungen zur Erzielung bestimmter vorher festgelegter Stichmuster kennt man noch nicht.
Die bisher bekannten Steuerungsmöglichkeiten schränken also die Möglichkeit zur Erzielung von Stichmustern stark ein und erfordern für ihre Bedienung eine gewisse Handfertigkeit, die nur bei dem kleinsten Teil der Maschinenbenutzer vorausgesetzt werden kann.
Das nachstehend am Beispiel der Nähmaschine erläuterte erfindungsgemäße Steuerungsgetriebe ermöglicht nun die mechanische Kombination, also Überlagerung der Steuerung des Stofförderers und der Nadelstange mit einfachen Mitteln, und gestattet dadurch erstmalig die Herstellung von vorher festgelegten Stichmustern. Es gestattet weiter, ohne besondere Handfertigkeit die Muster während des Laufes der Maschine zu verändern, wobei sich die Veränderung sowohl auf jede Bewegung einzeln als auch auf ihre Kombination erstrecken kann. Diese Kombination gestattet also eine Nahtführung in Längs- und Querrichtung sowie in Richtung der Resultierenden aus diesen Bewegungen nach allen Seiten. Sie ermöglicht weiter die Einführung einer weiteren, bisher nicht ausgeführten Bewegung, nämlich der des Stofförderers in Querrichtung zur Naht. Es wird daher durch die Einführung des erfindungsgemäßen Steuerungsgetriebes bei Nähmaschinen die Herstellung von Stichmustern vereinfacht und die Zahl der Mustermöglichkeiten vervielfacht.
Abb. 1 zeigt das erfindungsgemäße Steuerungsgetriebe, eingebaut in das Getriebe einer Nähmaschine zur Steuerung des Stofförderers und der Nadelstange.
A. Vor- und Rückwärtsnähen und Stichgrößensteuerung. Auf der von der Hauptwelle 1 über das Zahnräderpaar 2 angetriebenen. Welle 3 sitzt verdrehungsfest, aber axial verschiebbar der Steuerungskörper 4. Dieser ist im vorliegenden Beispiel von einem im Schnitt kreisförmigen Mittel in Wellenrichtung nach beiden Seiten hin axial und radial so kontinuierlich verformt; daß bei jeder Stellung des abgreifenden Organs 5, auch bei Verschiebung des Körpers auf und Drehung des Körpers um seine Achse, die Summe der einander gegenüberliegenden Abstände der Körperoberfläche von seiner Achse, senkrecht zur Achse gemessen, stets gleich dem Durchmesser der kreisförmigen Mittel- oder Nullstellung ist. Dadurch kann das Abnahmeorgan 5 ohne weitere Federung als Gabel ausgebildet werden. Die Verschiebung des Steuerkörpers 4 auf der Welle 3 erfolgt entweder von Hand mit dem Hebel 6 oder mechanisch, regel-oder unregelmäßig periodisch, über das Gestänge 7 durch den Steuerkörper 8, der geichfalls längs verschieblich, aber verdrehungsfest auf der Welle 1 ruht, über die den Körper 8 abtastende Gabel 9. Mit dem Hebel 10 erfolgt die Verschiebung bzw. Einstellung des Steuerkörpers 8 auf seiner Welle 1. Eine Kupplung 11 ermöglicht die Trennung der Hand- von der mechanischen Verstellung. Der so gesteuerte Körper 4. verschiebt nun die in Gleitführungen 12 laufende, ihn abtastende Gabel 5, die ihrerseits über ein Gestänge 13 mit ihrer Bewegung Schublänge und Schubrichtung des Stofförderers 14 bestimmt. Damit wird die Stichgröße in Nahtrichtung und die Bewegung des Vor- und Rückwärtsnähens festgelegt.
Das Gestänge 13 ist im Stofförderer 14 in Gleitbahnen 15 gelagert, um die notwendige Auf- und Abwärtsbewegung sowie die evtl. neu dazutretende Querbewegung des Stofförderers zu gewährleisten.
B. Steuerung der Nadelachse in der Querrichtung (Zickzack). Die im vorhergehenden Abschnitt A erläuterte Steuerung ermöglicht zunächst eine Stichgrößen- und Stichmustersteuerung von Hand oder mechanisch nur in Längsrichtung der Naht, und zwar beliebig vor-,oder rückwärtsnähend.
Mit den gleichen Mitteln kann auch die Stichgrößen- und Stichmustersteuerung quer zur Naht, von Hand oder mechanisch betätigt, vorgenommen werden.
Wie aus Abb. 1 ersichtlich, sitzt der verformte Steuerkörper 16 längs verschieblich, aber verdrehungsfest auf der Welle 17, die von der Welle i her über die Welle 18 und die Räderpaare ig und 2o angetrieben wird.
Die Verschiebung des Körpers 16 erfolgt von Hand über den Hebel :2i oder mechanisch über das von einem weiteren Steuerkörper 22 und die diesen abtastende Gabel 23 bewegte Gestänge 2q..
Der Körper 22, der wiederum auf der Welle 18 längs verschieblich, aber verdrehungsfest sitzt, wird durch den Hebel 25 verschoben bzw. eingestellt. Die Kupplung 26 ermöglicht eine Trennung der mechanischen von der Handverstellung.
Die den so gesteuerten Körper 16 abtastende Gabel 27 zwingt durch den Hebel 28 die in der Führung 2g gleitende Nadelstange zu den entsprechenden Querbewegungen.
C. Steuerung des Stofförderers in der Querrichtung. Die Steuerungen unter Abschnitt A und B bringen eine neuartige vereinfachte Betätigung bereits bekannter Bewegungen.
Um nun aber auch neue Stick- und sonstige Muster mechanisch oder von Hand herstellen zu können, kann mit dem gleichen Steuerungssystem als dritte bisher nicht ausgeführte Bewegungsmöglichkeit der Stofförderer mit den gleichen Mitteln in der Querrichtung verschoben werden.
Abb. 1 zeigt zugleich diese neue Bewegungsmöglichkeit in einem Ausführungsbeispiel.
Der erfindungsgemäß auch in Querrichtung verschiebbare Stofförderer 14 kann mittels des auf seiner Welle 1 längs verschieblich, aber verdrehungsfest ruhenden verformten Körpers 30 über die diesen abtastende Gabel 31 und das Gestänge 32 zusätzlich periodisch regel- oder unregelmäßig mechanisch in Querrichtung verschoben werden, wobei die Einstellung des Steuerkörpers 30 durch den Hebe1 33 erfolgt. Diese Querverschiebung des Stofförderers kann aber ebenso wie bei den anderen Steuerungen auch von Hand über den Hebel 33 erfolgen, wobei durch die Kupplung 34 die mechanische von der Handverstellung abgeschaltet werden kann.
D. Kombination bzw. Überlagerung der Steuerungen unter A und B. Die Einstellhebel 10 und 25 (Abb. 1) können durch die Kupplungen 35 und 36 mit dem Gestänge 37 verbunden bzw. von ihm getrennt werden.
Diese Anordnung gestattet eine gemeinsame Steuerung von Stofförderer und Zickzackbewegung und damit je nach Kupplungsstelle auf dem Gestänge 37 eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten, ermöglicht aber gleichzeitig auch eine getrennte Einstellung der Steuerkörper 8 und 22.
Die am Beispiel der Nähmaschine gezeigte Überlagerungsmöglichkeit läßt sich natürlich nach dem gleichen erfindungsgemäßen Steuerungssystem auf weitere, ja beliebig viele Steuerbewegungen ausdehnen. Als Beispielsei wieder an der Nähmaschine die schon angedeutete Möglichkeit der Steuerung des Stofförderers in der Querrichtung erwähnt, die überlagert mit den anderen beiden Bewegungen mechanisch neue, bisher nicht mögliche Muster durch Stofführung in beliebiger Richtung herzustellen gestattet, beispielsweise Namenszüge usw.
Eine weitere Erhöhung der Steuermöglichkeiten besteht erfindungsgemäß darin, daß die Steuerungskörper auswechselbar und gegebenenfalls untereinander austauschbar angeordnet sind.
Die letzte Erweiterung der Steuerungsmöglichkeiten besteht darin, daß die geschilderten mechanischen Kombinationen noch durch Handeinstellung überlagert werden können. So kann trotz weitgehender Mechanisierung der Steuerbewegungen z. B. bei der Nähmaschine auch im Bedarfsfall die Handfertigkeit zu ihrem Recht kommen.
Als konstruktive Vereinfachungsmöglichkeit sei noch erwähnt, daß sich die Kombination der Steuerungsbewegungen auch dadurch erreichen läßt, daß z. B. die Steuerkörper 8 und 22 durch einen zentral angeordneten Steuerungskörper ersetzt werden können, der über ein oder mehrere Abtastorgane die einzelnen Bewegungen gleichzeitig steuert. E. Eine weitere Art, die Steuerungsmöglichkeiten zu vervielfachen, ist am Beispiel der Nähmaschine in Abb. 2 gezeigt.
Statt je eines Steuerungskörpers für Stichgrößen und Zickzack (in Abb. 1 Nr. 8 und 22) werden mehrere Steuerkörper revolverartig um eine gemeinsame Achse, die der der Steuerkörper parallel ist, schwenkbar angeordnet.
Statt also z. B. (s. Abb. 1) Steuerkörper 8 zwecks Änderung des Steuervorganges herauszunehmen und gegen einen anderen auszutauschen, ordnet man dem Abtastorgan 40 (Abb. 2) mehrere um die gemeinsame Achse 42 auf dem Revolver 38 angebrachte, an das Abtastorgan heranschwenkbare Steuerungskörper 43a, 43b usw. zu.
Die gleiche Anordnung kann natürlich auch für die Steuerung der Zickzackbewegung getroffen werden.
Dabei werden dem Abtastorgan 41 (Abb. 2) die um die gemeinsame Achse 44 auf dem Revolver 39 angebrachten Steuerkörper 45a, 45b usw. zugeordnet, die nacheinander an das Abtastorgan 41 herangeschwenkt werden können.
Außerdem können dem jeweiligen Revolver auch gleichzeitig mehrere Abtastorgane zugeordnet werden.
Auf diese Weise können mit den revolverartig angeordneten Steuerkörpern während des Laufes der Maschine plötzliche Umstellungen der in sich wieder auf Grund der Verschiebbarkeit der einzelnen Steuerkörper variablen Steuerungsänderungen (bei der Nähmaschine z. B. plötzliche Musteränderungen) vorgenommen werden.
F. In Abb. 3 ist als Beispiel ein anderer neuartiger verformter Steuerungskörper zur Steuerung periodisch wiederkehrender Bewegungen dargestellt. Er ist radial in Stufen unterteilt, die, wie in Abb. 3 dargestellt, eine regelmäßige oder, wenn die Stufen unregelmäßig angeordnet sind, auch eine unregelmäßige Folge von Steuerungsbewegungen periodisch wiederkehren lassen. Die Länge der einzelnen Perioden ist dabei im wesentlichen vom Durchmesser des Steuerkörpers und der auf seinem Umfang unterzubringenden Stufenzahl abhängig. Dabei sind die einzelnen Stufen wieder auch in axialer Richtung verformt, wie Schnitt A-B in Abb. 3 zeigt, und gestatten somit durch Verschieben des Steuerkörpers auf seiner Achse von Hand oder mechanisch mit Hilfe eines oder mehrerer weiterer Steuerkörper, die Art der Steuerungsbewegungen zu vervielfachen: Diese Stufensteuerkörper können mit einer Vielzahl von Abtastorganen, in Abb. 3 sind zwei dargestellt, arbeiten und ermöglichen so eine Vielfalt von Kombinationsmöglichkeiten der Überlagerung einzelner Steuerungsbewegungen.
Zur Vergrößerung der Periodenlänge und der Stufenanzahl kann man auch mit einem längeren Wälzkörper nach Abb.4 arbeiten, auf dessen Umfang die Steuerungsstufen in einer oder mehreren Spiralen verlaufen, wobei die einzelnen Stufen wieder sowohl radial als auch axial regel- oder unregelmäßig verformt sein können. Die Abtastüng dieses Steuerkörpers erfolgt durch einen oder mehrere wieder zurücklaufende Greifer oder durch zwei oder mehr solcher Organe, bei denen ein neuer einsetzt, wenn der eine im Auslaufen ist.
G. Eine weitere wesentliche Erhöhung der Steuerungsmöglichkeiten besteht darin, daß die Abtastorgane ihrerseits, unabhängig von der Verschiebemöglichkeit der Steuerungskörper auf ihrer Achse, gegenüber den Steuerkörpern axial und radial beweglich angeordnet werden können. Sie können dann zusätzlich axial zum und radial um den Steuerungskörper Relativbewegungen ausführen.
Durch Überlagerung dieser Bewegungen werden die Steuerungsmöglichkeiten des einzelnen Steuerkörpers wiederum vervielfacht. Dabei können die Abtastorgane, wie die Steuerkörper, wiederum von Hand oder mechanisch durch weitere Steuerkörper oder Steuerorgane bewegt bzw. eingestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Steuerungsgetriebe für Maschinen, insbesondere Nähmaschinen, mittels ins Getriebe eingebauter, in axialer und radialer Richtung kontinuierlich verformter, auf ihrer Achse verdrehungsfest, aber in Achsrichtung verschiebbar angeordneter Körper, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verbindung der kontinuierlichen Verformung der Steuerkörper mit der willkürlichen Verschiebbarkeit auf ihrer Achse eine sowohl während des Laufes der Maschine wie auch im Stillstand derselben sprunghaft oder kontinuierlich übergehende Veränderung von Steuerungsbewegungen über die Steuerkörper abtastende Organe erfolgt.
2. Steuerungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der Steuerungskörper von Hand oder mittels weiterer Formkörper erfolgt, wobei die letzteren von Hand, mechanisch oder elektrisch einstellbar sind.
3. Steuerungsgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anordnung mehrerer Abtastorgane an einem zentralen Formkörper eine oder mehrere gleiche oder verschiedenartige Bewegungen gesteuert werden.
4. Steuerungsgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale und radiale Verformung der Körper in Stufen und dadurch eine in bestimmten Abständen wiederkehrende Periodizität der Steuerungsbewegungen erfolgt.
5. Steuerungsgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper zur Erhöhung der Steuerungsmöglichkeiten auswechselbar ausgebildet sind.
6. Steuerungsgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet; daß durch axiale bzw. radiale Verschiebungen der Abtastorgane die Steuerungsmöglichkeiten gesteigert werden.
7. Steuerungsgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet; daß mehrere Formkörper, um eine gemeinsame Achse revolverartig schwenkbar angeordnet, nacheinander über ein oder mehrere Abtastorgane verschiedene Steuerungsbewegungen auslösen. B. Steuerungsgetriebe nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an Nähmaschinen die Bewegungsmöglichkeit des Stoffschiebers durch zusätzliche Querbewegungen nach allen Richtungen in der waagerechten Ebene ausgedehnt wird.