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Überwendlichnähmaschine mit Vorschubkesseln Die Erfindung bezieht
sich auf Nähmaschinen und betrifft insbesondere die Verbesserung des Vorsc'hubmechanismus
bei Vorschubkessel-Überwendlichnä'hmaschinen. Manche der Erfindungsmerkmale sind
indessen auch bei anderen Maschinengattungen mit Vorteil anwendbar.
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Im allgemeinen werden bei Varsdhubkesselnähmaschinen die Kessel von
vertikalen Wellen getragen und in Anpassung an die gewünschte Stichlänge
schrittweise geschaltet. Zumeist werden mit solchen Maschinen Ein- oder Mehrfaden-Überwendlichnähte
erzeugt. Demzufolge besitzen solche Maschinen neben der bin und her gehenden Nadel
einen oder mehrere Greifer bzw. Spreizer, die etwa 4ooo bis 5ooo Stiche je Minute
erzeugen. Es hat sieh nun. gezeigt,- daß es bei den bekannten Vorschubkesselnähmasehinen
schwierig ist, mit solchen hohen Drehzahlen Stiche gleichmäßiger Länge zu erzeugen,
weil gewisse Teeile des Vorschubgetriebes infolge zu hohen Schwungmomentes dazu
neigen, der Kontrolle der die Schaltschritte bewirkenden Kupplung zu entgehen, d,
h., die Kupplung schlüpft oder schleift. Mit anderen Worten: Die betreffenden Getriebeteile
schwingen über das Ende des Sehaltsdhrittes hinaus, wodurch Stiche ungleichmäßiger
Länge entstehen, die das Gesamtbild der Naht nachteilig beeinflussen.
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Ziel der Erfindung ist, diese Nachteile zu vermeiden. Zufolge der
erfindungsgemäßen Vorschubeinrdchtung werden bei jeder Drehzahl &r Nähmasdhine
absolut
gleichmäßige Stichlängen gewährleistet. Zugleich wird eine sehr beträchtliche Vereinfachung
und Verbilligung des gesamten Vorsöhubmedhanismus erreicht.
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Ein wesentlicher Faktor der neuen Erfindung ist die . Ausrüstung der
Vorsdhubkesselna`mmasdhine mit einem Nadelvorschub von sehr einfachem konstruktivem
Aufbau, der zuverlässig arbeitet, gut geschmiert werden -kann und daher für höchste
Drehzahlen geeignet ist und außerdem in hervorragend'em Maße zur Sicherung gleichmäßiger
Stichlängen beiträgt.
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Zusammen mit dem Nadelvorschub arbeiten gemäß der Erfindung mit gleichmäßiger,
d. h. stetiger und einstellbarer GescJhwindigkeit sich drehende Vorschubkessel,
wodurch ein zuverlässiger Vorschub des Nähgutes bei jeder Drehzahl gesichert wird.
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Zwar kennt man die- Anwendung des Nadelvorschubes bei Steppstiehnähmasehinen
schon seit langer Zeit, weil er sich bei diesen Maschinen verhältnismäßig leicht
einbauen läßt. Dagegen ist der Nadelvorschub" bei Doppel'kettenstichnähmaschinen
bisher kaum bekanntgeworden. Es ergeben sich nämlich beim Einbau des Nadelvorschubes
in solche Nähmaschinen erhebliche Schwierigkeiten, da sich die Lage der Nadel in
bezug auf den Greifer - im Gegensatz zur Steppstiehnähmasohine - ohnehin ständig
ändert. Tatsächlich kennt man die Anwen-_dung- des Nadelvorschubes 'bei Doppefkettenstichnähmaschinen
bisher nur bei einer solchen Maschine, bti der der Greifar in Nährichtung schwingt.
Hierbei fällt die Nad'elausweichbewegung des Greifers fort, so daß die Lage von
Nadel und Greifer -ähnlich wie bei den SteppstiehnähmascJhinen - im wesentlichen
immer gleichbleibt, d. h., düe Nadel befindet sich immer im Bereich des Greiferschwingweges,
der in diesem Falle immer parallel zur Nährichtung verläuft, so daß der Greifer
die NadelfadenschPeife in jedem Falle erfassen kann. Für das sichere Erfassender
Greifersdhleife durch die Nadel muß indessen ein Hilfswerkzeug zusätzlich angeordnet
und betrieben werden.
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Völlig andersartige Arbeitsverhältnisse ergeben sich aber bei solchen
Doppelkettennähmaschänen, bei denen der Greifer quer zur Nährichtung in die Nadelfadenschleife
einschwingen muß, und- ferner bei Überwendlichnähmaschänen, insbesondere aber bei
Vorschubkesselnähmaschinen, weil die wandernde Nadel hier mit zwei verschiedenen
Greiferwerkzeugen präzis zusammenwirken-muß.
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Die Erfindung schlägt eine alle diese Schwierigkeiten und die auf
diese zurückzuführenden Vorurteile überwindende. Lösung vor, die auch konstruktiv
einfach ist. ' Weitere Vorteile ergeben sieh noch aus der folgenden Beschreibung
einer beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung. Die Zeichnung zeigt in Fig.
i einen Längsschnitt durch die Vorschubkessel-Überwendlichnähmasdhine nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Stirnansicht tlez Maschine (von links in Fig. i gesehen), teilweise
im Schnitt, Fig. 3 eine -Draufsicht der Maschine mit abgenommener Deckelplatts und
teilweise im Schnitt, Fig.4 eine Draufsicht auf die Vorschubkessel; Fig. 5 bis 7
zeigen vergrößerte Darstellungen der Fig. i bis 3, jedoch unter Anfügung solcher
Teile, die in den Fig. i bis 3 im Interesse einer deutlicheren Darstellung des Erfindungsgegenstandes
fortgelassen wurden; Fig. 8 zeigt eine Teilansicht des Nadelstangenantriebs, Fig.
9 die Führung und Lagerung der Nadelstange in Teilansicht, Fig. io einen Teil der
Nadelstangenlagerung in vergrößertem Maßstab, Fig. i i die Gleitführung für die
Nadelstange in Frontansicht und . Fig. 12, einen Teil der Nadelstangenführung. Das
Gehäuse der Nähmaschine besteht aus dem hohlen Ständer io, der oben einen nach einer
Seite vorspringenden Arm i i besitzt. Im unterenTeil des Ständers io befindet sich
eine Bodenplatte, und der darunterliegende Ständerteil dient .als Sockel zum Aufstellen
der Nähmaschine auf einen Tisch od. d'gl. Oberkalb der erwähnten Bodenplatte besteht
ein geschlossener Hohlraum i2, dessen unterer Teil als Ölbehälter 13 dient. Als
oberer Abschluß dient ein Deckel i4., der in geeigneter Weise, etwa durch Schrauben,
"mit dem Ständer io verbunden wird. Quer durch dien Ständer io erstreckt sich die
Hauptantriebswelle 15, die in Lagerbüchsen 16, 17 in den einander
gegenüberliegenden Ständerwänden umläuft. DiebeiderseitsausdemGehäuseder Maschine
herausragenden Endender HauptantTiebswel!le 15 tragen je ein mit einer Riemenscheibe
vereinigtes Handrad i8, die beide mittels Schrauben i9 -auf der Hauptantriebswelle
15 befestigt sind.
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Innerhalb des Ständerhohlraumes 12 trägt die Hauptantriebswelle 15
eine Schnecke 2o, die mit einem. Schneckenrad 2i zusammenarbeitet, das am unteren
Ende einer vertikalen Welle 22 befestigt ist. Von nach innen vorspringenden
Lageraugen getragene Lagerbüchsen 23, 24 dienen zur Führung der vertikalen Welle
22. Beiderseits der Lagerbüchse 24 sind auf der Welle 22 Stellringe 25 angeordnet
und befestigt, die die Welle 22 in der richtigen Lage halten, axiale Drücke der
Welle aufnehmen und somit verhindern, daß die Welle 22 sich axial verschiebt.
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Am oberen Ende trägt die Welle 22 ein Schneckenrad 26, das .mit einem
auf 'einer horizontal angeordneten Welle28 befestigten Schneckenrad 27 kämmt. Die
Welle 28 wird in Lagerbüchsen geführt, die in den vorspringenden Lageraugen 29,
30 eines Böckdhens 31 sitzen, das gegen eine Paßfläche 32 an der inneren
Ständerwand geschraubt wird (Fig. i und 3). Am anderen Ende der Welle 28 sitzt ein
Kegelrad 33, das mit einem Gegenrad 34 am oberen Ende einer vertikalen Welle 35
kämmt. Diese wird in einer Lagerbüchse 36 geführt, die in der unteren Begrenzungswand
des oberen Gehäusearmes i i steckt. An ihrem unteren Ende trägt die Welle 35 einen
Vorschubkessel 37, dessen das Nähgut vorschiebender Mantel in bekannter
Weise
gerändelt ist. Zwischen dem oberen Kegelrad 34 und der Lagerbüchse 36 trägt die
Welle 35 eine Nabe 38, auf der ein Stirnrad 39 sitzt (Fig. i). Dieses kämmt mit
einem Gegenrad 40, das von einer am oberen Ende einer zur Welle 35 parallel verlaufenden
Welle 42 angeordneten Nabe 41 getragen wird. Die Welle 42 dreht sich in einer Lagerbüchse
43, die ebenfalls in der unteren Begrenzungswand des überhängenden Gehäusearmes
i i sitzt. Unterhalb der Lagerbüchse 43 trägt die Welle 42 die eine Hälfte einer
Gelenkkupplung 44, deren andere Hälfte am oberen Ende einer zur Welle 42 achsgleichen
Wellt 45 sitzt. Letztere dreht sich in einer Lagerbüchse 46, die von einem auf einer
sich quer zum überhängenden Gehäusearm i i erstreckenden Schwingwelle 48 befestigten
Arm 47 getragen wird (Fig. i). Am unteren Ende der Welle 45 ist ein Vorschubkessel
49 befestigt, der zwecks Vorschubs des Nähgutes mit dem zuvor erwähnten Vorschubkessel
37 zusammenwirkt und dessen äußere Mantelfläche ebenfalls gerändelt oder gerippt
ist. Die beiden Wellen 4a und 45 sind so miteinander gekuppelt, daß sie achsgleich
ausgerichtet sind und sich gemeinsam drehen. Indessen kann die untere Welle 45 um
einen kleinen Winkel in bezug auf die Welle 42 seitlich ausgeschwungen werden zufolge
der universal wirkenden Kupplung qq.. Der äußere Vorschubkessel 49 wird in elastischem
Anschlag am inneren Vorschubkessel 37 gehalten. Er kann ferner durch Fuß- oder Handbedienung
durch den Schwingarm 47 vom inneren Vorschubkesse137 abgehoben werden, um das Nähgut
den Kesseln zuführen oder von diesen entfernen zu können.
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Der Nadelantrieb erfolgt von der Kurbel 5o aus, die etwa in der Mitte
der Hauptwelle 15 angeordnet ist (Fig.3 und 5). Die Kurbel 50 i'st,durch
einen Lenker 51 mit einem Zapfen 52 verbunden, der in eine Gabel 53 eingeschraubt
ist. Der Zapfen 52 sowie das mit ihm zusammenwirkende und ihn umfassende Ende des
Lenkers 51 besitzen Kugelform bzw. Hohlkugelform. Die Gabel 53 ist am Ende
einer waagerecht hin und her gehenden Nadelstange 55 durch eine Schraube 54 befestigt.
Die Nadelstange 55 wird in Lagerbüchsen 56, 57 geführt, die von nach oben ragenden
Armen 58, 59 eines Lagerbockes 6o getragen werden (Fig. 5), von denn ein Zapfen
61 nach unten in eine Bohrung 62 in einem von der inneren Ständerwand vorspringenden
Arm 63 ragt. Um den Zapfen 61 kann sich der Lagerbock 6o drehen.
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Gemäß der Erfindung arbeitet die neue Maschine mit Nadelvorschub.
Die erforderliche Vorschubbewegung für die Nadel wird von einem Exzenter 64 (Fig.
8) auf der Hauptantriebswelle 15 abgeleitet; der Exzenter ist mittels eines Lenkers
66 an d'em Arm.69 eines bei 7o drehbaren Winkel-Nebels angelenkt. Das freie Ende
67 des Lenkers 66 greift zu diesem Zweck an einem Kugelzapfen 68 an, dessen Schaft
mittels einer Pratzschraube 68, in einer Bohrung des Armes 69 gehalten wird. Der.
als Drehpunkt dienende Sdlraubendrehbolzen 70 wird von dem seitlich vorspringenden
Ende des Stützarmes 63 getragen. Der andere Arm 71 des Winkelhebels ist mit einem
Langloch 72 zur Aufnahme eines Gelenkbolzens 73 versehen, an dem das eine Ende eines
Lenkers 74 angreift, der andererseits durch einen weiteren Gelenkbolzen 75 mit dem
die Nadelstange55 tragenden und führenden Lagerbock 6o gelenkig verbunden ist. Der
Lagerbock 6o kann sich um den Zapfen 61 drehen. Je nachdem, ob der Gelenkbolzen
73 mehr nach dem äußeren oder nach dem inneren Ende des Langloches 72 hin festgestellt
wird, erhält der Lagerbock 6o eine größere oder kleinere Schwingbewegung, d«. h.,
dadurch wird eine größere oder kleinere Stichlänge erzeugt. Auf dem beschriebenen
Wege kann die von der Nadel bewirkte Stichlänge in übereinstimmung mit dem Vorschubweg
der Vorschubkessel gebracht werden. Soll eine andere Stichlänge zur Anwendung kommen,
so muß das Übersetzungsverhältnis zwischen der Hauptantriebswelle 15 und den beiden
Vorschubkesselwellen 35, 42 geändert werden. Zu diesem Zweck wird Schnecke 26 nebst
Schneckenrad 27 ausgetauscht. Dadurch ergibt sich eine die Stichlänge verändernde
Umfangsgeschwindigkeit der beiden Kessel 37, 49, der dann auch die Nadelvorschubbewegung
durch Verstellen des Gelenkbolzens 73 im Langloch 72 (Fig. 8) des obenerwähnten
Winkelhebels 71 angepaßt werden muß.
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Um die Nadelstange 55 gegen Verdrehung um ihre eigene Längsachse zu
sichern sowie die infolge der Vorschubbewegung auftretenden Biegekräfte zu kompensieren,
besitzt das Joch 53 einen nach unten ragenden, umgekehrt T-förmig gestalteten Fuß
76 (Fig. 9 und 12), der in einem aus zwei den T-Balken übergreifenden Backen 77
bestehenden Schlitten geführt wird. Die Backen 77 werden mittels Schrauben 78 an.
dem Lagerbock 6o für die Nadelstangenführung befestigt.
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Die Nadelstange 55 trägt am äußeren Ende eine Nadel 79 (Fig. 4). Da
die Nadelstange 55 außer der hin und der gehenden Bewegung auch noch eine dazu senkrecht
gerichtete Bewegung ausführt, nämlich-die Vorschubbewegung, bedarf sie einer gelenkigen
Führung in der nadelseitigen Gehäusewand des Ständers io. Die Nadelstange trägt
dieserhalb im Bereich dieser Gehäusewand eine gleitbare Muffe, die einen kugeligen
Teil 8o (Fig. io), einen Bord 81 sowie anschließend einen zylindrischenTeil 82 besitzt.
Letzterer wird in einer Büchse 57 geführt, die in dem Lagerauge 59 des schwenkbaren
Lagerbockes 6o (Fig. 9) sitzt. Infolge der seitlichen Nadelstangenbe-#vegung gleitet
der zylindrisebeTeil 82 etwas in der Büchse 57. Der kugelige Teil 8o der genannten
Muffe wird von einem zweiteiligen, durch Sehrauben 85 zusammengehaltenen Schlitten
83, 84 umfaßt (Fig. ii), der seinerseits in einer ebenfalls aus zwei Hälften 87,
88 bestehenden Schlittenführung gleitet, die eine Schlittenbahn 86 besitzt. Die
Hälften 87, 88 der Schlittenführung sind durch Schrauben 89 fest verbunden und hintergreifen
den Schlitten 83, 84. Die gesamte Sdhlittenführungwird von einer lereisförmigen
Ausnehmung 9o in der nadelseitigen Ständerwand aufgenommen (Fig. 8 und 9). Die Ausnehmung
9o besitzt nach dem
Ständerhohlraum zu eine Schulter goQ, gegen
die die Schlittenführung zum Anschlag- kommt: Von außen her wird die Schlittenführung
durch eine mittels Schrauben 92 befestigte Platte 9i überdeckt und in ihrer Lage
unverrückbar gehalten.
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Zw eclcs Bildung einer Zweifaden-Überwendlich= naht arbeiten mit der
Nadel 79 ein Greifer 93 und einSpreizer94zusammen. SolleineDreifaden-Ü'berwendlichnaht
gebildet werden, dann wird der Spreizer 94 gegen einen fadenführenden Greifer ausgewechselt.
Der Greifer 93 wird von einem Halter 95 (Fig. 5 und 6) getragen, mit dem er durch
eine Sohlitzkopfschraube fest verbunden ist. Der Halter 95 befindet sich am äußeren
Ende einer Stange 96, der sowohl lein und her gehende als auch Drehbewegungen um
ihre =Längsachse erteilt werden. Sie wird einerseits in einer Büchse 97 in der nadelseitigen
Wand.des Ständers io geführt und andererseits in einer Büchse 98 in der gegenüberliegenden
Wand. Die, hin und her gehenden Bewegungen werden der Stange 96 durch einen Lenker
ioo übermittelt, dessen eines Ende mit einem Ansatz 99 der Stange 96 gelcrikig
verbunden ist. Das andere gegabelte Ende. des - Lenkers ioo umgreift das obere Ende
eines Hebelarmes io2, mit dem es durch einen Bolzen iöi gelenkig verbunden ist.'
Letzterer wird durch eine Zylinderkopfschraube 103 im Arm ioä festgehalten
(Fig. 6). Der Arm io2 .besitzt eine Nabe 104, die schwenkbar auf einer -parallel
zur . Hauptantriebswelle 15 angeordneten starren Achse iö5 sitzt (Fig. 6). Voxi
'der Nabe 104 ragt ein zweiter Arm io2Q nach unten, der über einen Lenker io6 mit
einem Exzenter 107 auf der Hauptantriebswelle 15 verbunden ist.
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Damit der Stange 96 die erforderlichen Drehbewegungenerteilt werden
'können, trägt sie am oberen Ende einen Klotz io8, von dem ein Kugelzapfen iog seitlich
* vorspringt. Dieser wird von dem oberen Ende i i o eines Lenkers i i i umfaßt,
dessen unteres Ende 11,2 an einem -Exzenter i13 auf der Hauptantriebswelle 15 angelenkt
ist.
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Der Stange 96 wird auf die beschriebene Weise die erforderliche Vierfachbewegung
erteilt, sobald die Hauptantriebswelle 15 in Drehung versetzt wird. Der Greifer
93 kann in die .im äußeren Kessel 49 ausgeworfene Nadelfadensdhleife@ eintreten,
sie über die äneinanerstoßenden Kanten beider- Kessel 37, 49 hinwegtragen und seine
eigene Fadenschleife dem Spreizer 94 zur Verriegelung darbieten. ' Der Spreizer
94 sitzt -in einem Halter i14 am unteren Ende einer Stange i 15, die in einer Büchse
116 in der nadelseitigen Gehäusewand geführt ist-(Fig. 7). Die Stange i 15
verläuft im wesentlichen parallel zur Stange 96. Sie führt .nur Drehbewegungen um
ihre eigene Längsäohse aus, die ihr über einen von einem am oberen Stangenende befestigten
Klotz 118 vorspringenden Kugelzapfen 117 übermittelt werden. Letzterer- wird von
dem Kopf i i9 eines Lenkers i2o umfaßt; dessen unteres Ende 121 an dem Exzenter
122 (Fig. 3) auf der Hauptantriebswelle 15 angreift. - Auf diese Weise erhält der
Spreizer 94 seine Schwingbewegung, sobald sich die Hauptantriebswelle dreht.. Zur
Erzielung ruhigen Laufes der Maschine ist ein Ausgleichsgewicht vorgesehen, das
den unausgeglichenen Kräften und Schwingungen, die infolge' der verschiedenartige
Bewegungen ausführenden Stidhbildewerkzeuge sowie durch deren Antriebe entstehen,
entgegenwirkt. Zu .diesem Zweck ist auf der feststehenden Achse io5 (Fig. 6) eine
Nabe i23 schwingbar angeordnet, von der nach oben ein Arm 124 vorspringt, an dessen
oberem Ende mittels Schrauben 126 ein Gegengewicht i25 befestigt ist. Zwei von der
Nabe 123 seitlich nach unten vorspringende Lappen 127 (Fig. 5) fassen zwischen
sich das Ende eines Lenkers 128, mit dem sie durch einen Gelenkbolzen 129 verbunden
sind. Das andere Ende 130 des Lenkers 128 umfaßt einen. Exzenter 131 auf der. Hauptantriebswelle
15. Sobald sich die Welle 15 dreht, wird das Gegengewicht 125 hin und her geschwungen
und wirkt dadurch den von den anderen Antrieben .erzeugten Vibrationen entgegen
bzw. 'hebt sie auf, so daß die Maschine ruhig laufen kann. , Zur Schmierung der
Getriebe dient eine Ölsdhleuderscheibe 132 auf der Hauptantriebswelle 15 (Fig. i
und 5), die, in den im unteren StändeThohlraum angeordneten Ölsumpf eintauchend,
das Öl im ganzen Gehäuse- verspritzt und einen Ölnebel erzeugt. An der Innenwand-herablaufendes
Öl gelangt dabei auch in einen Schmierkanal 133 in der nadelseitigen Ständerwand
(Fig.9) und von dort durch einen weiteren Kanal 134 zur Schlittenführung 86 für
die Nadelstange 55, die auf diese Weise ausreichend geschmiert werden kann. Auch
die Lagerfläche zwischen dem kugeligen Teil 8o und den ihn umfassenden Schlittenteilen
83, 84 werden durch den Kanal 133 mit Schmiermittel versorgt (Fig. 8, io, i i).
Überschüssiges Öl kann durch den Kanal 135 wieder zum Ölsumpf zurückfließen. Die
Maschine besitzt natürlich alle für die Zuleitung und Spannung der Nähfäden erforderlichen
Vorrichtungen, wie Fadenführungen, Fadenspannungen, und ferner einen Entkräusler
usw. Lediglich die an der Stichbildestelle angeordneten feststehenden Teile müssen
entsprechend der Transportbewegung der Nadel gestaltet werden, d. h.: sie müssen
der Nadel auch seitliche gewähren. Dies gilt insbesondere für die von der Stichbildezunge
138 zum Teil überdeckten Nadelführungen 136, 137 am äußeren bzw. inneren Vorschubkessel
(Fig.4).
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Die bevorzugte Ausführungsform der Maschine sieht den stetigen Vorschub
der-Vorschuhkessel vor. Indessen ist es auch möglich, die-Vorschubkessel -wie bisher---
schrittweise zu schalten. In diesem Falle würde der Schaltschritt zu der gleichen
Zeit erfolgen müssen, während der die Nadel das Nähgut vorschiebt. Auch in einem
solchen Falle wird die Nadel absolut gleichmäßige Stichlängen gewährleisten, wenngleich
die Schaltkupplung infolge hoher Drehzahl und dadurch bedingter hoher Fliehkraft
»schleifen« sollte, d. h. `keine gleichmäßig langen Stiche bzw. Schrittlängen einhalten
könnte. Bei stetig angetriebenen Vorsohubkesseln fallen diese Schwierigkeiten vollkommen
fort, d'a infolge
des präzisen Zusammenwirkens von Vorschubkesseln
und Nadel absolut gleichmäßige Stichlängen eingehalten werden.