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Die
Erfindung betrifft einen Öffner für eine Spulenhülse
einer Nähmaschine, insbesondere ein in einer Nähmaschine
eingebautes Gerät, bei dem der Fadenschlitz durch Betätigung
der Spulenhülse geöffnet bzw. geschlossen werden
kann.
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Bezüglich
der Betätigung des Öffners wird üblicherweise
ein aus Schwinge, Stützwelle und anderen Bauteilen bestehender
Ablenkungsmechanismus zum Öffnen des Fadenschlitzes auf
der Antriebswelle der Schwenkspule vorgesehen. Dabei entspricht
die Drehgeschwindigkeit des Ablenkungsmechanismus der der Schwenkspule,
was zweifach groß als die Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle ist.
Demzufolge erübrigt sich deswegen ein Arbeitszyklus, weil
beim Öffnen des Fadenschlitzes zwei Arbeitszyklen des Ablenkungsmechanismus
des Öffners entstehen, wobei nur einer davon zum Öffnen des
Fadenschlitzes notwendig ist. Aus diesem Grund sind eine erhöhte
Störanfälligkeit der Bauteile sowie laute Geräusche
verursacht.
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Eine
Verbesserung ist aus der
CN 200380100280.3 ”Nähmaschine” bekannt,
die einen im oberen Bereich angeordneten Armabschnitt, ein vertikales
Gestell und eine als Gehäuse ausgeführte Grundplatte
aufweist. Im Armabschnitt ist eine Armwelle gelagert. Eine vertikale
Schwenkspule ist in der Grundplatte gelagert, deren Antriebswelle
mit einem Kegelrad von einer Antriebsvorrichtung angetrieben wird.
Die Antriebswelle wird wiederum über einen Riemen von der
oben genannten Armwelle angetrieben, wobei die Drehzahl der Schwenkspule
zweimal so hoch wie die der Antriebswelle ist. In der Schwenkspule
ist eine gegenüber der Schwenkspule frei drehbare Spulenhülse
gelagert, die mit einer nach oben gerichteten Stützstange
versehen ist, welche sich wiederum zwischen beiden unter der Nadellochplatte
angeordneten Anschlägen gehalten werden kann. Befindet
sich die Stützstange an einer mittleren Stelle der beiden
Anschläge, entsteht ein kontinuierlicher Fadenschlitz durch
den Luftspalt von beiden Seiten der Stützstange und durch
den oberen Luftspalt.
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Das Öffnen
des Fadenschlitzes erfolgt dadurch, dass sich der Hebel des Öffners
an dem in der Spulenhülse ausgebildeten Ansatz des Öffners
abstützt und somit verdreht sich die Spulenhülse
in einer entgegengesetzten Drehrichtung der Schwenkspule. Auf diese
Weise bleibt die Stützstange zwischen beiden Anschlägen.
Wenn das Verhindern der Spulhülse nicht durch das Abstützen
des Hebels an dem Ansatz des Öffners erfolgt, nämlich
bei einer in gleicher Richtung erfolgten Drehbewegung von der Spulhülse
und der Schwenkspule, wird der Fadenschlitz durch das Verschieben
der Stützstange gegen einen Anschlag geschlossen. Der Öffner
der Spulenhülse wird von einem mit der Antriebswelle des Öffners
gekoppelten Kontakthebel und einer mit der Antriebswelle gekoppelten
axialen Kurvenscheibe angetrieben.
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In
der oben beschriebenen Gestaltung besteht ein Gleitkontakt zwischen
dem Kontakthebel und der axialen Kurvenscheibe, was den Einbau von Röllchen
verhindert und einen Verschleiß zur Folge hat. Darüber
hinaus ist ein größerer Raumanspruch aufgrund
der Schwenkbewegung des Kontakthebels zur Verfügung zu
stellen. Bezüglich der vorstehenden Probleme lässt
sich ein erfindungsgemäßer Öffner für
eine Spulenhülse einer Nähmaschine entwickeln.
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Eine
erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Öffner
für eine Spulenhülse einer Nähmaschine
zu schaffen, bei dem die kontinuierliche Drehbewegung der Antriebswelle,
einerseits durch die verzahnte Drehbewegung der Zahnstange und der Zahnräder
unter Einwirkung des Nockens, und andererseits durch die Formgestaltung
des Nockens zum Öffnen bzw. Schließen des Fadenschlitzes
direkt in eine Schwenkbewegung mit Richtungsumkehren umgewandelt
wird. Auf diese Wiese entfallen der Hebel, die Schwinge und andere
Bauteile im herkömmlichen Antriebsmechanismus entfallen,
was eine Einsparung des Raums bzw. des Volumens ermöglicht.
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Eine
zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Öffner
für eine Spulenhülse einer Nähmaschine
zu schaffen, bei dem die Antriebskräfte zur Reduzierung
des Teilverschleißes und des Geräusches unmittelbar
von der Antriebswelle über den Wälzkontakt direkt
auf den Drehzapfen des Hebels aufgebracht werden, wobei ein optimaler
zeitlicher Ablauf des Fadenschlitzes zu realisieren ist.
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Diese
Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst
durch einen Öffner für eine Spulenhülse
einer Nähmaschine, der die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen
aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der
Erfindung ist ein Öffner für eine Spulenhülse
einer Nähmaschine geschaffen, der auf einen mit einer Antriebswelle
ausgestatteten Schiffchensitz einer Nähmaschine angeordnet
ist und einen Nocken, eine Zahnstange und einen Drehzapfen aufweist.
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Der
Nocken ist auf der Antriebswelle befestigt und ein Vorsprung ist
zur Steuerung des zeitlichen Ablaufs am Rand des Nockens ausgebildet.
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Die
Zahnstange weist einen Zahnabschnitt auf und ist beweglich auf dem
Schiffchensitz gelagert, deren ein Kontaktbereich sich an dem Nocken abstützt.
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Der
Drehzapfen ist im oberen Bereich mit einem Hebel versehen und durch
ein Gelenk mit dem Schiffchensitz gekoppelt. Auf den Drehzapfen
ist ein in den Zahnabschnitt der Zahnstange eingreifbares Zahnrad
angeordnet, wobei sich eine Torsionsfeder auf den Drehzapfen aufgesteckt
ist.
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Drückt
die Zahnstange gegen eine andere Stelle außerhalb des Vorsprungs
des Nockens, weicht der Hebel von dem Ansatz des Öffners
auf der Spulenhülse ab. In diesem Fall kann sich die Spulenhülse
mit dem die Spulenhülse tragenden Drehschiffchen drehen,
bis die Stützstange der Spulenhülse zum Schließen
des Fadenschlitzes gegen den ersten Anschlag der Nadellochplatte
drückt.
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Wird
der Vorsprung des Nockens durch die Drehbewegung der Antriebswelle
in Berührung mit dem Kontaktbereich der Zahnstange gebracht,
dann wird die Zahnstange durch den Vorsprung auswärts geschoben,
was eine Drehbewegung des in den Zahnabschnitt der Zahnstange eingreifenden
Zahnrads auslöst. Dadurch dreht sich der Drehzapfen zugleich
im Uhrzeigersinn und treibt den Hebel des Öffners derart
an, dass er in Richtung der Spulenhülse schwenkt und sich
an dem Ansatz des Öffners abstützt, wobei sich
die Spulenhülse in entgegengesetzter Richtung zu dem Drehschiffchen
dreht. In diesem Fall wird die Stützstange von dem ersten
Anschlag losgelöst, sodass der Fadenschlitz geöffnet und
die Torsionsfeder ebenfalls mitgeführt wird. Wenn der Nocken
zum Entfernen des Vorsprungs von dem Kontaktbereich der Zahnstange
weitergedreht wird, werden das Zahnrad und der Drehzapfen unter
Einwirkung der vorgespannten Torsionsfeder in gegensinnige Drehbewegung
gesetzt, sodass die Zahnstange wieder in Ruhestellung zurückkehrt
und der Hebel vom Ansatz des Öffners weg ist. Nun dreht sich
die Spulenhülse mit dem Drehschiffchen weiter, bis sich
die Stützstange zum Schließen des Fadenschlitzes
erneut an dem ersten Anschlag abstützt.
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Im
Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen anhand
der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt:
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1 eine
perspektivische schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Öffners
für eine Spulenhülse einer Nähmaschine;
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2 eine
schematische Darstellung der Einbaustelle eines Öffners
für eine Spulenhülse einer Nähmaschine
in einer Nähmaschine;
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3 eine
Seitenansicht eines Öffners für eine Spulenhülse
einer Nähmaschine von a1 in 2 gesehen;
und
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4 eine
Draufsicht auf einen Öffner für eine Spulenhülse
einer Nähmaschine von a2 in 2 gesehen.
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Wie
aus 1 bis 3 ersichtlich, weist der Öffner
für eine Spulenhülse einer Nähmaschine einen
an einer Antriebswelle 2 angeordneten Nocken 1 auf.
Die in 2 gezeigte Antriebswelle 2 ist im Schiffchensitz 4 auf
der Grundplatte 3 eingebaut. Am Rand des Nockens 1 ist
ein Vorsprung 10 zur Steuerung der zeitlichen Abläufe
ausgebildet. Eine einen Zahnabschnitt 50 und eine Ebene 51 aufweisende Zahnstange 5 drückt
mit ihrem Kontaktbereich 52 gegen den Rand des Nockens 1.
Ein anderes Ende der Zahnstange 5 ist mit einem Verbindungselement 6 im Schiffchensitz 4 angeordnet.
Der Kontaktbereich 52 steht mittels eines Röllchens 520 mit
dem Rand des Nockens 1 in Berührung. Im Verbindungselement 6 ist
ein Verbindungsloch 61, eine Einstecknut 62 und eine
Aufnahmenut 63 ausgebildet, wobei das andere Ende der Zahnstange 5 beweglich
im Verbindungsloch 61 eingesteckt ist. Ein Steckstift 64 ist
in der Einstecknut 62 eingesteckt angeordnet und steht
zum Verhindern des Drehens der Zahnstange 5 mit der Ebene 51 der
Zahnstange 5 in Berührung.
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Ein
im oberen Bereich mit einem Hebel 70 versehener Drehzapfen 7 ist
im Schiffchensitz 4 drehbar gelagert, der ein Zahnrad 71 aufweist.
Der Drehzapfen 7 ist durch die Aufnahmenut 63 des
Verbindungselementes 6 hindurch gesteckt, sodass sich das
Zahnrad 71 im Verbindungselement 6 befindet und
in den Zahnabschnitt 50 der Zahnstange 5 eingreift.
Durch den Antrieb der Zahnstange 5 wird der Drehzapfen 7 in
Drehbewegung gesetzt, um den oben angeordneten Hebel 70 zu
schwenken. Unter dem Zahnrad 71 ist der Drehzapfen 7 mit
einer Drehplatte 72 und einem Befestigungselement 73 versehen,
wobei ein Hakenloch 720 und ein Befestigungsloch 730 jeweils
in der Drehplatte 72 bzw. im Befestigungselement 73 ausgebildet
ist. Eine Torsionsfeder 74 ist zwischen der Drehplatte 72 und
dem Befestigungselement 73 durchgesteckt, deren beide Enden jeweils
im Hakenloch 720 bzw. im Befestigungsloch 730 eingesteckt
und befestigt sind. Durch die von der Torsionsfeder 74 aufgebrachte
Torsionskraft wird der Röllchen 520 gegen den
Rand des Nockens 1 gedrückt. Der untere Endabschnitt
des Drehzapfens 7 ist durch den Schiffchensitz 4 hindurchgesteckt,
in dem eine ringförmige Rastnut 75 ausgebildet
ist. Die axiale Position des Drehzapfens 7 ist durch das
Zwischenwirken der ringförmigen Rastnut 75 mit
einer Klemmfeder 76 fest bestimmt.
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Bezug
nehmend auf 3 und 4 weist die
Spulenhülse 8 einen Ansatz 81 und eine
vorstehende Stützstange 82 auf. Beim Schwenken
zur Spulenhülse 8 stützt sich der Hebel 70 an
dem Ansatz 81 der Spulenhülse 8 ab. Drückt
die Zahnstange 5 an einer anderen Stelle außer
dem Vorsprung 10 des Vorsprungs 10, verlässt
der Hebel 70 den Ansatz 81 des Öffners.
In diesem Fall kann sich die Spulenhülse 8 mit
dem die Spulenhülse 8 tragenden Drehschiffchen 9 drehen,
bis die Stützstange 82 der Spulenhülse 8 zum
Schließen des Fadenschlitzes gegen den ersten Anschlag 31 der
Nadellochplatte 30 drückt. Wird der Vorsprung 10 des
Nockens 1 durch die Drehbewegung der Antriebswelle 2 in
Berührung mit dem Kontaktbereich 52 der Zahnstange 5 gebracht,
schiebt der Vorsprung 10 die Zahnstange 5 dann
auswärts. Das in die Zahnstange 5 eingreifende
Zahnrad 71 wird von der Zahnstange 5 in Drehbewegung
gesetzt. Der Drehzapfen 7 dreht sich im Uhrzeigersinn und treibt
den Hebel 70 derart an, dass er in Richtung der Spulenhülse 8 schwenkt
und sich an dem Ansatz 81 des Öffners abstützt.
Die Spulenhülse 8 dreht sich somit in entgegengesetzter
Richtung zu dem Drehschiffchen 9. In diesem Fall wird die
Stützstange 82 von dem ersten Anschlag 31 losgelöst.
Demzufolge wird der Fadenschlitz geöffnet und die Torsionsfeder 74 wird
zum Drehen mitgeführt. Wenn der Nocken 1 zum Entfernen
des Vorsprungs 10 von dem Kontaktbereich 52 der
Zahnstange 5 weitergedreht wird, werden das Zahnrad 71 und
der Drehzapfen 7 unter Einwirkung der vorgespannten Torsionsfeder 74 in
gegensinnige Drehbewegung gesetzt, sodass die Zahnstange 5 wieder
in Ruhestellung zurückkehrt und der Hebel 70 von
dem Ansatz 81 des Öffners weg ist. Nun dreht sich
die Spulenhülse 8 mit dem Drehschiffchen 9 weiter,
bis sich die Stützstange 82 zum Schließen
des Fadenschlitzes erneut an dem ersten Anschlag 31 abstützt.
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Der
Hebel, die Schwinge und die anderen in einem herkömmlichen
Antriebsmechanismus eingebauten Bauteile erübrigen sich,
indem die sich ineinander eingreifende Zahnstange 5 und
das Zahnrad 71 von dem Vorsprung 10 angetrieben
werden und die kontinuierliche Drehbewegung der Antriebswelle 2 durch
die Formgestaltung des das d Nockens 1 direkt in eine Schwenkbewegung
mit Richtungsumkehren des Hebels 70 umgewandelt wird. Dadurch
ist eine Einsparung des Raums bzw. Volumens möglich. Darüber
hinaus werden die Antriebskräfte von der Antriebswelle 2 eingeleitet
und keine Drehzahländerung trifft bei der Kraftübertragung
auf, wobei der Öffner bei einer Umdrehung der Antriebswelle 2 einmal geöffnet
bzw. geschlossen wird. Da sich das Drehschiffchen 9 zweimal
schnell dreht als die Antriebswelle 2, beträgt
die Geschwindigkeit des Öffners nur die Hälfte
von der des Drehschiffchens 9. Neben der Reduzierung des
Verschleißes und der Verringerung von Geräuschen
ist ein optimaler zeitlicher Ablauf des Fadenschlitzes zu realisieren.
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Obwohl
die Erfindung in Bezug auf ein Beispiel beschrieben wurde, welches
derzeit als praktikabelste und bevorzugte Ausführungsform
betrachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf das
offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Im
Gegenteil sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche
Anordnungen abgedeckt werden, deren Merkmale im Schutzbereich der
beigefügten Ansprüche liegen.
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- 1
- Nocken
- 2
- Antriebswelle
- 3
- Grundplatte
- 4
- Schiffchensitz
- 5
- Zahnstange
- 6
- Verbindungselement
- 7
- Drehzapfen
- 8
- Spulenhülse
- 9
- Drehschiffchen
- 10
- Vorsprung
- 30
- Nadellochplatte
- 31
- Anschlag
- 50
- Zahnabschnitt
- 51
- Ebene
- 52
- Kontaktbereich
- 61
- Verbindungsloch
- 62
- Einstecknut
- 63
- Aufnahmenut
- 64
- Steckstift
- 70
- Hebel
- 71
- Zahnrad
- 72
- Drehplatte
- 73
- Befestigungselement
- 74
- Torsionsfeder
- 75
- Rastnut
- 76
- Klemmfeder
- 81
- Ansatz
- 82
- Stützstange
- 520
- Röllchen
- 720
- Hakenloch
- 730
- Befestigungsloch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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