-
Zickzacknähmaschine mit einer Einrichtung
-
zum Herstellen von Ziernähten Die Erfindung betrifft eine Zickzacknähmaschine
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
Bei den bisher bekannten Anordnungen dieser Gattung sind die Steuerkurven
sowie die dazugehörige Abtast- und Auswahleinrichtung im Oberarm (DE-PS 1 043 044)
oder im Ständer (DE-AS 1 011 263) der Maschine gelagert, da dort der meiste Platz
für das recht umfangreiche Aggregat zur Verfügung steht. Die Weiterleitung der die
Verstellung des Stoffschiebers und des Nadelstangenpendels bewirkenden Steuerleistung
muß dabei über je ein Umlenkgestänge erfolgen. Da die Stellkräfte insbesondere zum
Halten des Stoffschiebers in seiner eingestellten Lage bei den während seiner Vorschubbewegung
an ihm angreifenden hohen Schubkräften sehr groß sind, müssen die Übertragungselemente
zwischen dem Stoffschieber und den Steuerkurven stabil ausgebildet sein. Infolge
der dadurch erforderlichen grossen Massenkräfte im Abstand vom Schwerpunkt der Maschine
treten unerwünschte Schwingungen bei hohen Drehzahlen auf.
-
Außerdem entsteht durch das in den Übertragungsgelenken vorhandene
Spiel ein die genauen Steuerstellungen der Stelleinrichtung für den Stoffschieber
beeinträchtigendes hohes Gesamtlagerspiel.
-
Mit der Erfindung sollen diese Nachteile vermieden und ein herstellungstechnisch
einfaches und einbaumäßig günstiges Vorschub- und/oder Überstich-Steuerungsaggregat
geschaffen werden.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine weitgehende Ausschaltung
von Übertragungsmitteln zwischen der Stelleinrichtung für den Stoffschieber und
den entsprechenden Steuerkurven zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichnungsteil
des Patentanspruches 1 angegebene Merkmal gelöst.
-
Durch die koaxiale Anordnung des Stellgliedes mit den Steuerkurven
ergibt sich eine kompakte Ausführung des Steueraggregates. Außerdem ermöglicht die
Anordnung des Stellgliedes in unmittelbarer Nähe der Stelleinrichtung für die Vorschubgröße
und -richtung eine Unterbringung des Steueraggregates im unteren Teil der Maschine,
wodurch das wegen des großen erforderlichen Kraftaufwandes sonst in stabiler Ausführung
notwendige Übertragungsgestänge zwischen dem Steueraggregat und dieser Stelleinrichtung
wegfällt. Das Übertragungsgestänge zu dem Nadelstangenpendel muß dann zwar verlängert
werden; es kann dann aber in seiner Masse klein bleiben, weil der Kraftaufwand zur
Bewegung des Nadelstangenpendels nur sehr gering ist. Weiterhin ergibt sich durch
die Anordnung des an sich eine große Masse aufweisenden Steuerkurvenaggregates im
Bereich unterhalb des Schwerpunktes der Maschine eine wesentliche Verbesserung von
deren Standfestigkeit.
-
Eine vorteilhafte Gestaltung der manuellen Einstellung des Stellgliedes
für die Steuerung der Vorschubgröße und -richtung des Stoffschiebers ergibt sich
durch das im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 2 angegebene Merkmal.
-
Eine überaus günstige Lösung ergibt sich bei der Anordnung einer den
Anschlag an die Stellkurve für den Vorwärtsstich andrückenden Feder durch das im
Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 3 angegebene Merkmal.
-
Durch diese Maßnahme wird die Federlänge bei der Verstellung der Stelleinrichtung
für die Vorschubgröße und -richtung wesentlich weniger stark verändert, wie bei
den bekannten Anordnungen, bei denen das eine Federende am Gehäuse der Nähmaschine
befestist ist. Daher lassen sich Nähmaschinenkonstruktionen herstellen, die größere
Stichlängen ausführen können, ohne die durch die Bedienungsperson aufzubringende
Kraft zur Umschaltung auf Rückwärtsstich wesentlich zu vergrößern.
-
Eine in allen Bewegungslagen der Stelleinrichtung für die Vorschubgröße
und -richtung gleichbleibende Rückstellkraft für
den Betätigungshebel
auf Rückwärtsstich wird durch das im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 4 angegebene
Merkmal erzielt.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Nähmaschine nach
der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht der Nähmaschine;
Fig. 2 die Nähmaschine von vorn teilweise im Schnitt; Fig. 3 einen Schnitt nach
der Linie III - III der Fig. 1; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV - IV der
Fig. 2; Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V - V der Fig. 4 und Fig. 6 eine vergrößerte
Draufsicht auf eine der Drucktasten.
-
Die in Fig. 1 dargestellte Nähmaschine weist einen Oberarm 1 auf,
der über einen Ständer 2 mit einem Sockel 3 verbunden ist. Der Sockel 3 wird von
einer Bodenplatte 4 getragen und ist gegenüber dem Ständer 2 und dem Oberarm 1 nach
vorn verbreitert. Er ist mit einem in bezug auf die Mittelachse des Sockels 3 nach
hinten verlagerten Stofftragarm 5 ausgestattet, in dem die unteren Stichbildewerkzeuge,
insbesondere der Greifer der Nähmaschine, gelagert sind.
-
Eine im Oberarm 1 der Maschine gelagerte Hauptwelle 6 (Fig. 2) treibt
über ein Zahnrad 7, einen Zahnriemen 8 und ein Zahnrad 9 (Fig. 3) eine untere Welle
10 an, welche in bekannter nicht dargestellter Weise zum Antrieb des Greifers dient.
-
Im Sockel 3 (Fig. 3 und 4) der Maschine ist ein Träger 11 mit Schrauben
12 befestigt. In dem Träger 11 ist in zwei Lagern eine Achse 13 befestigt1 auf der
ein Block 14 lose gelagert ist, der aus einer Reihe von hintereinander angeordneten
Steuerkurven 15 sowie einem davor angeordneten Zahnrad 16
besteht
Dieses steht mit einem auf der Welle 10 befestigten Zahnrad 17 in Eingriff. Das
Untersetzungsverhältnis zwischen dem Zahnrad 17 und dem Zahnrad 16 beträgt dabei
6 : 1. Auf dem Ende der Achse 13 ist eine Stellkurbel 18 drehbar gelagert, die mit
einem Zahnradsegment 19 fest verbunden ist. Die Stellkurbel 18 wird durch einen
in einer Ringnut in der Achse 13 befestigten Sicherungsring 20 axial geführt.
-
Das Zahnradsegment 19 steht mit einem zweiten Zahnradsegment 21 in
Eingriff, welches auf einem Winkelhebel 22 befestigt ist, der auf einem im Träger
11 befestigten Achsbolzen 23 gelagert ist und einen Anschlag 24 trägt. Dieser ragt
zwischen zwei an der einen Stirnfläche einer Einstellscheibe 25 ausgebildete Stellkurven
26 und 27. Die Einstellscheibe 25 ist um eine an dem Träger 11 befestigte Bundschraube
28 drehbar gelagert. Der den Anschlag 24 tragende Hebelarm des Winkelhebels 22 weist
einen Angriffspunkt 29 auf 1 in den das eine Ende einer Feder 30 eingehängt ist,
deren anderes Ende in einen Angriffspunkt 31 an einem Arm des Zahnradsegmentes 19
eingehängt ist. Die beiden Angriffspunkte 29 und 31 sind auf sich in der gleichen
Richtung bewegenden Teilen der Antriebsverbindung angeordnet.
-
Außerdem ist die Übersetzung der durch den Winkelhebel 22 sowie die
Zahnradsegmente 21 und 19 der Antriebsverbindung so gewählt, daß der in der Nähe
des Stellgliedes 18 angeordnete Angriffspunkt 31 einen größeren Weg bei der gemeinsamen
Bewegungen zurücklegt als der Angriffspunkt 29. Da die Feder 30 bestrebt ist ihre
geringste Ausdehnung einzunehmen, verdreht sie daher das System so, daß sich der
Anschlag 24 an die innere Stellkurve 26 anlegt.
-
Beim Verschwenken des Winkelhebels 22 und des Zahnradsegmentes 19
werden auch die Angriffspunkte 29 und 31 verschwenkt.
-
Dabei verlagern sich die wirksamen Hebelarme der an diesen beiden
Teilen angreifenden Kraft der Feder 30. Der Hebelarm der am Angriffspunkt 29 angreifenden
Federkraft wird bei Verschwenkung des Anschlages 24 entgegen dem Sinne des Uhrzeigers
größer, der Hebelarm der am Angriffspunkt 31 angreifenden Federkraft dagegen kleiner.
Dadurch kann die bei dieser Verdrehung
durch Ausdehnung der Feder
30 auftretende Verstärkung der Zugkraft auf die beiden Angriffspunkte 29 und 31
im wesentlichen aufgehoben werden1 wenn die Lage der beiden Angriffspunkte 29 und
31 so gewählt ist, daß die durch die Verlagerung der beiden Hebelarme bewirkte Veränderung
der Federkraft umgekehrt proportional zu der durch das Übersetzungsverhältnis der
Antriebsverbindung zwischen den Angriffspunkten 29 und 31 bewirkten Veränderung
der Federkraft ist.
-
Im Träger 11 (Fig. 3) ist eine Wähleinrichtung 32 eingebaut.
-
Dazu ist auf einer im Träger 11 gelagerten Achse 33 eine der Zahl
der Steuerkurven 15 entsprechende Zahl von Hebeln 34 aufgehängt. Jeder dieser Hebel
34 ist mit einem Rastarm 35 und einem nach oben ragenden Arm 36 ausgestattet. Auf
jedem der Arme 36 ist eine durch eine entsprechende Durchtrittsöffnung 37 an der
Oberseite des Sockels 3 ragende Drucktaste 38 aufgesteckt. An jedem Hebel 34 ist
ein Tasthebel 39 drehbar gelagert, der zwei Abtastnasen 40 und 41 aufweist.
-
Die Hebel 34 sind durch eine im Träger 11 schwenkbar gelagerte Rastschwinge
42 jeweils in zwei Stellungen verrastbar. Dazu weisen ihre Rastarme 35 je eine Rastnase
43 auf, die in eine von jeweils zwei entsprechenden Vertiefungen 44 an der Rastschwinge
42 einrasten können, die mittels einer Feder 45 gegen die Rastnasen 43 gedrückt
wird. Die Hebel 34 weisen Ansätze 46 auf, gegen die sich an dem Träger 11 befestigte
Blattfedern 47 abstützen. Die Blattfedern 47 sind mit Anschlägen 48 ausgestattet,
gegen die sich die angehobenen Hebel 34 anlegen.
-
Die auf der einen Seite der Tasthebel 39 angeordneten Abtastnasen
40 können mit jeweils einer der nebeneinander angeordneten Steuerkurven 15 zusammenwirken,
während sich die auf der anderen Seite der Tasthebel 39 angeordneten Abtastnasen
41 an einzeln Schwingrahmen 49 anlegen, der mittels einer Achse 50 in dem Träger
11-gelagert ist. Der Schwingrahmen 49 ist mit einem Stift 51 verbunden, an dem eine
Zugstange 52 angreift, die über einen im Oberarm 1 gelenkig befestigten Umlenkhebel
53
(Fig. 2) und eine Verbindungsstange 54 mit einem Nadelstangenpendel
55 verbunden ist. Das Nadelstangenpendel 55 ist dabei gelenkig mittels eines Bolzens
56 im Oberarm 1 gelagert und trägt eine vertikal bewegliche Nadelstange 57. Diese
ist mit einem Zapfen 58 fest verbunden1 an dem ein Lenker 59 angreift, der an einer
auf der Hauptwelle 6 befestigten Kurbel 60 angelenkt ist.
-
Auf der Achse 33 (Fig. 4) ist ein Winkelhebel 61 gelagert.
-
Dieser trägt einen Führungszapfen 62, der in eine Steuernut 63 in
der Stirnseite der Einstellscheibe 25 ragt, die der Stirnseite mit den Einstellkurven
26 und 27 gegenüberliegt.
-
An dem Winkelhebel 61 ist ein Tasthebel 64 gelagert, der eine gegen
eine Steuerkurve 65 drückende Abtastnase 66 und eine gegen einen.mit dem Zahnradsegment
21 fest verbundenen Anschlag 67 gerichtete Abtastnase 68 aufweist. Die Steuerkurve
65 ist dabei fest mit dem Zahnrad 16 verbunden1 wie die Fig. 5 zeigt.
-
Das Stellglied 18 (Fig. 5) ist über einen Bolzen 69 mit einem Lenker
70 verbunden1 der mittels eines Bolzens 71 an einem weiteren Lenker 72 angelenkt
ist. An dem Bolzen 71 greift eine Exzenterstange 73 an, die einen auf der Welle
10 gelagerten Exzenter 74 umgreift.
-
Der Lenker 72 (Fig. 2) ist mit einem Arm eines Winkelhebels 75 verbunden1
der auf einer im Stofftragarm 5 gelagerten Welle 76 befestigt ist. Ein zweiter nach
oben ragender Arm des Winkelhebels 75 weist an seinem Ende eine Führungsschlitz
auf 1 in dem ein Zapfen 77 geführt ist. Dieser ist an einem Tragarm 78 befestigt1
der auf einer horizontalen, im Stofftragarm 5 parallel zur Vorschubrichtung befestigten
Achse 79 verschiebbar gelagert ist. An seinem freien Ende trägt der Tragarm 78 einen
Stoffschieber 80, dessen Zähne durch Schlitze einer Stichplatte 81 auf das Nähgut
einwirken. Der Tragarm 78 stützt sich auf einen Hebeexzenter 82 ab, der auf der
Welle 10 befestigt ist.
-
An dem Zahnradsegment 21 (Fig. 4) ist ein nach oben ragender Hebelarm
83 befestigt1 mit dem ein Arm 84 eines Betätigungshebels 85 zum Umschalten der Vorschubrichtung
auf Rückwärtsstich zusammenwirken kann. Der Betätigungshebel 85 ist im Ständer 2
der Maschine gelagert und wird durch eine am Ständer 2 und an ihm eingehängte Feder
86 gegen einen oberen Anschlag 87 gezogen.
-
Die an der Einstellscheibe 25 vorgesehenen Stellkurven 26 und 27 sind
in einem Verstellbereich a invers zueinander ausgebildet, d. h. die damit einstellbaren
Vorschubgrößen in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung sind jeweils gleich groß. In diesem
Bereich dient die innere Stellkurve 26 zur Einstellung der Vorschubgröße in Vorschubrichtung,
wobei der Anschlag 24 normal an ihr anliegt. Die Stellkurve 27 dient zur Umschaltung
der Vorschubrichtung auf Rückwärtsstich durch Bewegen des Anschlages 24 an die Kurve.
-
Die Stellkurven 26 und 27 sind in einem Verstellbereich b so ausgebildet,
daß mit der Stellkurve 26 die Vorschubgröße von einem minimalen Wert bis zu einem
maximalen Wert veränderbar ist, während die Stellkurve 26 außerhalb des normalen
Bewegungsbereiches des Anschlages 24 liegt.
-
Die Drucktasten 38 (Fig. 6) tragen jeweils zwei Symbole 88, 89 von
den Nähmustern, welche nach Betätigung der jeweiligen Drucktaste 38 ausgewählt werden
können. Zur Unterscheidung der beiden auf jeweils einer Drucktaste 38 befindlichen
Symbole 88, 89 können diese verschiedenfarbig ausgeführt sein.
-
Die Nähmaschine arbeitet wie folgt: Beim Umlauf der Hauptwelle 6 (Fig.
2) läuft die Welle 10, über die Zahnräder 7 und 9 und den Zahnriemen 8 angetrieben,
mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Hauptwelle 6 um. Die Welle 10 treibt über
die Zahnräder 17 (Fig. 3) und 16 den auf der Achse 13 gelagerten Block 14 mit der
Untersetzung 6 : 1 an.
-
Mit der Welle 10 dreht sich der Exzenter 74 (Fig. 2 und 5), der den
Winkelhebel 75 über die Exzenterstange 73 und den Lenker 72 ausschwingt, wodurch
dieser dem Tragarm 78 und damit auch dem Stoffschieber 80 Schiebebewegungen erteilt.
-
In Übereinstimmung mit der Schiebebewegung erfolgt die Hebebewegung
des Stoffschiebers 80 durch den auf der Welle 10 befestigten Hebeexzenter 82, wobei
sich die Zähne des Stoffschiebers 80 über die Oberfläche der Stichplatte 81 erheben
und in Eingriff mit dem Nähgut treten.
-
Die Einstellung der Vorschubschrittgröße des Stoffschiebers 80 erfolgt
durch Verstellung der Einstellscheibe 25 (Fig. 4), wenn sich der Anschlag 24 innerhalb
des Verstellbereiches a der Stellkurven 26 und 27 befindet. Unter dem Einfluß der
Feder 30 liegt der Anschlag 24 an der inneren Stellkurve 26 an und verstellt über
den Winkelhebel 22 und die beiden Zahnradsegmente 21 und 19 das Stellglied 18 mit
dem als Drehachse für den Lenker 70 (Fig. 3 und 5) dienenden Bolzen 69. Bei der
Ausschwingbewegung des Bolzens 71 durch die Exzenterstange 73 führt deshalb der
Lenker 70 eine reine Drehbewegung um den Bolzen 69 aus, wogegen der Lenker 72 außer
dieser Drehbewegung auch noch eine Relativbewegung um seine Anlenkstelle am Winkelhebel
75 ausführt. Diese Relativbewegung wird über den Winkelhebel 75 als Schiebebewegung
auf den Tragarm 78 übertragen. Dieser gleitet auf der Achse 79 vor und zurück und
erteilt dabei dem an seinem freien Ende befestigten Stoffschieber 80 Schiebebewegungen,
deren Größe von der Stellung der Einstellscheibe 25 abhängig ist.
-
Die Umschaltung des Stoffschiebers 80 auf Rückwärtsstich erfolgt durch
Niederdrücken des Betätigungshebels 85 (Fig. 4) gegen den Zug der Feder 86. Dabei
verschwenkt der Arm 84 den Hebelarm 83 in Fig. 4 entgegen dem Sinn des Uhrzeigers,
so daß das mit dem Arm 84 verbundene Zahnradsegment 21 den Winkelhebel 22 bis zur
Anlage des Anschlages 24 an die Stellkurve 27 verschwenkt. Gleichzeitig wird das
Stellglied 18
von dem Zahnradsegment 19 in seine für das Rückwärtsnähen
vorgesehene Stellung verschwenkt.
-
Bei der Freigabe des Betätigungshebels 85 kehren das Stellglied 18
und der Anschlag 24 unter dem Einfluß der Feder 30 in ihre vorherige Stellungen
zurück und der Betätigungshebel 85 legt sich an den Anschlag 87 an.
-
Die Steuerung der Ausschwingweite des Nadelstangenpendels 55 erfolgt
durch Betätigung einer der Drucktasten 38 (Fig. 3).
-
Beim Niederdrücken einer Drucktaste 38 wird der zugehörige Hebel 34
nach unten verschwenkt und seine Rastnase 43 rastet in die untere Vertiefung 44
der Rastschwinge 42 ein Bei der dabei erfolgenden Ausschwingung der Rastschwinge
42 gegen den Zug der Feder 45 wird ein vorher in der Vertiefung 44 verrasteter Hebel
34 durch die zugehörige Blattfeder 47 nach oben gegen den zur Geräuschdämpfung federnd
ausgebildeten Anschlag 48 gedrückt. Die Rastnase 43 des Hebels 34 legt sich dabei
frei in die obere Vertiefung 44 ein.
-
Durch die Bewegung des betätigten Hebels 34 in seine untere -Lage
wird der an ihm angelenkte Tasthebel 39 in Anlage an die zugehörige Steuerkurve
15 und an den Schwingrahmen 49 gebracht. Beim Umlauf des Blockes 14 verschwingt
somit die ausgewählte Steuerkurve 15 über den zugehörigen Tasthebel 39 den Schwingrahmen
49, wobei dieser über den damit verbundenen Stift 51, die Zugstange 52 und die Verbindungsstange
54 das Nadelstangenpendel 55 entsprechend der Kurvenform der ausgewählen Steuerkurve
15 ausschwingt. Dabei näht die Nähmaschine ein Nähmuster1 das dem unteren Symbol
88 auf der Drucktaste 38 des niedergedrückten Hebels 34 entspricht.
-
Beim Verstellen der Einstellscheibe 25 in den Bereich, in welchem
sich der Anschlag 24 im Verstellbereich b befindet und an der inneren Stellkurve
26 anliegt, verschwenkt die Einstellscheibe 25 über den in ihre Steuernut 63 eingreifenden
Führungszapfen 62 den Winkelhebel 61, so daß sich der
Tasthebel
64 mit seiner Abtastnase 68 gegen den Anschlag 67 des Zahnradsegmentes 21 und mit
seiner Abtastnase 66 gegen die Steuerkurve 65 an dem Zahnrad 16 anlegt.
-
Beim Antrieb des Blockes 14 steuert nunmehr neben der ausgewählten
Steuerkurve 15, welche die seitliche Ausschwingbewegung des Nadelstangenpendels
55 bewirkt, die Steuerkurve 65 über den Tasthebel 64, den Anschlag 67 sowie die
Zahnradsegmente 21 und 19 die Bewegung des Stellgliedes 18. Durch deren Ausschwingbewegungen
wird in der bereits beschriebenen Weise die Vorschubgröße und die -richtung des
Stoffschiebers 80 beeinflußt. Die Steuerkurve 65 ist dabei so ausgestaltet, daß
der Stoffschieber 80 zwei Vorschubschritte in Vorwärts- und einen darauffolgenden
Vorschubschritt in Rückwärtsrichtung ausführt. Bei dieser kombinierten Steuerung
des Nadelstangenpendels 55 und des Stoffschiebers 80 näht die Nähmaschine ein Nähmuster,
das dem oberen Symbol 89 auf der Drucktaste 38 des niedergedrückten Hebels 34 entspricht.
-
Die beiden Grundfarben der Symbole 88 sind auch bei der Beschriftung
der Einstellscheibe 25 zur Auswahl der beiden Einstellbereiche a und b verwendet,
so daß diese sich ohne Schwierigkeiten auf das gewünschte der beiden Symbole 88
oder 89 der ausgewählten Drucktaste 38 einstellen läßt.