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Vorschubeinrichtung für Nähmaschinen mit oberen und unteren Vorschubrädern
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Vorschubvorrichtungen für Nähmaschinen.
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Ein Hauptzweck der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten
Vorschubvorrichtung für Nähmaschinen mit oberen und unteren Vorschubrädern, bei
welcher Leerbewegungen praktisch ausgeschaltet sind. Ein weiterer Zweck der Erfindung
besteht darin, eine Vorschubvorrichtung zu schaffen, bei welcher übereinander angeordnete
Stofflagen mit gleicher oder unterschiedlicher Geschwindigkeit längs der Stichbildev
orrichtung vorgeführt werden, so daß die übereinanderliegenden Stofflagen entweder
ohne gegenseitige Bewegung vernäht werden können oder daß eine Stofflage mit Bezug
auf die andere eingehalten oder gestreckt werden kann.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorschubvorrichtung
mit oberen und unteren Vorschubrädern, von denen das untere Vorschubrad in an sich
bekannter Weise mittels eines Geschwindigkeitswechselgetriebes angetrieben wird,
welches zu einem Satz zusammengefügte Zahnräder aufweist, die wahlweise in Antriebsbeziehung
gebracht werden können. Erfindungsgemäß weist die Vorschubrichtung Mittel auf, die
für den Arbeiter leicht zugänglich sind, um die Geschwindigkeit des Vorschubrades
zu ändern, wodurch der Vorschubhub der oberen und unteren Vorschubräder in übereinstimmung
gebracht oder ungleich gemacht werden kann, um eine Differentialvorschubwirkung
herbeizuführen.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorschubvorrichtung
mit einem oberen Vorschubrad, welche eine verbesserte Antriebsvorrichtung hat, die
in ihrer Wirkung zwangsläufig
aber nachgiebig ist, um zu ermöglichen,
daß das Vorschubrad angehoben und gesenkt sowie auch in eine unwirksame Lage geschwungen
werden kann, ohne den die Kraft übertragenden Antrieb auszuschalten. Die Antriebsvorrichtung
ist in der Nähe des Maschinenarmes und dessen Kopfes angeoxdnet, so däß sie den
zur Handhabung des Arbeitsstückes dienenden Raum unterhalb des Maschinenarmes nicht
beeinträchtigt.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar ist Fig. z eine Vorderansicht einer Nähmaschine gemäß der
Erfindung, teilweise im Schnitt; Fig. 2 ist eine Endansicht des Maschinenkopfes
und des unteren Triebwerkteiles; Fig. 3, ist eine im vergrößerten Maßstab gezeichnete
Schnittansicht durch den Tragklotz für das Vorschubrad und veranschaulicht die Antriebsverbindungen
zwischen diesem Vorschubrad und dem biegsamen Kabel; Fig.4 ist ein Schnitt nach
der Linie 4-4 der Fig. 3; f Fig. 5 ist ein senkrechter Querschnitt durch den Maschinenständer
und veranschaulicht die Art und Weise, in welcher die verschiedenen Antriebe für
die oberen und unteren Vorschubräder von der aufrecht stehenden Ständerwelle abgeleitet
werden, welche die oberen und unteren Hauptwellen der Maschine miteinander verbindet;
Fig.6 ist eine im vergrößerten Maßstab gezeichnete Schnittansicht durch das Geschwindigkeitswechselgetriebe
des oberen Vorschubrades und veranschaulicht die Mittel, die verwendet werden, um
das gewünschte - anzutreibende Zahnrad mehrerer zu einem Satz zusammengefügter Zahnräder
mit dem dazugehörigen Zahnrad wahlweise zu verbinden; Fig. 7 ist eine im vergrößerten
Maßstab gezeichnete Schnittansicht durch den unteren Endteil der Stoffdrückerstange
und den Lagerarm des Vorschubrades; Fig.8 ist ein waagerechter Schnitt nach der
Linie 8-8 der Fig. i.
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Das Maschinengehäuse weist eine Stofftragplatte i auf, von deren einem
Ende ein hohler Ständer 2 emporragt, der den rohrförmigen Maschinenarm 3 trägt,
welcher in einen Kopf 4 ausläuft, der die Stofftragplatte i überhängt. In Lagern
des Maschinenarmes 3 ist zur Ausführung einer Drehung die Armwelle 5 ' gelagert,
welche an ihrem äußeren Ende eine Schnurscheibe 6 und an ihrem inneren Ende eine
Kurbelscheibe 7 trägt. Die Kurbelscheibe 7 ist in der üblichen Weise durch einen
Lenker 8 mit einer Nadelstange 9 verbunden, wodurch die Nadelstange bei der Drehung
der Armwelle 5 auf und ab bewegt wird. An ihrem unteren Ende trägt die Nadelstange
9 eine Nadel i o.
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Die Nadelstange 9 ist zur Ausführung von längs verlaufenden Aufundabbewegungen
in ausgerichteten Lagern gelagert, welche in einem Abstand. voneinander liegenden
Lappen i i, 12 -eines Nadelstangenschwingrahmens 13 vorgesehen sind, der an seinem
oberen Ende auf einem Zapfen 14 schwenkbar getragen wird, welcher in dem Kopf 4
befestigt ist, wodurch der Nadelstangenschwingrahmen 13 auf Schwingbewegungen in
der Yorschubrichtung beschränkt ist. Der Nadelstangenschwingrahmen 13 wird in der
Vorschublinie durch einen Kurbelarm 15 ausgeschwenkt, -um die Vorbewegung des Arbeitsstückes
durch die Maschine hindurch zu unterstützen. Das untere Ende des Kurbelarmes @ 15
ist mit dem Nadelstangenschwingrahmen 13 verbunden, und sein oberes Ende ist auf
dem einen Ende einer waagerecht liegenden Schwingwelle 16 angebracht, die in dem
Maschinenarm 3 unterhalb und im wesentlichen parallel zur Armwelle 5 gelagert ist.
Auf dem anderen Ende der Schwingwelle 16. ist ein aufrecht stehender Schwingarm
17 festgeklemmt (Fig. i), der an seinem oberen Ende gegabelt ist und eine übliche
Ausbildung eines einstellbaren Exzenters 18 umfaßt, welcher fest auf der Armwelle
5 sitzt. Der Exzenter 18 wird vorzugsweise einstellbar ausgebildet, so daß die der
Nadel io übertragene Vorschubbewegung in der Größe den Vorschubbewegungen der Vorschubräder
entsprechen kann, welche weiter unten noch näher erläutert werden.
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Neben dem einstellbaren Exzenter 18 ist auf der Armwelle 5 ein Kegelrad
i9 befestigt, welches mit einem Kegelrad 2o im Eingriff steht, das von dem oberen
Ende einer aufrecht stehenden Ständerwelle 21 getragen wird, die mit ihrem oberen
Ende in einer Lagerbuchse 22 gelagert ist, die an einem Lappen 23 gebildet ist,
welcher aus einem Stück mit dem Ständer 2 besteht. An ihrem unteren Ende ist die
Ständerwelle 21 in einer Lagerbuchse 24 gelagert, die in einem Getriebegehäuse 25
befestigt ist, welches in geeigneter Weise auf der Unterseite der Stofftragplatte
i angebracht ist. Innerhalb des Getriebegehäuses 25 trägt die Welle 21 ein Kegelrad
26, in dessen Nabe 28 eine Schnecke 27 eingeschnitten ist. Mit dem Kegelrad 26 steht
ein ähnliches Kegelrad 29 im Eingriff, welches auf dem einen Ende der Greiferantriebswelle
3o befestigt ist, welche mit dem einen Ende in einer Buchse 31 des ,Getriebegehäuses
25 und mit ihrem anderen Ende in einer Buchse 3,2 gelagert ist, die in dem Greiferlagerbock
33 befestigt ist. Auf dem anderen Ende der Greiferantriebswelle 30 ist ein
Kegelrad 34 befestigt, das im Eingriff mit einem Kegelrad 35 steht, welches die
halbe Größe des Kegelrades 34 hat und von einer verhältnismäßig kurzen Greiferwelle
36 getragen wird, die zur Ausführung einer Umdrehung in senkrecht ausgerichteten
Lagern gelagert ist, welche in dem Greiferlagerbock 33 vorgesehen sind. Auf dem
oberen Ende der Greiferwelle 36 ist irgendein geeigneter Horizontalgreifer 37 befestigt,
der zwecks Bildung von Doppelsteppstichen mit der Nadel io zusammenarbeitet.
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Mit Bezug auf die Vorrichtung, die unterhalb der Stofftragplatte i.
verwendet wird, um den Vorschub des Arbeitsstückes an der Stichbildevorrichtung
vorbei zu unterstützen, treibt die Schnecke 27 auf dem unteren Ende der aufrecht
stehenden Ständerwelle 21 ein Schneckenrad 3;8, an, welches auf
einer
im wesentlichen waagerechten Welle 39 befestigt ist, die an ihrem hinteren Ende
in dem Getriebegehäuse 25 und an ihrem vorderen Ende in dem Greiferlagerbock 33
gelagert ist. Ein Tragklotz 40 ist am vorderen Ende der Welle 39 schwenkbar
gelagert, so daß er sich um deren Achse drehen kann; in diesem Tragklotz 40 ist
ein Wellenstumpf 41 gelagert, der an dem einen Ende ein Vorschubrad 42 trägt, welches
durch eine Öffnung in der üblichen Stichplatte 43 hindurch hervorragt. Der Betrag,
um den das Vorschubrad 42 durch die erwähnte Öffnung hervorragt, ist durch eine
Schraube 44 einstellbar (Fig.2), um die Handhabung von Arbeitsstücken von verschiedener
Dicke zu erleichtern. Um verschiedene Stichlängen vorzusehen, ist der Wellenstumpf
41 mit der das Vorschubrad antreibendenWelle39 mittels einerGeschwindigkeitswechselgetriebeeinheit
verbunden, die ähnlich derjenigen der Fig. 6 ist, welche weiter unten in Verbindung
mit dem Antrieb für das obere Vorschubrad beschrieben werden soll.
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Für die Einrichtung, welche zum Antrieb des oberen Vorschubrades verwendet
wird, ist der Ständer 2 zwischen seinen Enden mit zwei Lagerbuchsen 45, 46 (Fig.
i) versehen, in denen eine Zwischenwelle47 gelagert ist.Auf dieserZwischenwelle
47 ist ein Schraubenrad 48 befestigt, welches mit einem ähnlichen Zahnrad 49 kämmt,
das auf der aufrecht stehenden Ständerwelle 21 befestigt ist; das übersetzungsverhältnis
dieser beiden Zahnräder 48 und 49 ist vorzugsweise l'/2: i. Die Lagerbuchse 46 (Fig.
i und 6) hat ein verlängertes äußeres Ende, welches einen Träger bildet, auf welchem
ein Getriebegehäuse 5o gelagert ist, das in seiner feststehenden Lage durch eine
Stellschraube 51 festgehalten wird. In den unteren Teil des Getriebegehäuses 5o
erstreckt sich das äußere Ende der Zwischenwelle 47, auf welcher drei Stirnräder
52, 53, 54 von verschiedener Größe aufgekeilt sind und in ständigemEingriff rnit
Stirnrädern 55, 56, 57 von unterschiedlicher Größe stehen; die Stirnräder 55, 56,
57 können wahlweise mit einem Wellenstumpf 58 verbunden werden, welcher in dem oberen
Teil des Getriebegehäuses So gelagert ist. Um eine Längsbewegung des Wellenstumpfes
58 zu vermeiden, ist letzterer mit einer Schulter 59 versehen, die in dem abgestuften
Lager des Getriebegehäuses 5o durch eine Scheibe 6o und einer Mutter 61 gehalten
wird, welche auf das abgesetzte Ende des Wellenstumpfes 58 aufgeschraubt ist.
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Wie aus Fig. 6 zu erkennen ist, sind die Stirnräder 55, 56, 57 auf
dem Wellenstumpf 58 frei drehbar gelagert und werden in einem Abstand voneinander
durch Scheiben 62 gehalten; diese Zahnräder und Scheiben werden gegen Bewegung in
der Längsrichtung des Wellenstumpfes 58 durch einen gespaltenen Bund 63 gesichert,
der auf dem Wellenstumpf 58 festgeklemmt ist. Die Vorrichtung, die zur Kupplung
irgendeines der Stirnräder 55, 56, 57 mit dem Wellenstumpf 58 verwendet wird, weist
einen verschiebbaren Keil 64 auf, der in einer längs verlaufenden Nut 65 des Wellenstumpfes
58 arbeitet. Dieser Keil hat eine Nase 66, welche in eine der in den Bohrungen der
Stirnräder 55, 56, 57 vorgesehenen Nuten 67 eintritt. Auf den Keil 64 wirkt eine
Feder,68:, um die Nase 66 des Keiles 64 in die erwähnten Nuten zu drängen, wobei
die Scheiben 62 dazu dienen, die Keilnase 66 außer Eingriff mit einer Nut zu halten,
bevor sie in eine andere Zahnradnut eintritt, wenn der Keil 64 in der Längsrichtung
des Schlitzes 65 verschoben wird. Um den Keil 64 leicht verschieben zu können, ist
ein geriefelter Verschiebungsring 69 auf dem Wellenstumpf 58 verschiebbar angebracht,
wobei dieser Ring 69 einen Schraubzapfen 70 trägt, dessen abgesetztes Ende in einen
Schlitz des Keiles 64 eintritt. Um ein unbeabsichtigtes Zurückziehen des Keiles
64 aus der Wellennut 65 heraus zu vermeiden, ist ein !Stift 71 (Fig. 6) in der Nähe
des äußeren Endes der Wellennut angebracht. Aus der obigen Beschreibung ist zu erkennen,
daß, wenn die Stirnräder 55, 56, 57 der Geschwindigkeitswechselrädereinheit während
des Arbeitens der Maschine ständig gedreht werden, der Wellenstumpf 58 mit einer
Geschwindigkeit gedreht wird, welche der Umdrehungsgeschwindigkeit des besonderen
Stirnrades entspricht, das wahlweise mit dem Wellenstumpf 58 durch den Keil 64 gekuppelt
worden ist. Wenn auch keine nähere Beschreibung für das Geschwindigkeitswechselgetriebe
gegeben ist, welches unterhalb der Stofftragplatte i angebracht ist und dazu benutzt
wird, die Antriebswelle 39 mit dem Wellenstumpf 41 zu verbinden, welcher das untere
Vorschubrad 42 trägt, so ist zu bemerken, daß die Einzelheiten dieser Bauart dieselben
wie diejenigen der Einheit sind, die zum Antrieb des oberen Vorschubrades benutzt
wird, und- daß die Geschwindigkeitsverhältnisse der Stirnräder in einer jeden Einheit
derart sind, daß die oberen und unteren Vorschubräder mit gleicher oder unterschiedlicher
Vorschubwirkung mit Bezug aufeinander betätigt werden können.
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Der Wellenstumpf 58 ist an dem einen Ende mit einer axial verlaufenden
Ausnehmung 7a (Fig. 6) versehen, die zur Aufnähme des kantigen Endteiles 73 der
üblichen Ausführungsart einer biegsamen Antriebswelle 74 dient, welche in einer
biegsamen Schutzhülle 75 drehbar gelagert ist. Der kantige Endteil 73 dieser biegsamen
Welle 74 wird in der axialen Ausnehmung 72 durch Vermittlung eines Bundes 76 gehalten,
welcher auf der biegsamen Welle 74 befestigt ist ünd einen Flansch 77 hat, der mit
einem verbreiterten Kopf 78 in Eingriff kommt, der auf der Hülle 75 angelötet oder
in anderer Weise befestigt ist; der verbreiterte Kopf 78 legt sich an die Stirnfläche
eines an dem Getriebegehäuse 5o angeordneten Stutzens durch eine Muffenmutter 79
an, welche auf dem Stutzen aufgeschraubt ist. An seinem anderen Ende ist die biegsame
Welle 74 mit einem kantigen Endteil 8o (Fig. 3) versehen, welcher in eine
Ausnehmung 81 eintritt, die in dem oberen Ende einer hohlen Spindel 82 gebildet
ist, welche zur Ausführung einer Drehung in einem Lagerarm 83 gelagert. ist. In
den Lagerarm 83 oberhalb des oberen Endes der Spindel 82 ist eine Muffenmutter
84 eingeschraubt,
welche auf der Schutzhülle 75 der biegsamen Welle
74 angelötet oder in anderer Weise befestigt ist, wodurch die Schutzhülle 75 gegen
Drehung an ihrem unteren Ende mit Bezug auf den Tragarm 83 gesichert ist.
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Auf dem unteren Endteil der Spindel 82 ist eine Schnecke 85 befestigt,
die im Eingriff mit einem Zwischenzahnrad 86 steht, welches auf einer Schulterschraube
87 (Fig.4) gelagert ist, die in den Tragarm 83 eingeschraubt ist. Um die der biegsamen
Welle 74 eigentümlichen Verdrehungseigenschaften vernachlässigen zu können, welche
den Gleichlauf zwischen den oberen und unteren Vorschubrädern beeinflussen könnten,
wird das Übersetzungsverhältnis zwischen der Schnecke 85 und dem Zahnrad 86 groß
und vorzugsweise in der iGrößenordnung von 2o : i gehalten. Es ist zu bemerken,
daß jeder zwischen dem Wellenstumpf 5'8. und der Schnecke 85 auftretende tote Gang,
welcher aus einer Verdrehung der biegsamen Welle 74 herrührt, in der Größe durch
die Geschwindigkeitsuntersetzung von 2c,: i. zwischen der Schnecke 85 und dem Zahnrad
86 erheblich vermindert wird. Das Zahnrad 86 (Fig. 4) treibt ein Zahnrad 88 an,
welches mit einer seitlichen Nabe 89 versehen ist, die auf ihrer Außenfläche mit
Gewinde versehen ist, um das obere Vorschubrad 9o aufzunehmen, das eine geriefelte
Umfangsfläche 9i hat. Das Zahnrad 88 hat eine innere Rippe 92, um in einem gewissen
Abstand voneinander liegende rifigförmige Ausnehmungen für zwei Sätze von Kugellagern
93, 94 zu bilden. Die Kugellager 93 haben eine rollende Berührung mit einem Lagerkegel
95, der durch den Kopf der das Vorschubrad tragenden Schraube 96 dargestellt wird.
Auf die Schraube 9.6 ist ein Lagerkegel 97 für die Kugeln 94 aufgeschraubt, wobei
die Schraube 96 selbst in den Lagerarm 83 eingeschraubt und in der eingestellten
Lage der Kegel durch eine Mutter 98; gesichert wird.
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Der Lagerarm 83 ist in einem vertieften Schlitz 99 auf der einen Seite
eines ausschwingbaren Bundes Zoo (Fig.7) befestigt; die Mittel zum Festlegen des
Lagerarmes 83 weisen eine Schraube io-i auf, welche durch ein in dem Lagerarm 83
angeordnetes Langloch io2 hindurchtritt, wodurch eine Einstellungsmöglichkeit des
Vorschubrades 9o in der Richtung der Nahtbildungslinie geschaffen wird. Wie aus
den Fig. i und 2 hervorgeht, wird der ausschwenkbare Bund ioo von dem unteren Ende
der üblichen Stoffdrückerstange I03 getragen, die in Lagern des Maschinenkopfes
4 längs verschiebbar ist, wobei eine Feder io4 vorgesehen ist, um die Stoffdrückerstange
io3 nach unten zu drängen, wodurch das obere Vorschubrad 9o nachgiebig in Berührung
mit dem Arbeitsstück gegenüber dem unteren Vorschubrad 42 gehalten wird. Durch Vermittlung
des ausschwenkbaren Bundes ioo wird das obere Vorschubrad 9o so getragen, daß es
aus seiner Arbeitslage, die in den Fig. i und 2 sowie in Fig. 8 - durch die gestrichelten
Linien dargestellt ist, in eine unwirksame Lage verschwenkt werden kann, die in
Fig. 8 durch die ausgezogenen Linien angegeben ist, in welcher Stellung die Nadel
leicht eingefädelt werden kann. Uni das obere Vorschubrad 9o in seiner Arbeitslage
zu verriegeln, ist der Bund ioo an seinem oberen Ende mit einer Nut io5 versehen,
die zur -Aufnahme eines Einstellzahnes io6 dient, welcher an einem Bund 107 gebildet
ist, der auf der Stoffdrückerstange 103 durch eine Stellschraube io8 befestigt ist.
Der Bund ioo wird gewöhnlich aufwärts auf den Bund 107 zu durch eine Schraubenfeder
i o9 gedrängt, welche das untere Ende der Stoff drückerstange io3 umgibt und zwischen
dem Kopf eines Zapfens iio in der Stoffdrückerstange und dem oberen Ende einer zur
Aufnahme der erwähnten Feder dienenden Ausnehmung, i i i wirkt, die in dem Bund
ioo gebildet ist. Die Feder iog wirkt dahin, die Nut Ios und den Einstellzahn io6
miteinander im Eingriff zu halten. Um die Schwingbewegung des Bundes ioo zu begrenzen,
sind in die Stoffdrückerstange zwei Anhalteschrauben 112 eingeschraubt, welche mit
den gegenüberliegenden Enden eines Schlitzes- 113 in dem' Bund ioo zusammenwirken
und gleichfalls den Zapfen iio, in dem unteren Ende der Stoffdrückerstange festlegen.
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Wenn es erwünscht ist, das obere Vorschubrad 9o aus seiner Arbeitslage
in eine unwirksame Stellung auszuschwingen, wird die StoEdrückerstange
103 zunächst durch den üblichen, von Hand zu bedienenden Lüftungshebel 114
oder durch den von einem Fußhebel betätigten Lüftungshebel I45 angehoben., wodurch
ermöglicht wird., daß der das obere Vorschubrad 9o tragende Lagerarm 83 um die Achse
der Stoffdrückerstange herum von der Nadel io hinweg in eine Stellung gedreht werden
kann, die durch eine der Anhalteschrauben i 12 bestimmt wird. Die biegsame Welle
74, 75 hat eine solche Länge und Biegsamkeit, däß der Lagerarm 83 in die unwirksame
Lage geschwungen werden kann, ohne daß eines der Enden der biegsamen Welle gelöst
werden muß.. Dies ist erwünscht, damit das obere Vorschubrad 9o in ständiger Antriebsverbindung
bleibt .ohne Rücksicht darauf, ob es sich in seiner Arbeitslage oder in seiner unwirksamen
Stellung befindet.
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Aus der obigen Beschreibung geht in Verbindung mit den Zeichnungen
hervor, daß die vorliegende Erfindung eine verbesserte Vorschubvorrichtung vorsieht,
die obere und untere angetriebene Vorschubräder hat, deren entsprechendeAntriebseinrichtungen
Mittel enthalten, mittels deren die StichlängA eines jeden Vorschubrades unabhängig
voneinander eingestellt werden kann, so daß die Vorschub-räder eine gleiche oder
unterschiedliche Wirkung verursachen. Mit dieser erwünschten Vorkehrung können übereinanderliegende
Stofflagen. an der Stichbildevorrichtung einer Nähmaschine vorbei mit gleicher und
gleichförmiger Geschwindigkeit ohne irgendeine gegenseitige Bewegung der Stofflagen
während deren Vorschubes bewegt werden, oder eine Stofflage kann mit Bezug auf die
andere eingehalten oder gestreckt werden, indem eines der Vorschub.-räder eingestellt
wird, um mit schnellerer oder
langsamerer Geschwindigkeit als das
gegenüberliegende Vo-rschubrad zu arbeiten.