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Vorrichtung zum wahlweisen und selbsttätigen Steuern der Nadelstange und bzw. oder des Stoffschiebers in Zick-Zack-bzw. Zierstich-
Nähmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wahlweisen und selbsttätigen Steuern der Nadelstange und bzw. oder des Stoffschiebers in Zick-Zack-bzw. Zierstich-Nähmaschinen, bei der gesteuerten Organen, welche die Bewegung des Stoffschiebers bzw. der Nadelstange oder die Lage der Nadelstange beeinflussen, durch sich fortlaufend drehende Antriebskurvenscheiben od. dgl. Hin- und Herbewegungen bestimmte Grösse erteilt werden.
Hiebei sind sowohl von Hand betätigbare Steuerhebel od. dgl., als auch selbsttätig wirkende Steuerorgane, wie Steuerkurvenscheiben od. dgl., vorgesehen, um die Grösse der Hinund Herbewegungen bzw. die Mittel- oder Bezugslinie der gesteuerten Organe verändern zu können.
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bungen der Nadelstange können in bekannten Nähmaschinen der erwähnten Art von Hand aus durch entsprechende rhythmische Betätigung eines oder mehrerer aussen am Maschinenkopf vorstehender Bedienungshebel eingeregelt werden. Anderseits sind auch bereits Nähmaschinen bekannt geworden, bei denen das Zick-Zack-bzw. Zierstich-Nähen vollständig selbsttätig mit Hilfe von Kurvenscheiben gesteuert wird.
Bei diesen Nähmaschinen ist es jedoch nicht möglich, wahlweise die Verschiebungen der Nadelstange auch von Hand aus vorzunehmen bzw. einzuregeln, sondern man ist an die eingebaute Automatik gebunden.
Durch die Erfindung soll eine Steuereinrichtung geschaffen werden, mittels der sowohl eine Handbetätigung als auch eine automatische Betätigung möglich ist, wobei durch die Handbedienungsmittel gleichzeitig eine Amplitudeneinstellung für den automatischen Betrieb durchführbar sein soll. rm bbL dieser Aufgabenstellung sich ergebende Problem besteht in erster Linie darin, eine Bauweise zu finden, durch welche es verhindert wird, dass sich die Handbedienungsmittel, die als vom Nähmaschinenkopf vorstehende Hebel ausgebildet sind, während des automatischen Betriebes hin-und herbewegen. Dies würde unbedingt als störend empfunden werden und ausserdem wäre eine Amplitudeneinstellung durch dieselben Handbedienungsmittel während des Betriebes praktisch unmöglich.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art gelöst, bei der die von Hand betätigbaren Steuerhebel auf die hin-und herbewegbaren Organe, etwa Schwinghebel, zur Verlagerung des Anlenkpunktes vom Schwingungsmittelpunkt oder des Schwingungsmittelpunktes selbst, nur in einer Richtung entgegen der Wirkung einer Rückholfeder einwirken und bei der die Steuerkurvenscheiben auf die hin-und herbewegten Organe in der gleichen Richtung wie die von Hand betätigbaren Steuerhebel einwirken, welche in einer beliebig gewählten Stellung feststellbar sind und in dieser Stellung bei der selbsttätigen Steuerung der Nadelstange bzw. des Stoffschiebers durch die Steuerkurvenscheiben die Verschiebung der hin-und herbewegten Organe unter der Wirkung der zugehörigen Rückholfeder begrenzen.
EinAusführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
In den Zeichnungen stellen die Fig. 1 und 2 einen Längsschnitt und eine Ansicht der Nähmaschine mit doppelter Steuerung der Zick-Zack-undZierstichnähvorrichtung gemäss der Erfindung dar. DieFig. 3-7 zeigen Einzelheiten der Einstellvorrichtung für die seitliche Verschiebung der Nadel, die Fig. 8 und 9 veranschaulichen Einzelheiten der Einstellvorrichtung für die Stichlänge. Die Fig. 10-13 sind Darstellungen von Einzelheiten der Vorrichtung, durch welche die verschiedenen Nadelverschiebungen selbsttätig durchgeführt werden, und schliesslich zeigen die Fig. 14-18 Darstellungen von Einzelheiten der Kurvenscheiben und der Steuerstäbe für die Nadelverschiebungen.
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Die'in Fig. 1 beispielsweise gezeigte Nähmaschine weist einen Maschinenarm 1 mit einem andEr Obersei- te aufklappbarenDeckel2 und einenStrofftragarm 3 auf. Am unteren Ende der Stange 4 ist der Stoffdrücker 5 angebracht. Die Nadelstange 6 trägt unten die Nadel 7. Im waagrechten Teil des Armes l befindet sich die Armwelle 8, die vom Motor 9 über einen über die Riemenscheibe 11 gelegten Riemen 10, oder mittels eines nicht dargestellten Fussantriebes angetrieben wird. An der : Frontseite des Maschinenarmes 1 stehen die Hebel 12 und 13, der Drehknopf 14 und der Druckknopf 14a vor (s. Fig. 2).
Der obere Hebel 12 dient zur Seitwärtsverstellung der Nadel in den zwei Richtungen (rechts und links) in bezug auf eine Mittelstellung, d. h. der Mittellage des Hebels 12 im Schlitz 15 entspricht eine mittige Naht, der linken bzw. rechten Lage des Hebels 12 entspricht eine linke bzw. rechte Naht. Der Hebel 13 regelt hingegen die Nahtbreite ein. Durch Verstellung dieses Hebels von einer Endlage des Schlitzes 16 in die andere, erzielt man den Übergang von der geraden Naht in eine Naht grösster Breite.
Der Drehknopf 14 dient zur Einstellung und Begrenzung der Stichlänge. Der Druckknopf 14a hingegen dient zur Umkehr des Stoffvorschubes. Am Umfang des Drehknopfes 14 ist eine Skaleneinteilùng : ein- geritzt. Wenn der Nullpunkt der Skala mit dem Zeiger 14b übereinstimmt, ist die Stichlänge null. Durch Verdrehen des Drehknopfes 14 von dieser Winkellage in die andere Endlage erhält man Stichlängenr die von null bis zu einem Höchstwert wachsen. Jeder'Stellung des Drehknopfes 14 entspricht eine gewisse Stichlänge mit Stoffvorschub nach vorwärts. Durch Druck auf den Druckknopf 14a wird die Vorschubrichtung umgekehrt.
Die mittels des Hebels 12 bedienbare Vorrichtung zur Seitwärtsverschiebung der Nadel umfasst einen um den Zapfen 19 schwenkbaren Kurvenhebel 18 (Fig. 3). Der Schwinghebel 21 ist mit dem Teil 21a, der den Stift 20a trägt, in 20 drehbar gelagert. Der Hebel 21 weist an der Oberseite eine Nut auf, die durch die Flanken 22 und 22a begrenzt ist und in der eine Kurvenscheibe 23 Platz findet, welche an einem Ende der Welle 24 befestigt ist (Fig. 4). An dieser Welle sitzt ein Schneckenrad 25 (Fig. l), welches mit dem. auf der Armwelle 8 angeordneten Schneckenrad 26 im Eingriff steht. Die Drehung der Armwelle 8 verursacht eine Drehung der Kurvenscheibe 23 und somit e1ne Schwingung des Hebels 21 um den Zapfen 20.
Durch Handverstellung des Hebels 12 Bewirkt d'ei mit diesem Hebel fest verbundene und mit dem Stift. 20a : m Eingriff stehende Kurvenhebel 18 offensichtlich eine Verschiebung des Zapfens 20 und somit des Hebels 21 in bezug auf die senkrechte Welle 24. Die mit einem Ende am Teil 21a und mit dem ändern Ende am Arm 1 befestigte Feder 21b bewirkt den Rückzug des Hebels 21, der somit durch den Hebel 12 nur in einer Richtung verstellbar ist.
Zur Einstellung der Lage des Hebels 12 in bezug auf die Lage der Nadel 7, sind am Hebel 12 zwei Langlöcher 12a (Fig. 3a) vorgesehen, denen zwei Rundlöcher 18a am Kurvenhebel 18 entsprechen. Die Verbindung zwischen den Hebeln'12 und 18 mittels Schrauben ist derart festgelegt, dass den drei Lagen, der Mittellage und der rechten und linken Lage, der Nadelstange genau die drei zugehörigen Stellun'- gen des Hebels 12 in seinem zweckmässig geformten Schlitz 15 entsprechen.
Die Unterseite des Hebels 21 weist einegeRurvte Nut auf, die durch die Flanken 27 und 27a begrenzt ist. In dieser Nut ist der Sektor 28 (Fig. 4 und 5) verschiebbar, welcher mittels des Zapfens 30, der an seinem unteren Ende die Rolle 31 trägt, an einem Ende der Stange 29 angelenkt ist. Diese Rolle steht mit der Rille 32 des Hebels 33 zur Einstellung der Zickzacknaht (Fig. 6 und 7) im Eingriff. Dieser Winkelhebel 33 trägt am entgegengesetzten Ende der Rille 32 einen, im Inneren der Maschine betätigbaren Stift 33a und ist um den Zapfen 34 drehbar. Der von aussen bedienbare Hebel 13, der ebenfalls ein Winkelhebel ist, bewegt den Hebel 33 mittels des einstellbaren Exzenters 13a. Eine um den Zapfen 34 gewundene Spiralfeder 34a bewirkt den Rückzug des Hebels 33.
Die Spannung dieser Feder wird durch die Lage der gezahnten Beilagscheibe 34b, die durch den Federzapfen 34c festgelegt ist, eingestellt. Der Exzenter 13a ist mittels einer Schraube am Hebel 13 befestigt. Dies ist notwendig, um die Lage des Hebels 13 in seinem Schlitz 16 einstellen zu können. Bei der Nulleinstellung der Zickzacküberstichbreite muss der Hebel 13 im Schlitz 16 eine gewisse Stellung einnehmen. Diese genaue Einstellung wird durch Verstellung der Relativlage der Hebel 13 und 33 erreicht, d. h. wird durch zweckmässige Feststellung des einstellbar- ren Exzenters 13a am Hebel 13 möglich gemacht, Die Stange 29 ist mittels des Zapfens 36 mit dem'Arm 35 verbunden, der an der senkrechten Welle 37 angelenkt ist.
Am Zapfen 36 ist auch der Block 38 (Fig. 3) angeordnet, an dem die Stange 39 zur Seitwärtsverschiebung der Nadelstange befestigt ist.
Die Zickzacküberstichbreite hängt offensichtlich von der Lage des Sektors 28 in der unteren Nut des Schwinghebels 21 ab. Wenn sich der Sektor 28 in Übereinstimmung mit dem Zapfen 20 befindet, ist'die Verschiebung der Stange 29 null ; folglich wird die Stange 39 und somit die Nadelstange 6 nicht seitlich verschoben ; in diesem Fall ist die Naht gerade.
Wird dielage des Sektors mittels des Hebels 13 aus der dem Zapfen 20 entsprechenden Lage bis zum ändern Ende des Hebels 21 verstellt, so nimmt die Verschiebung der Nadelstange von null bis zu einem
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Höchstwert zu. Die durch die beiden Knöpfe 17 betätigten Zapfen 13b können die Verschiebung des Hebels 13 einregeln und somit den Hebel in jedem beliebigen Punkt des Schlitzes 16 festlegen. Durch Verstellen des Hebels 12 wird die Bezugslinie der Naht verstellt.
Für die beiden Vorrichtungen zur Verschiebung der Nadel und zur Einstellung der Zickzacküberstichbreite ist somit eine doppelte Steuerung vorgesehen. Der Teil 21a, welcher über die oben beschriebene kinematische Kette die Stange 39 und somit die Nadelstange seitwärts verschiebt, kann tatsächlich sowohl durch Einwirkung von aussen auf den Hebel 12, als auch durch Einwirkung von innen auf den Stift 20a gesteuert werden. Desgleichen kann der Hebel 33 zur Zickzackeinstellung sowohl durch Einwirkung von aussen auf den Hebel 13, als auch von innen auf den Stift 33a verstellt werden.
Der Druckknopf 14a steuert das Plättchen 14b (Fig. 8 und 9), das bei 41 am Maschinenrahmen angelenkt ist. Dieses Plättchen. ist an einem Ende hohl und umgibt die Hülse 40a des Winkelhebels 40. Dieser Hebel ist längs der Achse der Hülse 40a mit der Stange 42 gelenkig verbunden und trägt am ändern Ende den Stift 40b. Die Stange 42 ist am andern Ende mit dem Hebel 43 drehbar verbunden, dessen Kopf mit dem Exzenter 44, der auf der oberen Welle 8 aufgekeilt ist, in Berührung steht. Das andere Ende des Hebels 43 ist mittels der Zwinge 44a mit der Vorschubwelle 45 verbunden, die mittels nicht beschriebener, bekannter Organe den Stoffschieber betätigt.
Auf der Welle des Drehknopfes 14 ist der Profilnocken 14c aufgekeilt, der eine Rille aufweist, die von einer geringsten Breite bis auf eine Höchstbreite, entsprechend einer vollen Umdrehung um die Achse des Nockens, zunimmt. Die Innenränder dieser Rille sind derart geneigt, dass sie von den unendlichen durch die Nockenachse gelegten Ebenen gemäss Trapezen geschnitten wird, deren Breiten von einem Minimum bis zu einem Maximum zunehmen. Der an der Platte 14b befestigte kegelstumpfförmige Zapfen 14d steht mit der Rille des Nockens 14c im Eingriff. Der Durchmesser der kleineren Basisfläche des Kegelstumpfes ist gleich der geringsten Breite der Rille, an deren Boden gemessen.
Durch Verdrehen des Drehknopfes 14 in einem Sinn zwingt die Rille den Zapfen 14d sich zu verschieben und somit die an ihm befestigte Platte 14b sich um den Zapfen 41 zu drehen, wobei auch der Hebel 40 mitgenommen wird. Durch Verdrehen des Drehknopfes im entgegengesetzten Sinn, dreht sich der Hebel 40 entgegengesetzt als zuvor, nachdem er hiezu durch die Spiralfeder 40c veranlasst wird, die mit einem Ende am Hebel 40 und mit dem andern Ende in der Nähe der Grundplatte der Maschine befestigt ist.
Jeder Stellung des Drehknopfes 14 - wobei der Zapfen 14d an einer Seite der Rille anliegt und durch die Spannung der Feder 40c in dieser Lage gehalten wird-entspricht eine Naht mit ganz bestimmter Stichlänge und Stoffvorschub, Wenn man den Stoffvorschub umkehren will, drückt man den Druckknopf 14a, der durch Einwirkung auf das Plättchen 14b eine derartige Drehung desselben hervorruft, däMer Zapfen 14b an die andere Seite der Rille zum Anliegen kommt. Nach Loslassen des Druckknopfes kehrt der Hebel 40 unter Wirkung der Feder 14c in seine Ausgangslage zurück.
Auch die soeben beschriebene Vorrichtung zum Einstellen der Stichlänge besitzt eine doppelte Steuerung. Der Hebel 40, welcher auf die Stange 42 und somit auf den Sticheinstellhebel 43 einwirkt, kann sowohl von aussen durch Betätigung des Drehknopfes 14 und Druckknopfes 14a, als auch von innen durch Betätigung des Zapfens 40b gesteuert werden.
Zwecks Nulleinstellung der Vorrichtung muss der Nocken 14c derart sowohl in seiner axialen als auch in seiner radialen Lage eingestellt auf seine Welle aufgekeilt werden, dass sich der Zapfen 14d im kleinsten Querschnitt der Rille des Nockens befindet, wenn sich der Hebel 43 in der Stellung Vorschub null befindet. In dieser Stellung ist die Null des Drehknopfes 14 genau auf den festen Anzeigestrich, der sich in unmittelbarer Nähe des Drehknopfes befindet, einzustellen.
Nachdem nunmehr'die Handbedienungsorgane beschrieben wurden, sollen nachfolgend jene Mittel erläutert werden, welche die automatische Steuerung der Nadelverschiebung, Zickzackregelung und Stichregelung bewirken.
Diese automatische Steuerung geht von drei Kurvenscheiben 59,60 und 61 aus, welche auf einer Welle 58 mittels Keilen 58'und 58"aufgekeilt sind (Fig. 12). Die Welle 58 wird über einem hier nicht näher beschriebenen Mitnahmemechanismus in eine aussetzende Drehung versetzt. Oben endet die Welle 58 mit dem Zapfen 58a von kleinem Durchmesser. Der um den Punkt 63 drehbare Winkel 62 besitzt einen Einschnitt, welcher mit dem Zapfen 58a in Eingriff kommen kann. Eine Blattfeder 62a ist mittels der Nieten 62b (Fig. 13) an einer Seite am Winkel 62 befestigt, während an ihrer andern Seite, an der Stelle des Zapfens 58a, ein Loch vorgesehen ist, dessen Durchmesser etwas grösser als der Durchmesser des Zapfens ist.
Wenn die drei Kurvenscheiben 59,60 und 61 auf der Welle 58 aufgekeilt sind und sich mit dieser drehen, verhindert diese Federung 62a, dass sich die Kurvenscheiben gegebenenfalls in Achs senrichtung von der Welle lösen. Wenn man die Haltefeder 62a an der Stelle, an der sie das Loch besitzt,
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aufhebt und den Winkel 62 um seinen Drehpunkt 63 dreht, wird die Welle 58 frei und man kann die Kurvenscheiben abnehmen, um sie durch andere zu ersetzen. Mit den drei Kurvenscheiben 59,60 und 61 sind die Spitzen der drei Stäbe 64,65 und 66 in Berührung, von denen jeder mit zwei Längsrillen in Achsenrichtung versehen ist.
67 und 68 sind zwei an der oberen Seite einer Platte 50 befestigte Zapfen, die in den beiden Rillen der Stäbe 64,65 und 66 geführt sind (Fig. 10). Die Stäbe, welche voneinander durch an den Zapfen 67 und 68 aufgesetzte Beilagscheiben getrennt sind und von den entsprechendenKurvenscheiben bewegt werden, können sich auf diese Weise in ihrer Achsenrichtung frei verschieben. Der durch die Kurvenscheibe 59 bewegte Stab 64 besitzt einen Einschnitt, in welchen der Zapfen 69 des Hebels 70 (Fig. 17 und 18) geführt ist. Das Plättchen 70a ist mit der Welle 71 fest verbunden, die in einem gekrümmten Arm endet, welcher den Einschnitt 72 aufweist.
Der Hebel 70 ist mittels der Schraube 70b mit dem Plättchen 70a verbunden. Der Stab 64 nimmt somit bei seiner Axialverschiebung den Hebel 70 mit und bewirkt folglich eine Drehung der Welle 71 in ihrer Lagerhülse 71a, welche an der Unterseite der Platte 50 angeschweisst ist. Das Ende der Welle 71 steht mittels des Einschnittes 72 mit dem Zapfen 33a des Zickzackeinstellhebels 33 (Fig. 11) in Eingriff. Das längliche Loch 70c, in welchem sich die Schraube 70b zur Verbindung des Hebels 70 mit dem Plätt- chen 70a befindet (Fig. 17), dient zur Nulleinstellung der Zickzacknähvorrichtung, d. h. zur Einstellung der Lage der Spitze des Stabes 84 in bezug auf die Lage des Einschnittes 72.
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wegung des Stabes 65 mitgenommen - um den Zapfen 76 zu drehen.
Der die Platte 50 durchdringende Zapfen 76 ist unterhalb dieser Platte mit einer Spiralfeder 76a (Fig. 10) versehen, welche den Stab 65
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seil 77 ist zu diesem Zweck einerseits mit dem Reibungszapfen 77a verbunden, über die Rolle 78 und die gerillte Scheibe 79 geführt und mit dem andern Ende am Zapfen 40b des Hebels 40 im Inneren der Maschine befestigt.
Die Spitze des Stabes 65 wird mittels der am Hebel 40 befestigten Feder 40c mit der Kurvenscheibe 60 in Berührung gehalten. Der Hebel 40 ist nämlich-wie bereits gesagt-mit dem Stab 65 mittels des Zugseiles 77 verbunden. Ein bestimmtes Profil der Kurvenscheibe 60 steuert somit die mit ihr stets in Berührung stehende Spitze des Stabes 65, wobei die Stichlänge sowie die Vorschubrichtung in ganz bestimmter Weise verändert werden. Es versteht sich, dass zwischen der Lage der Spitze des Stabes 65 und jener des Hebels 40 eine genaue Übereinstimmung herrschen muss, zu welchem Zweck die Länge des Seiles 77 durch Betätigung des Reibungsbolzens 77a eingeregelt wird.
Der durch die Kurvenscheibe 61 bewegte Stab 66 ist mit einem Einschnitt 80 (Fig. 14) versehen, in welchen der Zapfen 81 des Hebels 82 eingreift. Die Welle 83 weist ein Plättchen 82a auf und endet in einen gekrümmten Arm, der einen Einschnitt 84 besitzt (Fig. 15).
Der Hebel 82 und das Plättchen 82a sind mittels der Schraube 82b verbunden. Bei der Axialverschiebung des Stabes 66 nimmt dieser den Hebel 82 mit und veranlasst somit die Welle 83, sich in''der Lagerhülse 83a, welche an der Unterseite der Platte 50 angeschweisst ist, zu drehen. Der Einschnitt 84 am Ende der Welle 83 steht mit dem Zapfen 20a (Fig. 11) im Eingriff, welcher Zapfen dem Teil 21a der Vorrichtung zur Nadelverschiebung angehört. Das Langloch 82c (Fig. 14), in welchem sich die Schraube 82b zur Verbindung des Hebels 82 mit dem Plättchen 82a befindet, dient zur Nulleinstellung der Nadelverschiebvorrichtung, d. h. dient zum Einstellen der Lage der Spitze des Stabes 66 bezüglich der Lage des Einschnittes 84.
JedeKurvenscheibe 59, 60 und 61 ist mit einem BezugszeichenA (Fig. 14, 16, 17a) versehen. Die Kurvenscheiben können auf der Welle 58 derart aufgesetzt werden, dass dieses Bezugszeichen A entweder mit dem Keil 58'oder durch Drehen um 1800 um ihre Achse mit dem Keil 58"übereinstimmt (Fig. 17a).
Weiters kann jede Kurvenscheibe mit einer ihrer Seiten nach oben oder nach unten gerichtet auf die Welle 58 aufgeschoben werden. Es ist somit möglich, jede Kurvenscheibe in vier verschiedenen Stellungen auf die Welle 58 aufzusetzen.
Die Anzahl der mit drei Kurvenscheiben erzielbaren Zierstiche wird demnach durch zweckmässige Kombination der Stellungen der Kurvenscheiben zueinander vervielfacht.
Während des Betriebes der Vorrichtung werden die Hebel 12 und 13, der Drehknopf 14 und Druckknopf 14a, welche aus der Maschine vorstehen, nicht verstellt dank der doppelten Steuerung der Nadelverschieb-Zickzackeinstell- und Sticheinstellvorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde.