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Oberfadenspannungsvorrichtung an Nähmaschinen
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Die Erfindung betrifft eine Oberfadenspannungsvorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Vorrichtungell sind allgemcin bekannt, z.
B. aus der DT-PS 629 286.
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Diese Vorrichtungen arbeiten Ün sich zufriedenstellend, solange man
mit ein und demsclben Oberfaden näht. Ziemlich oft ist des Fadens jedoch ein Wechsel/erforderlich
oder zweckmäßig, entsprechend den untcrschiedlichen Näharbeiten, für die vor allem
unterschiedlich dicke Fäden erforderlich oder jedenfalls zweckmäßig sind. Wenn nun
ein Faden anderer Dicke zwischen die Spannscheiben eingeführt wird, so vergrößert
oder verkleinert sich der Abstaiid zwischen den Spannscheiben, je nachdem, ob der
neue Faden dicker oder dünner als der bisherige Faden ist; bei einem dickeren Faden
wird aber die Spannfeder entsprechend weiter zusammcllgedrückt, während sie sich
bei einem dünneren Faden etwas ejjtspannen kann, der durch die Feder bewirkte Andruck
und damit
die Oberfadenspannung ändert sich also. Diese Veränderung
ist unerwünscht und schädlich, insbesondere weil sich dadurch auch das Verhältnis
zwischen Oberfadenspannung und Unterfadenspannung ändert. Es kommt aber sehr auf
das richtige Verhältnis dieser Fadenspannungen an, damit sich der Oberfaden und
der Unterfaden richtig zwischen den Aussenseiten dei Naht und nicht etwa an der
einen oder an der anderen Aussenseite miteinander verschlingen. Zwar ist auf dem
einen Ende des Bolzens eine Stellmutter verschraubbar, mit welcher die Oberfadenspannung
jeweils einstellbar ist, womit also auch das Spannungsverhältnis innerhalb gegebener
Grenzen einstellbar ist, jedoch ist es ziemlich umständlich und erfordert einige
Übung bzw. Geschicklichkeit, mittels dieser Stellmutter die richtige Spannung bzw.
das richtige Spannungverhältnis einzustellen. Dies gilt besonders für Haushaltsmaschinen.
Hier sind die Näherinnen oft überfordert.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die einmal eingestellte, richtige
Oberfadenspannung beim Übergang zu einem Faden anderer Dicke konstant bleibt, also
sozusagen konserviert wird. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäss der Erfindung
darin, dass die Spannscheiben wechselweise auf dem Bolzen gegen Verschieben blockierbar
sind.
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Wenn nun ein Faden anderer Dicke zwischen die Spannscheiben
eingelegt
wird, so wird zunächst diejenige Spannscheibe auf dem Bo]zen blockiert, gegen welche
die Spannfeder drückt. Die andere Spannscheibe wird für eine axiale Verschiebung
freigegeben. Nun wird der neue Oberfaden zwischen die Spannscheiben eingelegt, wobei
die Spannscheiben leicht in Anlage gegen den Oberfaden gebracht werden. Hierzu kann
eine relativ schwache Antastteder dienen, die die verschiebliche Spannscheibe in
Anlage gegen den Faden hält. Nun wird die bisher verschiebliche Spannscheibe auf
dem Bolzen blockiert und die erstere Spannscheibe, gegen welche die Spannfeder wirkt,
wieder freigegeben, so dass sie nun wieder mit der gleichen Kraft der Spannfeder
wie vorher gegen den neu eingelegten Faden drückt. Da diese Spannscheibe auf dem
Bolzen nicht verschoben wurde, ist die Kraft der Spannfeder und damit die Spannung
gleich geblieben. Damit ist auch das erwähnte Spannungsverhältnis gleich geblieben.
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Vorsorglich sei erwähnt, daß unter"Faden" jeder beliebige Faden zu
verstehen ist, z. B. Zwirne, Garne, Stopfgarn, Nähseide Nylonfäden usw.
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Besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben. Zur näheren Erläuterung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele anhand
der Zeichnung begehrieben.
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Fig. 1 zeigt im Umriss eine Nähmaschine mit einer OberXadensp annvorri
chtung.
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Fig. 2 zeigt anhand eines Längsschnitts durch den Bolzen der Spannvorrichtung
die Wirkungsweise der erfindungsgemäusen Spannvorrichtung.
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ebenfalls Fig. 3 zeigt/anhandenB Längsschnitts durch den Bolzen schematisch
ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Spannvorrichtung.
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Fig. 4 zeigt ein einfaches Blockschaltbild für eine elektromagnetisch
betätigte Spannvorrichtung gemäss der Erfindung.
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Wie Fig. 1 zeigt, sitzt die Spannvorrichtung 1 am Kopf 2 der Nähmaschine.
Von der Garnrolle kommend verläuft der Oberfaden 4 zwischen den beiden Spannscheiben
5, 6 hindurch zur Nähnadel 10.
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Die beiden Spannscheiben 5, 6 sind auf dem vom Kopf seitlich hervorragenden
Bolzen 11 verschieblich. Gegen die vom Kopf abgelegene Spannscheibe 5 wirkt eine
Spannfeder 12, die sich mit ihrem freien Ende gegen eine auf dem Bolzen 11 verschraubbare
Stellmutter 13 abstützt. flit der StellmXtter 13 ist also die Oberfadenspannung
einstellbar.
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Gemäss der Erfindung können die Spannscheiben 5, 6 gegenüber dem Bolzen
11 arretiert und wiederum zur Verschiebung bzw. Kraftübertragung in Längsrichtung
freigegeoen werden.
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In Fig. 2 ist gestrichelt der Zustand mit einem dünnen Faden 4 und
strichpunktiert der Zustand mit einem dicken Faden 4a gezeigt. Es sei angenommen,
es werde zunächst mit dem dünnen Faden 4 genäht. Während des Nähens ist die dem
Kopf 2 zugewandte
Spannscheibe 6 gegenüber dem Bolzen arretiert;
die andere Spannscheibe 5 ist auf dem Bolzen 11 verschieblich, so dass der Druck
der Spannfeder 12 auf den Faden 4 übertragen und der Faden somit gespannt wird.
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Soll nun mit dem dickeren Faden 4a gemäss der Erfindung mit unveränderter
Oberfadenspannung weitergenäht werden, so wird die spannfederseitige Spann scheibe
5 zunächst gegen Verschiebung auf dem Bolzen 11 arretiert und dann die kopfseitige
Spannscheibe 6 für eine Axialverschiebungs freigegeben. Der dickere Faden 4a wird
nun zwischengefügt. Zwischen dem Kopf 2 und der kopfseitigen Spannscheibe 6 ist
eine relativ schwache Antnstfeder l4aeingesetzt, welche die Spannscheibe 6 in Anlage
gegen den jeweiligen Faden 4 bzw. 4a hält. Nun wird die kopfseitige Spannscheibe
6 auf dem Bolzen 11 festgelegt und die spannfederseitige Spannscheibe 5 freigegeben,
worauf letztere mit unverändertem Druck gegen den nunmehr dickeren Faden 4a drückt;
die Oberfadenspannung ist also gleich geblieben.
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Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung mehr im einzelnen.
Hierbei ist der Spannbolzen in Form einer Büchse oder Hülse 14 ausgebildet, die
mittels eines Gewindeansatzes 15 am Kopf 2 verschraubt ist. Die Spannscheiben 5,
6 sind mit je einem Kragen oder einer Muffe 5a, 6a versehen, die gegenüber der Hülse
14 verschieblich sind. Die Stellmutter 13 ist wiederum auf einem Gewinde am freien
Ende der Hülse 14
verschraubbar und ein an der Stellmutter 13 vorgesehener
Matel 13a schützt die Spannfeder 12. Zwischen Kopf 2 und kopfseitiger Spannscheibe
6 ist wiederum eine Antastfeder 12» ein gesetzt.
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Zum wechselweisen Freigeben und Blockieren der Spann scheiben 5, 6
sind in der Hülse 14 zwei scherenartig zusammenwirkende Winkelhebel 15, 16 vorgesehen.
Die Winkelhebel 15, 16 sind um eine gemeinsame Achse 17 schwenkbar, welche die Hülse
14 quer durchsetzt. Die äusseren Enden 18, 19 ragen aus der Hülse 14 hervor und
sind mit je einem Knopf 20, 21 zur Betätigung zwischen Daumen und Zeigefinger versehen.
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Gemäss der Erfindung liegt die Schwenkachse 17 in dem Bereich zwischen
den Spannscheiben 5,6 mit ihren Muffen 5a, 6a (allerdings könnte jeder der beiden
zweiarmigen Hebel 15, 16 auch eine eigene Schwenkachse haben). Die beiden zweiarmigen
Ilebel 15, 16 weisen beidseits der Schwenkachse 17 je einen Rücken oder dgl. Auflageorgan
auf, auf das ein Andruckplättchen 22, 23; 24, 25 aufgebracht ist. Diese Andruckplättchen
können durch Öffnungen 26, 27; 28, 29 in der Hülse 14 hindurchgreifen und gegen
die Muffen 5a, 6a wirken. Die relative Anordnung bzw. axiale Überlappung ist so
getroffen, dass Dei jeder Fadendicke und jeder eingestellten Faden spannung ein
ausreichender Reibungsschluss zwischen den Andruckplättchen und jeweils einer der
Muffen gegeben ist.
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Da sich die Schwenkachse 17 zwischen den Andruckorganen bzw.
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Andruckplättchen befindet, werden die Andruckorgane jeder der beiden
Winkelhebe] gegensinnig zueinander bewegt, d. h. jeweil das eine Andruckplättchen
bewegt sich nach innen, während sich das andere nach aussen bewegt, wie dies durch
Pfeile verdeutlicht ist, so dass also immer eine der beiden Spannscheiben 5, 6 blockiert
und die andere freigegeben wird.
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Zwischen der Achse 17 und ihren hinteren Enden 18, 19 überkreuzen
sich die beiden Hebel 15, 16 (Kreuzungsstelle 30).
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Zwischen dem vorderen dem Kopf 2 zugewandten Hebelenden ist eine Druckfeder
31 eingesetzt. Hierdurch ist bewerkstelligt, dass bei losgelassenen Knöpfen 20,
21,also normalerweise während des Nähens, die kopfseitige Spannscheibe 6 gegenüber
der ifülse 14 axial festgelegt ist und also ein Widerlager für die Kraft der Spannfeder
12 und damit für die Fadenspannung bildet. Ferner ist durch die gezeigte Anordnung
- in Verbindung mit einer gewissen Elastizität der zweiarmigen hebel 15, 16 - bewerkstelligt,
dass bei jedem Fadenwechsel immer erst die spannfederseitigen Andruckplättchen 23;
25 zum Angriff an die spannfederseitige Muffe 5a gelangen und als die spannfederseitige
Spannscheibe 5 blockieren, bevor die beiden kopfseitigen Andruckplättchen 22, 24
von der kopfseitigen Muffe 6a abgehoben werden und also die kopfseitige Spannscheibe
6 freigeben.
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Die Näherin braucht also jeweils immer nur die beiden Knöpfe 20, 21
zwischen Daumen und Zeigefinger zusammenzudrücken, so
dann legt
sie den dünneren oder dickeren Faden zwischen die Spannscheiben 5,6 und lässt nun
die Knöpfe 20, 21 wieder los, worauf die Spannfeder 12 mit unveränderter Kraft gegen
die Spannscheibe 5 drückt, die Fadenspannung ist also gleich geblieben. Diese Betätigung
ist äusserst einfach; vorteilhaft auch ist/ dass die Spannscheiben 5, 6 nicht unmittelbar
mit den Fingern ergriffen zu werden brauchen, wodurch sie unbeabsichtigt axial verschoben
werden könnten.
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Man kann ohne weiteres die Eingriffsfläche zwischen den Muffen und
den Andruckplättchen genau senkrecht zur jeweiligen Schwenkrichtung der Andruckplättchen
legen, oder aber man kann die Andruckplättchen gelenkig an den Hebeln anbringen.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann in vielfältigen Ausfiihrungsformen
bzw. Variationen ausgeführt sein. N.lchfoAgen(l wird auch eine elektrische Ausführungsform
anhand der Fig. 4 beschrieben. Hierbei sitzen die Spannscheiben 5, 6 wiederum vorzugsweise
mittels Muffen 5a, 6a auf einer Hülse 14, die wiederum mit Öffnungen 26, 27, 28,
29 zum Durchtritt von Andruckorganen versehen ist. Die Andruckorgane (Andruckplättchen)
22, 23, 24, 25 sitzen hierbei aber nicht an Hebeln, sondern auf den Ankern von Elektromagneten.
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Der kopfseitigen Muffe 6a wie der spannfederseitißen Muffe '~, ist
je ein Elektromagnet M1 bzw. Sn zugeordnet; <Iie Elektromagnete arbeiten mit
Ankerteilen Al bzw. A2 zusammen, welche
gegenüber den Muffen 5a
bzw. 6a beweglicsind und in jeweils einer radial äusseren Stellung in Reibungskontakt
mit der zugehörigen Muffe 5a bzw. 6a treten bzw. in einer radial inneren Stellung
von der zugehörigen Muffe abgehoben sind. Die beiden Elektromagnete Ml und M2 liegen
parallel zu einer gemeinsamen Batterie B und einem mit diesem in reihe geschalteten
Wechselschalter S. Die Elektromagnete M1, M2 sind umgekehrt gepolt, so dass der
erfdrderliche , wechselweise Bewegungseffekt eintritt, also jeweils die eine Spannscheibe
blockiert und die andere freigegeben wird. Die Normalstellung bzw. N<-ihstellung
ist ausgezogen gezeichnet, gestrichelt ist die "Wechselstellung" beim Fadenwechsel
gezeichnet.
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Während des Nähens ist der spannfederseitige Elektromagnet lS2 stromlos;
dies hat auf seine Ankerteile A2 die Wirkung, dass die Ankerteile A2 von der Muffe
5a abgehoben sind, so dass der spannfederseitige Spannteller 5 von der Spannfeder
12 gegen den laden 4/4a gedrückt wird. Der kopfsseitige Elektromagnet M1 dagegen
ist von der Batteriespannung erregt und drückt seine Ankerteile Al radial nach aussen
gegen die Muffe 6a, so dass der kopfseitige Spannteller 6 auf der Hülse 14 festgelegt
ist.
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Zum Fadenwechsel wird der Schalter S umgeschaltet in die gestrichelte
Position: Nun wird der spannfederseitige Elektromagnet M2 erregt und drückt seine
Ankerteile A2 radial nach aussen gegen die Muffe 5a und legt damit den spannfederseitigen
Spannteller 5 fest. Der kopfseitige Elektromagnet Mi
wird stromlos,
die Kraftwirkung auf seine Ankerteile Al hört auf, die kopfseitige Muffe 6a bzw.
der kopfsseitige Spannteller 6 ist zur axialen Verschiebung freigegeben, so dass
nun ein anderer - dickerer oder dünnerer - Faden 4, 4a zwischengelegt werden kann.
In den Speise stromkreis fiir den kopfseitigen Elektromagnet M1 ist ein Zeitglied
Z eingeschaltet; der kopfseitige Elektromagnet M1 wird also mit Verzögerung entregt.
Er gibt also die kopfseitige Spannscheibe 6 erst frei, wenn die spannfederseitige
Spannscheibe 5 blockiert ist