Vorrichtung zum Antreiben einer Nähmaschine Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Antreiben einer Nähmaschine mit einer zum Antrieb der Nadel vorgesehenen Haupt welle, die über eine umlegbare Kupplungsscheibe von einer Hauptantriebsvorrichtung mit hoher Geschwin digkeit und von einer Hilfsantriebsvorrichtung mit verminderter Geschwindigkeit angetrieben werden kann.
Die erfindungsgemässe Antriebsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Hilfsantriebsvorrichtung mittels einer elektrischen Kontaktvorrichtung erfolgt, die in einer vorbe stimmten Nadelstellung anspricht und zum Anhalten der Hauptwelle in der betreffenden Nadelstellung den Hilfsantrieb unwirksam macht, wobei die Kontakt vorrichtung Mittel aufweist, die ihr Ansprechen bei der hohen Geschwindigkeit verhindern.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer In dustrienähmaschine mit der Haupt- und der Hilfs- antriebsvorrichtung, Fig. 2 in grösserem Massstab einen Schnitt durch das Hauptmotoraggregat und den Hilfsantrieb der Antriebsvorrichtung, Fig.3 schematisch die Antriebsvorrichtung mit den Mitteln zum selbsttätigen Anhalten der Näh maschine mit der Nadel in einer vorbestimmten Stellung, Fig.4 eine Einzelheit der in Fig.3 gezeigten Steuermittel,
Fig.5 eine Antriebsvorrichtung gleich der in Fig. 3 gezeigten mit Mitteln zum wahlweisen Anhalten der Nähmaschine in zwei verschiedenen Nadelstel lungen, Fig. 6 die Stromkreise bei willkürlich ein- und ausschaltbarem Hilfsmotor, Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einer be sonderen Ausführungsform der Pedalanordnung der Antriebsvorrichtung.
In Fig. 1 bezeichnet 10 die Tischplatte einer Nähmaschine 12 mit einem Hand- und Antriebsrad 14, welches auf der eine Nadel betätigenden Näh maschinen-Hauptwelle befestigt ist. Die Tischplatte 10 wird von Stützen. 16 und 18 getragen, die unten durch ein Querstück 20 verbunden sind. Die Haupt welle wird durch einen Treibriemen 22 von einer Riemenscheibe 60 eines Motors 26 angetrieben. Die Ankupplung des Motors 26 an die Riemenscheibe 60 wird durch ein Bedienungspedal 148 gesteuert, das durch ein Zugorgan 146 mit einem schwenkbaren Bügel 66 verbunden ist, durch den eine Kuppel scheibe 62 (Fig. 2) zwischen zwei Stellungen axial verschoben werden kann.
Der in Fig. 2 im Schnitt dargestellte Hauptmotor 26 ist von bekannter Bauart mit Stator 27 und Rotor 29. Der Rotor 29 ist auf einer Welle 38 angeordnet und wird von Lagern 36 und 37 getragen, welche in einem inneren Gehäuseteil 35 bzw. einem äusseren Gehäuseteil 33 angeordnet sind.
Dem Gehäuseteil 33 entgegengesetzt ist ein Ge häuseteil 34 angeordnet, der die An- und Auskupp- lungselemente aufnimmt. Am entsprechenden Ende der Antriebswelle 38 ist ein Schwungrad 40 befestigt, in dessen vom Motor abgewendeter Stirnseite in einer ringförmigen Nut 42 eine ringförmige Scheibe 44 aus einem Friktionsmaterial, z. B. Hartfaser oder dergleichen, befestigt ist.
Der Gehäuseteil 34 hat eine innere, röhrenförmige Nabe 48. In dieser Nabe 48 ist eine Buchse 50 axial verschiebbar gelagert, welche an ihren Enden Lager 52 und 54 für eine drehbare Welle 56 trägt. An der einen Seite hat der Gehäuseteil 34 eine Aussparung 58, welche für einen kleinen Hilfsmotor 59 ein Lager bildet. Dieser Hilfsmotor ist auf nicht näher gezeigte Weise in der Aussparung 58 befestigt. Die Welle 56 erstreckt sich einerseits bis ausserhalb des Gehäuse teiles 34, wo sie die Riemenscheibe 60 trägt, ander seits in das Motorgehäuse hinein, wo sie die Kupp lungsscheibe 62 trägt. Die Buchse 50 erstreckt sich auch ausserhalb des Gehäuseteiles 34 und trägt einen Arm 64, an welchem der Bügel 66 befestigt ist (Fig. 1).
Die Buchse 50 weist ferner einen schrauben- linienförmig umlaufenden Schlitz 70 auf, in welchen ein Zapfen 72 eingreift. Dieser Zapfen 72 ist in einer Bohrung 73 des Gehäuseteiles 34 gelagert und durch eine Schraube 75 gesichert, die in eine Umfangsrille 77 des Zapfens 72 hineingreift.
Auf der Nabe 48 ist ein ringförmiges Organ 76 drehbar gelagert, das gegen axiale Verschiebung da durch gesichert ist, dass es auf der einen Seite gegen eine Schulter 79 der Nabe 48 anliegt und auf der anderen Seite durch einen Ring 81 gesichert ist, der in eine Umfangsrille der Nabe 48 federnd hineingreift. Am ringförmigen Organ 76 ist ein Flansch 82 vor gesehen, in welchem in einer ringförmigen Nut 86 ein Ring 88 aus einem Friktions-Werkstoff, z. B. Hartfaser, gelagert ist. Dieser Ring 88 hat denselben Durchmesser wie der Ring 44 des Schwungrades 40. Diesen beiden Ringen gegenüber hat die Kupplungs scheibe 62 schräge Flächen 74.
Das ringförmige Organ 76 hat ferner auf seinem Umfang eine Ver zahnung 92, die ein Schneckenrad bildet und mit einer Schnecke 94 im Eingriff steht, deren Welle 96 durch das Gehäuse hinausgeführt ist und hier eine Riemen scheibe 98 trägt, die durch einen Riemen 99 mit einer entsprechenden Riemenscheibe 101 auf der Welle des Hilfsmotors 59 verbunden ist (Fig. 1). Der Hilfs motor 59 könnte auch unmittelbar auf der Schnecken welle 96 angebracht sein.
Der Dreiphasen-Hauptmotor 26 ist mit Speise leitungen A, .8 und C gezeigt (Fig. 3). Der Hilfsmotor 59 kann z. B. auf eine Weise, die in Verbindung mit Fig. 6 näher beschrieben wird, vom Stator des Haupt motors induktiv gespeist werden, vorzugsweise mit Niederspannung. Die Speiseleitungen des Hilfsmotors sind mit<I>a, b</I> und c bezeichnet.
Die Unterbrechung des Stromkreises des Motors 59 erfolgt nach Fig. 3 in zwei der Phasenleitungen, und zwar den Leitungen b und e, mittels Schalter, von welchen der über sichtlichkeit wegen nur der in der Phasenleitung b angebrachte gezeigt und mit 202 bezeichnet ist. Dieser Schalter besteht aus einer festen Kontaktfeder 204 und einer beweglichen Kontaktfeder 206, die auf einem drehbaren Arm 208 angeordnet ist. Die Kon takteinrichtung ist in einem Gehäuse 210 angeordnet, in welchem die Kontaktfeder 204 fest auf einem Ständer 205 eingebaut ist und worin zugleich der Arm 208 auf einem anderen Ständer 212 drehbar befestigt ist.
Der Arm 208 erstreckt sich durch eine Öffnung 214 des Gehäuses 210 hinaus, und sein Ende 209 liegt in der Bahn eines Nockens 216, der in einer Ausnehmung eines Schwungrades 218 der Näh maschine angeordnet ist.
Um zu verhindern, dass dieser Nocken 216 bei jeder Umdrehung des Schwungrades 218 gegen das Ende 209 des Armes 208 stösst, was während des Betriebes einen klappernden Laut verursachen würde, kann, wie in Fig. 4 gezeigt, der Nocken 216 um einen Zapfen 220 drehbar sein und von einer Feder 222 in Ruhelage gegen einen Anschlag 224 gedrückt werden. Indem man dem Nocken 216 ein entspre chendes Gewicht gibt, wird erreicht, dass er während des Betriebes der Nähmaschine bei normaler Ge schwindigkeit von der Zentrifugalkraft zu der mit punktierten Linien gezeigten Stellung hinausgeschleu dert wird, in welcher seine Bahn ausserhalb des Endes des Arms 208 liegt.
Die an Hand der Fig. 1-4 beschriebene An triebsvorrichtung wirkt wie folgt: Die Welle 38 des Hauptmotors 26 ist nach Betätigung eines Haupt schalters in ständiger Rotation. Beim Betätigen des Pedals 148 wird der Arm 64 bewegt. Über den mit dem Stift 72 im Eingriff stehenden Schlitz 70 wird die Buchse 50 und damit die mit dieser verbundene Welle 56 axial vorgeschoben, so dass die Kupplungs scheibe 62 zum Ankuppeln des Motors 26 mit dem Friktionsring 44 des Motorschwungrades 40 in Be rührung gebracht werden kann. Bei Ankupplung der Kupplungsseheibe 62 an das Motorschwungrad 40 wird die Nähmaschine sofort mit voller Geschwin digkeit in Gang gesetzt.
Der Hilfsmotor 59 läuft auch während des Betriebes des Hauptmotors 26 ständig, und zwar weil die Schalter 202 eingeschaltet sind. Wenn das Kupplungsorgan 62 durch Entlastung des Pedals 148 mit dem Ring 88 in Anlage gebracht wird, wird die Nähmaschine vom Hilfsmotor 59 weiter getrieben, aber mit verminderter Geschwindigkeit. Infolgedessen drückt die Feder 222 den Nocken 216 zur Anlage gegen den Anschlag 224. In dieser Stellung wirkt der Nocken in einer bestimmten Drehlage des Schwungrades 218 auf das Ende 209 des Arms 208 und hebt dadurch diesen Arm zur Öffnung der Schal ter 202 und damit zur Unterbrechung des Strom kreises des Hilfsmotors 59. Der Nocken 216 ist im Schwungrad 218 so angeordnet, dass die Unterbre chung der Drehung der Nähmaschinen-Hauptwelle in gewünschter Stellung erfolgt, z.
B. in der oberen Stellung der Nadel.
Als eine andere Möglichkeit für die Synchroni sierung der Betätigung der Schalter 202 mit der Bewegung der Nähmaschinennadel sei erwähnt, dass die eine Kontaktfeder mit einem magnetischen Anker, der von einem auf dem Schwungrad angebrachten permanenten Magneten angezogen wird, versehen werden kann.
Es ist auch möglich, die Antriebsvorrichtung so auszubilden, dass die Nähmaschinennadel auf Wunsch entweder in der oberen oder in der unteren Stellung angehalten wird. Eine solche Vorrichtung ist in Fig. 5 gezeigt.
Hier ist in die zwei Phasenleitungen h und c des Hilfsmotors 59 ein vierpoliger Umschalter U, der von dem Pedal 152 der Maschine bedient wird, ein gebaut, und die Phasenleitungen sind so geteilt, dass sie vom Umschalter weg zu je einem Schalter von zwei Doppelschaltern 202a' und<I>202b', 202a'</I> und <I>202b"</I> gehen, die bezüglich der Schwungradachse diametral entgegengesetzt angeordnet und wie der Schalter 202 in Fig. 3 vom als Zentrifugalauslöser ausgebildeten Nocken 216 bedienbar sind. In der einen Stellung des Umschalters U ist der eine Doppel schalter wirksam, zum Abstoppen in z.
B. der oberen Stellung der Nadel, während in der zweiten Stellung des Umschalters U der zweite Doppelschalter wirksam ist, zum Abstoppen der Nadel in der unteren Stellung.
In Fig. 6 ist ein Leitungsschema für Hauptmotor 26 und Hilfsmotor 59 gezeigt, bei welchem der Hilfs motor willkürlich ein- und ausgeschaltet werden kann. Wie in Fig. 3 und 5 sind die Speiseleitungen des Hauptmotors durch<I>A, B</I> und C bezeichnet. Der Stator des Hauptmotors ist mit A1, Bi und C1 bezeich net und ist in Sternschaltung gezeigt.
An die Statorwicklungen sind drei, ebenfalls sterngeschaltete Wicklungen a1, b1, cl induktiv angekoppelt, von welchen die Speiseleitungen a, b und c zum Hilfsmotor führen, dessen Statorwicklung mit<I>a', b',</I> c' bezeichnet ist. Zweckmässig wird die Spannung für den Hilfs motor z. B. auf 24 Volt heruntertransformiert. In den Phasenleitungen a und c ist ein zweipoliger Wende umschalter O vorgesehen, der drei Stellungen ein nehmen kann, von welchen die mittlere eine Unter brechung der Phasenleitungen a und c bewirkt, während die beiden äusseren Stellungen einer Phasen vertauschung entsprechen, so dass die Drehrichtung des Hilfsmotors umkehrbar ist.
Sowohl der Umschalter U in Fig. 5 wie der Um schalter O in Fig. 6 kann statt durch das einfache Pedal 152 durch ein Pedal wie das in Fig. 7 gezeigte bedienbar sein. Dieses Pedal dient auch zum Kuppeln und Entkuppeln des Hauptmotors, ersetzt somit auch das Pedal 148 in den Fig. 1, 3 und 5.
Der Teil 250 dieses Pedals ist um Zapfen 252 und 254 schwenkbar, die in Konsolen 258 und 260 auf der Querstange 20 der Nähmaschine (siehe Fig. 1) gelagert sind. Das Pedal ist mit zwei Tretplatten<I>262a</I> und<I>262b</I> versehen. Diese Tretplatten sind von einander unabhängig um eine Stange 264 schwenk bar, an deren Ende das Zugorgan 146 der Kupp lungsscheibe 62 befestigt ist. Die beiden Tretplatten sind auf der Stange mittels Augen 266a und 266b gelagert.
Die beiden Tretplatten sind an ihren der Lage rung entgegengesetzten Enden zum Zusammenwirken mit den Enden 268a und 268b eines zweiarmigen Hebels 268 eingerichtet, der um eine Achse 270 schwenkbar gelagert ist.
Die beiden Tretplatten lassen sich nicht beide gleichzeitig hinabtreten, weil ein Hinabtreten der einen Tretplatte ein Heben der anderen bewirkt und umgekehrt. Dies wird in der Weise ausgenützt, dass jede der beiden Tretplatten durch ihr Hinabtreten dazu dient, einen von zwei Schaltern zu betätigen oder zum Schalten zu beeinflussen, zwecks Umstellens entweder des Umschalters U in Fig. 5 oder des Um schalters O in Fig. 6.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind die bei den genannten Schalter in dem Pedalteil 250 einge baut, und zwar sind unter der Tretplatte<I>262b</I> von einander isoliert Kontaktstifte 274b eingesetzt, während unter der linken Tretplatte<I>262a</I> Kontakt stifte 274a eingesetzt sind. Die Tretplatten haben diesen Kontaktstiften gegenüber je eine von den Tretplatten selbst isoliert angeordnete Kurzschluss schiene<I>272a</I> bzw.<I>272b,</I> mittels welcher durch Hinabtreten der einen oder der anderen Tretplatte eine Verbindung zwischen den Kontaktstiften her gestellt wird.
Bei Verwendung des in der Fig.5 gezeigten Schaltschemas kann die Antriebsvorrichtung mit Hilfe der Pedalanordnung nach Fig. 7 in folgender Weise wirken: Der Hauptmotor 26 wird angekuppelt, indem man das Pedalteil 250 wippt, wodurch auf das Organ 146 ein Zug ausgeübt wird. Falls ein automatisches Still stehen der Maschine mit der Nadel in der einen Endstellung gewünscht wird, erfolgt das Zurück wippen verbunden mit einem Treten der Ferse auf diejenige der beiden Tretplatten, die einem Stillstehen in der gewünschten Stellung entspricht.
Wünscht man nach einem auf diese Weise bewirkten selbsttätigen Stillsetzen ein paar Stiche vorwärts zu nähen, erfolgt dies bei hochgewipptem Pedalteil 250 durch ein wechselweises Hinabtreten der beiden Tretplatten <I>262a, b</I> mit der Ferse, wodurch die Nähmaschinen- Hauptwelle vom Hilfsmotor jeweils von der oberen zur unteren Nadelstellung angetrieben wird usw., solange das wechselweise Hinabtreten stattfindet.
In der Pedalanordnung nach Fig. 7 ist ferner ein Umschalter 276 vorgesehen, dessen Bedienungsarm 278 in der Bahn eines Nockens 280 des Wipphebels 268 liegt.
Bei Verwendung dieses Umschalters 276 zur Betätigung eines Wendeumschalters im Sinne der Fig. 6 kann die Antriebsvorrichtung wie folgt wirken: Der Hauptmotor 26 wird, wie oben beschrieben, an- und abgekuppelt. Ein Abkuppeln geschieht durch Verwendung der rechten Tretplatte<I>262b</I> entsprechend einem selbsttätigen Stillsetzen mit der Nadel in der unteren Stellung. Nach Stillsetzen der Maschine auf diese Weise wird die linke Tretplatte<I>262a</I> mit der Ferse hinabgetreten, wodurch der Umschalter 276 umgelegt wird.
Hierdurch wird der Hilfsmotor 59 aufs neue in Gang gesetzt, aber in entgegengesetzter Richtung, wodurch ein Zurücknähen erfolgt, bis der Hilfsmotor 59 wieder selbsttätig stillgesetzt wird, wenn sich die Nadel in ihrer oberen Stellung befindet, und zwar weil durch das Hinabtreten der linken Tret- platte auch der Schalter<I>272a, 274a</I> betätigt wurde.