DE3610558C2 - Vorrichtung zum Übertragen von zwei verschiedenen Geschwindigkeiten bei einer Nähmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von zwei verschiedenen Geschwindigkeiten auf eine mit einer Hauptwelle fest verbundene Antriebsscheibe einer Nähma­ schine, insbesondere Stichgruppen-Nähmaschine, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der JP 59-62094 A1 bekannt.

Zwei verschiedene Geschwindigkeiten werden beispielsweise bei Stichgruppen-Nähmaschinen (US 3,499,404) in der Weise eingesetzt, daß der eigentliche bzw. wesentliche Teil des Nähzyklus (z. B. für einen Knopfannähzyklus) mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt wird, während die Nähmaschine für einen kleineren Teil des Nähzyklus mit niedriger Geschwindigkeit angetrieben wird.

Bei der bekannten Vorrichtung gemäß JP 59-62094 A1 sind zwei durch Riemen angetriebene Scheiben für hohe bzw. niedrige Geschwindigkeit unmittelbar auf der Hauptwelle der Nähmaschine so abgestützt, daß sich die Spannung der Riemen auf die Hauptwelle auswirken kann und diese ver­ biegt, wodurch eine sanfte Betätigung der Kupplung beein­ trächtigt sein kann.

Es ist dementsprechend Aufgabe der Erfindung, eine gat­ tungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, daß die Spannung der Riemen, welche die mit höherer bzw. niedriger Ge­ schwindigkeit umlaufenden Scheiben antreiben, die Haupt­ welle nicht direkt belastet.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs gelöst.

Bei dieser Lösung wird die Hauptwelle deswegen durch die Spannung der Riemen nicht belastet, weil die Scheiben und der zugeordnete Kupplungsteil nicht direkt auf der Haupt­ welle sondern auf einem gestellfesten, die Hauptwelle um­ schließenden Scheibenträger angeordnet sind.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsfor­ men der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung.

Es zeigen:

Fig. 1 Schematisch eine Vorrichtung zum Übertragen von zwei verschiedenen Geschwindigkeiten auf die Hauptwelle einer Nähmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1 mit der Darstellung eines Kupplungs-Löse­ mechanismus;

Fig. 3 eine Schnittansicht der oberen Hälfte der Vorrich­ tung aus Fig. 1;

Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Übertragen von zwei verschiedenen Geschwindigkei­ ten bei einer Nähmaschine;

Fig. 5 verschiedene Stellungen von Vorrichtungsteilen bei der Übertragung von zwei verschiedenen Geschwin­ digkeiten und

Fig. 6 eine Schnittansicht zur Darstellung des Eingriffs eines Kupplungsanschlags mit einer Antriebsscheibe.

Gemäß Fig. 1 bis 3 sind eine Betätigungseinrichtung A, ein Scheibenstützmechanismus B, eine Geschwindigkeits-Übertra­ gungs-Vorrichtung C und eine Antriebseinrichtung D vorge­ sehen.

In der Betätigungseinrichtung A ist ein Tragkörper 1 an einem Maschinenrahmen K an dessen Ende 1K angeordnet, wo­ bei an einem Ende eines W-förmigen Arms 1y ein Anhalte­ bewegungshebel 2 um einen Stift 1p drehbar angeordnet ist. Der mit Bezug auf den Stift 1p obere Teil des Hebels 2 ist L-förmig und bildet einen oberen Arm 2u. Ein Stopper 2s steht am oberen Ende des oberen Arms 2u vor. Ferner ist eine umgekehrt L-förmige Nockenplatte am oberen Arm 2u mittels Schrauben 3n, 3n′ festgelegt, die in rechteckför­ mige Langlöcher 3a, 3a′ eingreifen. Durch eine Anschlag­ schraube 3d ist die Drehlage der Nockenplatte 3 einstell­ bar. Ein Nockenteil 3c ist seitlich auf den Drahtkörper 1 hingerichtet und bildet drei Nocken, nämlich 3H (am Ende für eine hohe Geschwindigkeit), 3T (in der Mitte für eine niedrige Geschwindigkeit) und 3s (im rechten Bereich als Neutrallage). Der untere Teil des Anhaltebewegungshebels umfaßt einen unteren Arm 2d, der mit einem Aufnahmekörper 2j versehen ist, auf den eine Pedalbetätigung einwirkt, und eine Klammer 4, an der eine Stufe 4T (hohe Stufe für niedrige Geschwindigkeit) und eine Stufe 4H (niedrige Stufe für hohe Geschwindigkeit) angeformt ist.

Ferner ist zwischen dem mittleren Bereich des oberen Arms 2u und dem Maschinenrahmen K eine Feder 5 eingespannt, so daß der Stopper 2s normalerweise zwangsweise gegen eine Anhaltebewegungs-Nockenscheibe 35 angedrückt wird.

Gemäß Fig. 2 ist ein Kupplungslöser 6 vorgesehen, der Y-förmig ausgebildet ist und zwei gekrümmte Arme 6u und an deren Enden Stifte 6p aufweist, die nach innen vorspringen und in eine Umfangsnut 25e eingreifen, die in Umfangsrich­ tung auf dem Mantel eines Bewegungsteils 25 angeordnet ist. Der Kupplungslöser 6 ist mit einem Vorsprung 6t ver­ sehen, der in eine rechteckförmige Nut 25k eingreift und dort gleitet, die in Axialrichtung am Grund des Bewegungs­ teils 25 angebracht ist.

Ein Grundteil 6k des Kupplungslösers 6 ist drehbar an dem oberen Arm 1u des Drahtkörpers 1 angelenkt (Fig. 1). Ein Nockenhebel 6y geht vom Grundteil 6k des Kupplungslösers 6 aus, und an dessen Ende ist eine Rolle 6c vorgesehen, die an den Nocken 3H, 3T, 3s der Nockenplatte 3 angreift.

Der Nockenhebel 6y ist mittels der Kraft einer Feder 7 nach unten gezogen, die zwischen dem Nockenhebel 6y und dem W-förmigen Arm 1y gespannt ist.

Am Rahmen K ist ein Auslösehebel 9 drehbar angelenkt, der an seinem Ende mit einer Verriegelungsvorrichtung 8 ver­ sehen ist, die ihrerseits an den Stufen 4T, 4H der Klammer 4 angreift und mittels einer Schraubenfeder 10 normaler­ weise auf die Oberfläche der Klammer 4 drückt.

Der Scheibenstützmechanismus B wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 näher erläutert. Eine kreisrunde Platte 11 ist am Rahmen K festgelegt, und eine Hauptwelle 31 geht durch sie hindurch. An der kreisrunden Platte 11 ist ein Scheiben­ träger 12 festgelegt. Ein Träger 13 für eine Scheibe nie­ driger Geschwindigkeit ist an dem Scheibenträger 12 fest­ gelegt, ebenso wie ein Träger 14 für eine Scheibe hoher Geschwindigkeit mittels eines Nadellagers 15 dazwischen.

Nachfolgend wird die Geschwindigkeits-Übertragungs-Vor­ richtung C beschrieben. Eine Scheibe 22 für niedrige Ge­ schwindigkeit ist über dem Träger 13 für die Scheibe nie­ driger Geschwindigkeit in ein dazwischen angeordnetes Ku­ gellager 21 eingepaßt, und eine Scheibe 24 für hohe Ge­ schwindigkeit ist über den Träger 14 für die Scheibe hoher Geschwindigkeit in ein dazwischen eingesetztes Kugellager 23 eingepaßt.

Das Bewegungsteil 25 mit der Umfangsnut 25e und einem ringförmig vorstehenden Teil 25g, welcher die kreisrunde Platte 11 umgibt, ist zwischen dem Scheibenträger 12 und einer Kupplung 26 eingesetzt, die mit einem Kupplungsan­ schlag 27 und Kugellager 28, die dazwischen angeordnet sind, versehen ist. Somit kann das Bewegungsteil 25 über den Scheibenträger 12 längs der Richtung der Hauptwelle 31 gleiten. Der ringförmig vorstehende Teil 25g und ein Rohr­ gleitteil 25s sind mittels eines Paares von Armteilen 25u verbunden, die durch einen Freiraum 13s hindurchreichen.

Die Kupplung 26 weist eine außenliegende Friktionsplatte 26z auf, die eine innere konische Friktionsoberfläche 22m der Scheibe 22 für niedrige Geschwindigkeit berührt. Eine außenliegende Friktionsplatte 24z der Scheibe 24 für hohe Geschwindigkeiten berührt die innere Oberfläche der Kupp­ lung 26 und weist eine flache Friktionsplatte 24z′ auf, die eine Friktionsoberfläche 33m einer Antriebsscheibe 33 berührt.

Aus den Fig. 3 und 6 ist ersichtlich, daß der Kupplungsan­ schlag 27 einen Vorsprung aufweist, der sich parallel zur Hauptwelle 31 erstreckt und stets mit der Antriebsscheibe 33 in Eingriff steht. Diese Antriebsscheibe 33, die am En­ de der Hauptwelle 31 festgelegt und mittels einer Schrau­ be 34 gesichert ist, gehört zur Antriebseinrichtung D. Die Hauptwelle 31 ist rückseitig in einem Gleitlager 32 gela­ gert. An der flachen Oberfläche der Antriebsscheibe 33 ist die Nockenscheibe 35 festgelegt, deren Wirkungsweise schon erklärt worden ist.

Federn 36 reichen durch den Träger 14 für die Scheibe 24 hoher Geschwindigkeit zwischen der Antriebsscheibe 33 und dem Kupplungsanschlag 27, wodurch die Kupplung 26 sich normalerweise infolge des Stiftes 6p an dem Kupplungslöser 6 in der Neutralstellung befindet.

Mit dem Bezugszeichen 37 ist ein Axiallager zwischen der Antriebsscheibe 33 und dem Scheibenträger 12 bezeichnet. Mit 38 ist eine Belle-Ville-Feder bezeichnet, die zwischen der Antriebsscheibe 33 und dem Kugellager 23 angeordnet ist, wodurch die Scheibe 24 für die hohe Geschwindigkeit in ihrer Neutralstellung gehalten wird. Bezugszeichen 40 bezeichnet einen - keilförmigen - Riemen für niedrige Ge­ schwindigkeit und Bezugszeichen 41 einen solchen für hohe Geschwindigkeit.

Nachfolgend wird die Betriebsweise unter Bezugnahme auf Fig. 1 näher erläutert, wobei die Scheibe 22 und die Scheibe 24 durch einen Antriebsmotor (nicht gezeigt) ange­ trieben werden. Diese beiden Scheiben sind in einer frei­ laufenden (nicht belasteten) Betriebsweise. Wenn das Pedal F betätigt wird, wird der Aufnahmekörper 2j gemäß Rich­ tungspfeil "M" bewegt, und der obere Teil des Anhalte­ bewegungshebels 2 wird im Uhrzeigersinn gedreht, so daß die Rolle 6c an der Nocke 3T für niedrige Geschwindigkeit der Nockenplatte 3 angreift, wodurch der Kupplungslöser in Richtung des Pfeils "N" gedreht wird, und zwar gegen die Kraft der Feder 7. Zu diesem Zeitpunkt kommt die untere Oberfläche 8k der Verriegelungsvorrichtung 8 mit der Stufe 4T (für niedrige Geschwindigkeit) der Klammer 4 in Ein­ griff, weil der Auslösehebel 9 aufgrund der Kraft der Fe­ der 10 zwangsweise in Richtung "P" gedreht wird. In dieser Lage ist der Anhaltebewegungshebel 2 für die niedrige Ge­ schwindigkeit festgelegt bzw. gesichert. Des weiteren ist das Bewegungsteil 25 nach links in Richtung L (Fig. 3) zwangsweise bewegbar, weil der Stift 6p in die Umfangsnut 25e eingreift. Bei dieser nach links gerichteten Bewegung des Bewegungsteils 25 bewegt sich die Kupplung 26 nach links und nimmt den Rückdruck der Feder 36 auf. Infolge­ dessen kommt die Friktionsplatte 26z mit der inneren koni­ schen Oberfläche 22m der Scheibe 22 für niedrige Geschwin­ digkeit in Berührung.

Da, wie schon zuvor erwähnt, der Kupplungsanschlag 27 stets in Eingriff mit der Antriebsscheibe 33 ist, wird die Drehbewegung über die Scheibe 22, die Kupplung 26 und den Anschlag 27 auf die Antriebsscheibe 33 übermittelt, wo­ durch die Antriebsscheibe 33 mit niedriger Geschwindigkeit rotiert und die Hauptwelle ebenfalls mit niedriger Drehge­ schwindigkeit gedreht wird.

Die Fig. 5b zeigt die Relativlage der Nocken, der Klammer 4 und des Kupplungslösers 6 bei "niedriger Geschwindig­ keit". Wenn das Pedal weitergedrückt wird, kommt die un­ tere Oberfläche 8k der Verriegelungsstufe 8 mit der Stufe 4H (für hohe Geschwindigkeit) der Klammer 4 in Eingriff, wodurch die Stellung für hohe Geschwindigkeit des Anhalte­ bewegungshebels 2 gesichert ist. Die Rolle 6c kommt mit der Nocke 3T in Berührung und der Kupplungslöser 6 dreht sich in Gegenrichtung des Pfeils "N" (Fig. 1), infolge der gespannten Feder 7, und das Bewegungsteil 25 bewegt sich entgegen der Richtung des Pfeils "L" (Fig. 3). Demgemäß kommt die Kupplung 26 von der Scheibe 22 für niedrige Ge­ schwindigkeit frei und drückt bzw. spannt die Feder 36, wobei die innere konische Oberfläche 26m der Kupplung 26 mit der Friktionsplatte 24z in Berührung kommt und des weiteren die Feder 38 gespannt wird, wobei die Friktions­ platte 24z′ mit der Seitenoberfläche der Antriebsscheibe 33 in Berührung kommt.

Hierbei wird die Scheibe 24 für hohe Geschwindigkeit zwi­ schen der Kupplung 26 und der Antriebsscheibe 33 sandwich­ artig eingeschlossen, wodurch eine Drehkraft der Scheibe 24 für hohe Geschwindigkeit auf die Hauptwelle 31 übermit­ telt wird, so daß diese sich mit hoher Geschwindigkeit dreht.

Fig. 5 zeigt die Lage der Nockenplatte 3, der Klammer 4 und des Kupplungshebels 6 in der Lage für hohe Geschwin­ digkeit. Wenn ein Arbeitszyklus des Nähens beendet ist, wird der Auslösehebel 9 entgegen der Richtung des Pfeils "P" gedreht, weil (nicht gezeigte) Teile die Feder 10 spannen. Dann gleitet die Verriegelungsvorrichtung 8 stu­ fenweise von der Stufe 4H zu der Stufe 4T und schließlich zu der oberen Oberfläche der Klammer 4 (Neutralstellung). Zugleich wird der Eingriff zwischen der Rolle 6c und dem Nockenteil 3c aufgrund der Gegenkraft der Feder 5 von der Nocke 3H (hohe Geschwindigkeit) zu der Nocke 3T (niedrige Geschwindigkeit) und schließlich zur Nocke 3s (neutral) geändert. Gleichzeitig wird der Kupplungslöser 6 bewegt sowie aufgrund des Stiftes 6p das Bewegungsteil 25. Demge­ mäß kommt die Kupplung 26 von der Scheibe 24 für hohe Ge­ schwindigkeit frei und berührt dann die Scheibe 22 für niedrige Geschwindigkeit, so daß sich die Hauptwelle 31 mit niedriger Geschwindigkeit dreht und die Kupplung 26 zuletzt eine neutrale Lage einnimmt. Fig. 5a zeigt die Re­ lativlage der Nockenplatte 3, der Klammer 4 und des Kupp­ lungshebels 6 in dieser Neutralstellung.

Diese Schritte sind mit Bezug auf den vorbeschriebenen Fall (Neutral - niedrige Geschwindigkeit - hohe Geschwin­ digkeit) umgekehrt, wenn die Kupplung 26 wieder eine Neu­ tralstellung einnimmt, wobei der Stopper 2s, der am Ende des Anhaltebewegungshebels 2 vorgesehen ist, mit der An­ haltebewegungs-Nockenscheibe 35 in Eingriff kommt (Einzel­ heiten sind nicht gezeigt), wonach die Hauptwelle 31 ange­ halten wird. Um die Neutralstellung der Kupplung 26 einzu­ stellen, werden bezüglich der Stellung des Hebels 2 die rechteckförmigen Langlöcher 3n, 3n′ verwendet.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei der Träger 14 für Scheiben hoher Geschwindigkeit und das Nadellager 15 fortgelassen sind. Ein Kugellager 23 ist in die Antriebsscheibe 43 eingesetzt. Ein Gleitteil 44 ist zwischen dem Bewegungsteil 45 und dem Scheibenträger 12 eingesetzt. Durch diese Anordnung werden dieselben Wirkun­ gen erzielt, wie sie mit Bezug auf die Ausführungsform ge­ mäß Fig. 3 dargelegt worden sind.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen werden Scheiben auf einem Scheibenträger 12 angeordnet, der am Maschi­ nenrahmen K festgelegt ist, und der Bewegungskörper bzw. das Bewegungsteil, das aus Kupplungsteilen bestehen, gleiten auf dem Scheibenträger, wobei zwei Keilriemen- Kupplungsmechanismen bei der Nähmaschine anwendbar sind, bei denen die Anhaltebewegungs-Nockenscheibe an einem Ende der Hauptwelle angeordnet ist.

Im übrigen wird die radial gerichtete Kraft infolge der Riemenspannung oder durch die Kupplungsteile durch den Scheibenträger 12 aufgenommen, so daß die Hauptwelle frei von den vorstehend erwähnten Kräften ist und deren Rota­ tionsbewegung stabilisiert ist. Infolgedessen wird die Be­ lastung auf das Hauptwellenlager reduziert und ein sanfte­ res Einkuppeln dadurch ermöglicht. Außerdem ergibt sich hierdurch eine längere Haltbarkeit der Maschine.

Weiterhin ist die Einstellung des Kupplungslösers festge­ legt durch den Eingriff zwischen den am Ende des Anhalte­ bewegungshebels vorgesehenen Nocken und der Rolle an dem Kupplungshebel, wobei dessen Lage gut gesichert ist und die Einstellung für die Nockenplatteneinstellung leicht aufrechterhalten werden kann.

Schließlich ist die Berührungslage der Nocken bei niedri­ ger Geschwindigkeit höher als die Lage bzw. Stellung bei höherer Geschwindigkeit, wobei die Betätigung des Pedals von der unteren Lage zu der oberen Lage weniger Kraft er­ fordert und daher weniger ermüdet, wie der Wechsel der Stellungen von jener in Fig. 5b zu jener in Fig. 5c ge­ zeigten Stellung. Es ist ersichtlich, daß die Rolle 6c sich nach unten bewegt bzw. rollt und der Kupplungslöser von der Feder 7 gezogen wird.

Kurz zusammengefaßt weist die beschriebene Vorrichtung, die sich insbesondere für eine Stichgruppennähmaschine eignet, einen von dem Maschinenrahmen vorspringenden Scheibenträger 12 auf, wodurch die Riemenspannung der Scheiben für hohe und niedrige Geschwindigkeiten nicht auf die Hauptwelle 31 übertragen wird. Ferner ist die Richtung der Nocke zur Bewegung des Kupplungslösers parallel zur Achse der Hauptwelle, wodurch ein sanftes Kuppeln ermöglicht wird.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Übertragen von zwei verschiedenen Ge­ schwindigkeiten auf eine mit einer Hauptwelle (31) fest verbundene Antriebsscheibe (33) einer Nähmaschine, insbe­ sondere Stichgruppennähmaschine, mit einer ersten riemen­ getriebenen, mit niederer Geschwindigkeit um die Achse der Hauptwelle (31) umlaufenden Scheibe (22), mit einer zwei­ ten riemengetriebenen, mit höherer Geschwindigkeit um die Achse der Hauptwelle (31) umlaufenden Scheibe (24), mit einem zwischen der ersten und der zweiten Scheibe (22, 24) und koaxial zur Hauptwelle (31) angeordneten, mit der An­ triebsscheibe (33) verbundenen Kupplungsteil (26), der pa­ rallel zur Hauptwelle (31) verschieblich ist, und mit ei­ ner Betätigungseinrichtung (F, M) zur wahlweisen Ver­ schiebung des Kupplungsteils (26) derart, daß die An­ triebsscheibe (33) entweder an die erste, mit niederer Ge­ schwindigkeit umlaufende Scheibe (22) oder an die zwei­ te, mit höherer Geschwindigkeit umlaufende Scheibe (24) angekuppelt ist oder der Kupplungsteil (26) sich zwischen der ersten und der zweiten Scheibe (22, 24) in einer Neu­ tralstellung befindet, in welcher die Antriebsscheibe (33) von den Scheiben (22, 24) abgekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Rahmen (K) der Nähmaschine ein Scheibenträger (12) fest angeordnet ist, der koaxial zur Hauptwelle (31) verläuft und diese umschließt und auf dem die erste und zweite Scheibe (22, 24) drehbar gelagert sind, und daß auf diesem ortsfesten Scheibenträger (12) ein Bewegungsteil (25, 45) gleitverschieblich ist, der mit der Betätigungs­ einrichtung (F, M) verbunden ist und auf dem der Kupp­ lungsteil (26) drehbar gelagert ist.