Klundt, Kurt (Mühlweg 5, Hirschhorn, 67732, DE)
| 1. | Nähmaschine mit einem Gehäuse (1 ; 80), oszillierend oder intermittierend bewegten Stichbildeund Vorschubmitteln (15,38 ; 93), innerhalb des Gehäuses (1 ; 80) gelagerten, mit den Stichbildeund Vorschubmitteln (15,38 ; 93) verbundenen Getriebeteilen, die die oszillierende bzw. intermittierende Bewegung erzeugen oder übertragen, wenigstens einer gehäusefest angeordneten Kapsel (21,41 ; 59 ; 86), die eines der oszillierend bzw. intermittierend bewegten Bauteile (15,38 ; 93) umgibt, einem zwischen der Kapsel (21,41 ; 59 ; 86) und dem Bauteil (15,38 ; 93) ausgebildeten schmalen, großflächigen Spalt (23,43 ; 51 ; 72 ; 103), einer den Spalt (23, 43 ; 51 ; 72 ; 103) ausfüllenden zähflüssigen Substanz (24 ; 104) und Dichtungselementen (25,44 ; 73,74 ; 105,107) zum Verschließen des Spaltes (23,43 ; 51 ; 72 ; 103). |
| 2. | Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel zur Umhüllung bzw. schwingungsmäßigen Dämpfung einer oszillierenden Welle (15,38) als langgestreckte Hülse (21,41 ; 59) ausgebildet ist, die über zwei im Bereich ihrer Enden vorgesehene Dichtungsringe (25,44 ; 73,74) gegenüber der Welle (15,38) abgedichtet ist. |
| 3. | Nähmaschine nach Anspruch 2, mit einer pendelnd gelagerten Nadelstange (11) und einem Schwingantrieb (17,18), der über eine im Gehäusearm (4) gelagerte Welle (15) mit einem Made ! stangenpendel (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der schwingungsmäßig zu dämpfenden oszillierenden Welle um die zum Antrieb des Nadelstangenpendels (10) dienende Welle (15) handelt, und daß sich die Hülse (21) über die größtmögliche Distanz innerhalb des Gehäusearmes (4) erstreckt. |
| 4. | Nähmaschine nach Anspruch 2 oder 3, die als Vorschubmittel einen auf einem StoffschieberTragbalken (34) angeordneten Stoffschieber (33) aufweist, der über eine Hebewelle (31) und eine oszillierend angetriebene Schiebewelle (38) Viereckbewegungen ausführt, wobei ein Stichsteller (36) über ein Abtriebsglied (37) mit der Schiebewelle (38) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der schwingungsmäßig zu dämpfenden oszillierenden Welle um die Schiebewelle (38) handelt und daß sich die Hülse (41) über die größtmögliche Distanz zwischen der Anlenkstelle des Abtriebsgliedes (37) des Stichstellers (36) und der Anlenkstelle einer Kurbel (39) zum StoffschieberTragbalken (34) erstreckt. |
| 5. | Nähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hülse (21,41 ; 59) als Träger für die schwingungsmäßig zu dämpfende oszillierende Welle (15,38) ausgebildet ist, wobei die Welle (15,38) über Wälzlager (26,45) gegenüber der Hülse (21,41 ; 59) abgestützt ist. |
| 6. | Nähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hülse als Teil eines langgestreckten Gleitlagers ausgebildet ist, wobei die zähflüssige Substanz zugleich als Schmiermittel für das Gleitlager dient. |
| 7. | Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die den Spalt (51) bildenden Bauelemente (41,48) aus Werk stoffen mit unterschiedlichem TemperaturAusdehnungskoeffizient hergestellt sind, wodurch sich bei Temperaturanstieg eine Verengung des Spaltes (51) ergibt. |
| 8. | Nähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6 in Verbindung mit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (38) und die Hülse (41) aus Stahl bestehen und daß auf der Welle (38) ein Leichtmetall rohr (48) drehfest angeordnet ist. |
| 9. | Nähmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetallrohr (48.1) mit Hilfe eines quer verlaufenden Stifts (49) und einer Paßfeder (50) auf der Welle (38) befestigt ist und daß zwischen der Außenseite des Leichtmetallrohres (48.1) und der Hülse (41) ein aktiver Spalt (51) und zwischen der Innenseite des Leichtmetallrohres (48.1) und der Welle (38) ein passiver Spalt (52) ausgebildet ist und daß die Spalte (51,52) durch Querbohrungen (53) miteinander verbunden sind. |
| 10. | Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, daß die Welle (38.1) eine Längsbohrung (54) aufweist, die durch einen als Rückschlagventil wirkenden Schmiernippel (56) verschlossen ist und durch wenigstens eine Querbohrung (55) mit dem Spalt (43) in Verbindung steht. |
| 11. | Nähmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß zusätzlich zu einem radialen Spalt oder anstelle eines radialen Spaltes in einer radial vergrößerten Kammer (60) der Hülse (59) wenigstens eine mit der Welle (38.2) und wenigstens eine weitere mit der Hülse (59) drehfest verbundene Scheibe (63,69) angeordnet ist, daß zumindest zwischen den beiden Scheiben (63,69) ein enger axialer Spalt (72) ausgebildet ist und daß die Kammer (60) und der wenigstens eine Spalt (72) mit der zähflüssigen Substanz (24) ausgefüllt ist. |
| 12. | Mähmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere durch Distanzringe (64) voneinander getrennte wettenseitige Scheiben (63) mittels einer Schraube (65) gegen eine Schulter (62) der Welle (38. 2) verspannt sind und daß eine entsprechende Anzahl von ebenfalls durch Distanzringe (70) voneinander getrennten hülsenseitigen Scheiben (69), die zwischen die wellenseitigen Scheiben (63) eingreifen, mittels eines Schraubringes (71) gegen eine Wand (61) der Kammer (60) angepreßt sind. |
| 13. | Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel zur Umhüllung bzw. zur schwingungsmäßigen Dämpfung eines inter mittierend bewegten Schlittens (Gleitplatte 93) als ein Kasten (Führung 86) ausgebildet ist, dessen Innenseite mit der benachbarten Fläche des Schlittens (93) den Spalt (103) bildet. |
Es ist bekannt, daß bei Nähmaschinen diejenigen Wellen, die oszillierend oder intermittierend bewegte Stichbilde-und Vorschubmittel antreiben, zu Torsions- schwingungen neigen. Solche Schwingungen bzw. Vibrationen können einerseits zu einem vorzeitigen Verschleiß der betroffenen Getriebeteile führen und andererseits ein Überschwingen der Stichbilde-und Vorschubmittel hervorrufen, so daß z. B Zickzack-Bewegungen der Nadelstange ungenau ausfallen oder daß sich bei Nähmaschinen mit einem Viereckbewegungen ausführenden Stoffschieber mit zunehmender Drehzahl der Nähmaschine die Vorschublänge und damit die Stichlänge vergrößert.
Die DE-AS 1 012 809 offenbart eine Vielzahl von Vorschlägen zur Dämpfung derartiger Torsionsschwingungen. So ist in Fig. 13 eine Dämpfungsvorrichtung für eine Schwingwelle dargestellt, die eine die Welle umfassende Hülse aufweist.
Das eine Ende der Hülse ist fest mit der Welle verbunden, das andere steht dagegen mit der Welle in reibender Verbindung, wobei die Größe der Reibkraft eingestellt werden kann. Wenn sich die Schwingwelle unter der Einwirkung von Torsionskräften in sich verdreht, führt dies zu einer reibungsbehafteten Relativbewegung zwischen der Schwingwelle und dem mit ihr reibschlüssig verbundenen Ende der Hülse. Der dabei auftretende Bremseffekt dämpft das Entstehen von Torsionsschwingungen.
Eine derartige Dämpfungsvorrichtung hat aber einen entscheidenden Nachteil.
Da an der reibschlüssigen Verbindung zwischen Hülse und Schwingwelle Verschleiß und Reibungskorrosion auftreten, verändert sich die eingestellte Reibkraft all- mählich, so daß sie immer wieder neu eingestellt werden muß, um die gewünschte Dämpfungswirkung zu gewährleisten. Überdies muß bei Überschreiten einer be- stimmten Verschleißgrenze die Welle und/oder die Hülse ausgewechselt werden.
In Fig. 6-der-DE-AS 1 012 809 ist ein Scheibendämpfer dargestellt. Er weist ein auf einer Mabe der Armwette tose drehbar angeordnetes scheibenförmiges Trägheitsglied auf, das von einem mit der Armwelle fest verbundenen, ge- schlossenen und mit einer zähflüssigen Substanz gefüllten Gehäuse umgeben ist.
Beim Umlaufen des Gehäuses wird das Trägheitsglied mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit mitgenommen. Wenn sich die Armwelle unter der Einwirkung von Torsionskräften in sich verdreht, wirkt das Trägheitsglied den dabei auftretenden Richtungs-und Geschwindigkeitsänderungen entgegen und dämpft auf diese Weise das Entstehen von Torsionsschwingungen.
Da das Trägheitsglied zur Erzielung einer ausreichenden Dämpfungswirkung einen vergleichsweise großen Durchmesser und eine relativ große Masse aufweisen muß, ergibt sich für den Scheibendämpfer ein sehr großer Raumbedarf, der es praktisch unmöglich macht, ihn innerhalb des Maschinengehäuses unterzu- bringen.
Die sehr viel jüngere US-A-6 058 862 betrifft einen Antriebsmechanismus für das Nadelstangenpendel einer Zickzack-Nähmaschine. Zur Dämpfung von Schwingungen der Getriebeteile dieses Antriebsmechanismus werden ver- schiedene Lösungsvarianten geoffenbart. Bei der in den Figuren 2 bis 5 gezeigten ersten Version einer Dämpfungsvorrichtung ist das untere gabelförmige Ende einer Schwingwelle auf einem schwenkbar gelagerten Exzenterbolzen abgestützt, der wiederum über eine radial abstehende Blattfeder drehelastisch fixiert ist. Aufgrund des fortlaufenden Drehrichtungswechsels des Antriebsgliedes für den Schwinghebel bewirken am unteren Hebelende auftretende Reaktions- kräfte ein Verdrehen des Exzenterbolzens und damit ein Verbiegen der Blattfeder.
Dies ruft wiederum Relativbewegungen zwischen der Blattfeder und zwei wulstförmigen Widerlagern hervor. Diese Relativbewegungen sind zwar sehr gering, können aber wegen der dabei auftretenden Reibungskorrosion zu einem vorzeitigen Verschleiß führen. Darüber hinaus ist diese Art einer Dämpfungsvorrichtung sehr fertigungs-und montageaufwendig.
Bei-mehreren anderen in der US-A 6 058 862 offenbaren Versionen einer Dämpfungsvorrichtung ist der Eenterbofsen, die Biattfeder oder der Schwing- hebel über e) astische Hartgummi-Bautei ! e gehauseseitig abgestützt. Da solche Bauteile einem Hysterese-Effekt unterliegen, ist dadurch die Übertragungs- genauigkeit der Antriebsbewegungen beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Nähmaschinen mit oszillierend oder intermittierend bewegten Stichbilde-und Vorschubmitteln eine Schwingungs- Dämpfungsvorrichtung zu schaffen, die platzsparend aufgebaut ist und zuverlässig und weitestgehend verschleißfrei arbeitet. Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der übergeordnete Lösungsgedanke der Erfindung besteht darin, die der Arbeits- bewegung der oszillierend oder z. B. in Längsrichtung intermittierend bewegten Getriebeteile übergelagerten zusätzlichen Schwingbewegungen durch eine Flüssigkeitsdämpfung zu unterbinden, indem ein rotatorisch oder translatorisch bewegtes Getriebeteil des Antriebsmechanismus eines Stichbilde-und/oder eines Vorschubmittels mit einer Kapsel so eng umschlossen wird, daß nur ein schmaler, dabei aber möglichst großflächiger Spalt entsteht, der mit einer zähflüssigen Substanz ausgefüllt und anschließend dicht verschlossen wird.
Die Dämpfungswirkung beruht hierbei auf den unter einem bestimmten Kraftauf- wand erfolgenden Verschiebungen innerhalb der zähflüssigen Substanz zwischen deren Grenzschichten an den Spaltflächen. Die hierbei in der zähflüssigen Substanz stattfindende viskose Reibung ist geschwindigkeitsproportional. Das heißt, bei einer aus dem Stillstand beginnenden Bewegung gibt es zunächst keinen Bewegungswiderstand. Dieser baut sich erst im Fortschreiten einer schneller werdenden Bewegung auf und erreicht sein Maximum, wenn auch die Bewegungs- geschwindigkeit ihr Maximum erreicht hat. Da also bei einer viskosen Reibung anders als bei einer mechanischen Reibung keine anfängliche Haftreibung zu überwinden ist, bestehen ideale Verhältnisse für die Dämpfung von Schwingungen und zwar über den gesamten Drehzahlbereich der Nähmaschine.
Da die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung im wesentlichen nur aus einer das. zu dämpfende Getriebeteil umgebenden psel besteht, die zur Bildung des schmalen Spaltes mit sehr geringem Abstand zu dem Getriebeteil angeordnet ist, besteht grundsätzlich die Möglichkeit einer sehr raumsparenden Bauweise. Solch raumsparende Dämpfungsvorrichtungen können daher sogar an solchen Stellen des Gehäuses angeordnet werden, bei denen der zur Verfügung stehende Raum bereits durch eingebaute Vorrichtungen und/oder Getriebeteile weitgehend ausgefüllt ist.
Im Anspruch 2 ist die prinzipielle Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung für eine oszillierend bewegte Welle angegeben, wobei die für ein gutes Dämpfungsergebnis erforderliche große Fläche des Spaltes vorzugsweise durch eine die gegebene Länge der Welle ausnutzende lang- gestreckte Hülse erzielt wird.
Dies läßt sich gemäß den Ansprüchen 3 und 4 bei der im Gehäusearm gelagerten Schwingwelle für das Nadelstangenpendel und bei der in der Grund- platte angeordneten Schiebewelle für den Stoffschieberantrieb dadurch erreichen, daß sich die jeweilige Hülse über die größtmögliche Distanz zwischen den jeweiligen Lagerstellen der Welle bzw. Anlenkstellen anderer Getriebeteile erstreckt. Da hierbei die Wellen weitestgehend unverändert bleiben, wird auch deren Trägheitsverhalten nicht verändert.
Sofern die Welle, wie in Anspruch 5 vorgeschlagen, über Wälzlager gegenüber der Hülse abgestützt ist, braucht man bei der Ausbildung der Dämpfungsvor- richtung nicht auf die Erfordernisse bei der Ausgestaltung eines Wellenlagers zu achten. Wird dagegen die Dämpfungsvorrichtung zugleich auch als Gleitlager für die Welle ausgebildet, so muß außer der passenden Werkstoff- kombination auch darauf geachtet werden, daß die zähflüssige Substanz neben der Dämpfungseigenschaft auch gute Schmiereigenschaften besitzt.
Zum Ausgleich des negativen Viskositäts-Temperatur-Verhaltcsns von Flüssigkeiten allgemein und damit auch der zähflüssigen Substanz wird entsprechend den Ansprüchen 7 und 8 vorschiagen, die den Spalt bildenden Bauteile aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Temperatur-Ausdehnungs- koeffizienten herzustellen. Wenn also mit zunehmender Temperatur der Nähmaschine die zähflüssige Substanz dünnflüssiger wird, verengt sich aufgrund der Verwendung von Werkstoffen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Spalt, so daß auf diese Weise der Grad der Dämpfung über einen größeren Temperaturbereich im wesentlichen konstant bleibt.
Wenn wie im Anspruch 9 vorgeschlagen, auf der Welle ein Leichtmetallrohr derart mit Hilfe von Stiften angeordnet ist, daß ein aktiver äußerer Spalt und ein passiver innerer Spalt entsteht, so kann bei der infolge einer Temperaturerhöhung eintretenden Verengung des aktiven äußeren Spaltes die aus ihm verdrängte zähflüssige Substanz in den passiven inneren Spalt ausweichen.
Die Weiterbildung nach Anspruch 10 schafft eine Möglichkeit zum einfachen und schnellen Neu-oder auch Nachbefüllen des Spaltes mit der zähflüssigen Substanz.
Sofern ein schwingungsmäßig zu dämpfendes Getriebeteil zu kurz ist, um mit Hilfe einer Hülse eine ausreichend große Spaltfläche zu erzielen, können gemäß den Ansprüchen 11 und 12 zusätzlich zu dem umfangsseitigen radialen Spalt oder anstelle dieses Spaltes durch Anordnen von einem oder mehreren Scheibenpaaren in einer entsprechend ausgebildeten Kammer der Hülse ein oder mehrere axiale Spalte geschaffen werden. Nach Befüllen der Kammer mit der besagten zähflüssigen Substanz üben der bzw. die axialen Spalte eine ähnliche schwingungsdämpfende Wirkung aus wie ein umfangs- seitiger radialer Spalt.
Im Anspruch 13 ist die prinzipielle Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dämpfungsvorrichtung für einen linear intermittierend bewegten Schlitten angegeben.
Die Erfindung ist anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es eigen : Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung von Stichbilde-und Vorschubmitteln einer Nähmaschine mit Dämpfungsvorrichtungen für oszillierend bewegte Getriebeteile, Fig. 2 eine vergrößerte schaubildliche Darstellung des Nadelstangenpendels und der zugeordneten Schwingwelle mit einer Dämpfungsvorrichtung, Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung nach Linie ttt-ttt der Fig. 2, Fig. 4 eine vergrößerte schaubildliche Darstellung der Schiebewelle mit einer Dämpfungsvorrichtung, Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung der Schiebewelle entsprechend der Fig. 4 mit einer ersten Variante der Dämpfungsvorrichtung, Fig. 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung nach Linie VU-VU der Fig. 5, Fig. 7 eine schaubildliche Darstellung der Schiebewelle entsprechend Fig. 4 mit einer zweiten Variante der Dämpfungsvorrichtung, Fig. 8 eine vergrößerte Einzelheit der Fig. 7, Fig. 9 eine schaubildliche Darstellung der Schiebewelle entsprechend Fig. 4 mit einer Weiterbildung der Dämpfungsvorrichtung, Fig. 10 eine schaubildliche Darstellung der Schiebewelle mit einer Dämpfungs- vorrichtung, die axiale Spalte aufweist, Fig. 11 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Dämpfungsvorrichtung aus Fig. 10,
Fig. 12 sine schaubildliche Darstellung des Antriebsmechanismus einer Knopfktammer mit einer Dämpfungsvorrichtung für einen intermittierend bewegten Schlitten, Fig. 13 eine Schnittdarstellung nach Linie SIII-XIII der Fig. 12, Fig. 14 eine Schnittdarstellung nach Linie XIV-XIV der Fig. 13.
Das in Fig. 1 strichpunktiert dargestellte Gehäuse 1 einer Nähmaschine besteht aus einer Grundplatte 2, einem Sockel 3 und einem Arm 4, der in einen Kopf 5 übergeht.
Im Arm 4 ist eine Armwelle 6 gelagert, die an ihrem einen Ende eine zugleich als Handrad dienende Riemenscheibe 7 und an ihrem anderen Ende eine mit einem Massenausgleichsgewicht 8 versehene Kurbel 9 trägt. Die Kurbel 9 steht zum einen mit einer in einem Nadelstangenpendel 10 gelagerten Nadel- stange 11 und zum anderen mit einem Gelenkfadengeber 12 in Antriebsver- bindung. In der Nadelstange 11 ist eine fadenführende Nadel 13 befestigt. Sie arbeitet in bekannter Weise mit einem in der Grundplatte 2 angeordneten, nicht dargestellten Greifer zusammen.
Das Nadelstangenpendel 10 ist ein Bestandteil eines Nadeltransportmechanismus 14. Dieser weist eine im Arm 4 angeordnete Schwingwelle 15 auf, deren eines Ende über eine Kurbel 16 mit dem Nadelstangenpendel 10 und deren anderes Ende über eine Kurbel 17 mit einer Exzenterstange 18 verbunden ist. Die Exzenterstange 18 ist durch einen Schrittmotor 19 antreibbar.
Der Schwingwelle 15 ist eine Dämpfungsvorrichtung 20 zugeordnet. Sie weist eine langgestreckte Hülse 21 auf, die die Welle 15 umschließt und mittels Gewindestiften 22 am Gehäuse 1 befestigt ist. Zwischen der Hülse 21 und der Weite 15 ist ein langer ringförmiger Spalt 23 von ca. 0,05 mm Dicke ausgebildet.
Der Spalt 23 ist mit-eine ähflüssigen Substanz 24-beispielsweise einem Kettenschmierstoff mit hoher Viskosität-ausgefüllt und an seinen beiden Enden durch je einen 0-Ring 25 abgedichtet. Wegen der besseren Übersichtlichkeit ist in Fig. 2 und 3 nur ein kleiner Teil der Substanz 24 dargestellt, die ja in Wirklichkeit den Spalt 23 vollständig ausfüllt.
Die Hülse 21 dient zugleich als Träger für die Welle 15, wobei sie über zwei Nadellager 26 gegenüber der Hülse 21 abgestützt ist. Um eine raumsparende Bauweise zu erzielen, rollen die in Nadelkäfigen gehaltenen Nadeln 27 einer- seits direkt auf der Welle 15 und andererseits direkt auf der inneren Umfangs- seite je einer im Durchmesser größeren Bohrung 28 der Hülse 21 ab. Mit 29 ist ein Stellring bezeichnet, durch den die axiale Lage der Welle 15 festgestellt ist.
Die Armwelle 6 steht über einen Riementrieb 30 mit einer in der Grundplatte 2 gelagerten unteren Hauptwelle 31 in Antriebsverbindung. Die Welle 31 dient zugleich als Hebewelle, die über einen Exzenterantrieb 32, Hubbewegungen für einen Stoffschieber 33 erzeugt, der auf einem Stoffschieber-Tragbalken 34 angeordnet ist. Ein auf der Welle 31 angeordneter Exzenterantrieb 35 ist mit einem Gelenkstichsteller 36 verbunden. Eine als Abtriebsglied des Gelenkstich- stellers 36 dienende Kurbel 37 ist auf dem einen Ende einer Schiebewelle 38 befestigt. Auf dem anderen Ende der Schiebewelle 38 ist eine Kurbel 39 befestigt, die am Stoffschieber-Tragbalken 34 angelenkt ist und dem Stoff- schieber 33 Schubbewegungen erteilt.
Der Schiebewelle 38 ist eine Dämpfungsvorrichtung 40 zugeordnet, die im Prinzip der Dämpfungsvorrichtung 20 für die Schwingwelle 15 entspricht. Die Dämpfungsvorrichtung 40 weist demgemäß eine langgestreckte Hülse 41 auf, die die Welle 38 umschließt und mittels eines Gewindestiftes 42 an der Grund- platte 2 befestigt ist. Zwischen der Hülse 41 und der Welle 38 ist ein langer ringförmiger Spalt 43 von ca. 0,05 mm Dicke ausgebildet. Der Spalt 43 ist mit der gleichen zähflüssigen Substanz 24 wie der Spalt 23 ausgefüllt und an seinen Enden durch je einen O-Ring 44 abgedichtet.
Die Hülse 41 dient ebenfalls als Träger für die Welle 38, wobei sie über zwei Nadellager 45 gegenüber der Hülse 41 abgestützt ist. Die in Madetkäfigen gehaltenen Nadeln 46 rollen auf der Welle 38 und auf der inneren Umfangsseite je einer Bohrung 47 der Hülse 41 ab.
Beim Betrieb der Nähmaschine versetzt ein nicht dargestellter, mit der Riemenscheibe 7 antriebsmäßig verbundener Motor die Armwelle 6 in Drehbewegung. Diese wird über den Riementrieb 30 auf die untere Haupt- welle 31 übertragen und bewirkt, daß der Stoffschieber 33 eine aus Hub-und Schubbewegungen zusammengesetzte Viereckbewegung ausführt. Hierbei wird durch entsprechendes Einstellen des Stichstellers 36 die Länge der Schubbewegung und damit die Vorschubgröße des Stoffschiebers 33 bzw. die Stichlänge der herzustellenden Naht festgelegt. Gleichzeitig treibt der Schrittmotor 19 den Nadeltransportmechanismus 14 an und bewirkt bei in das Nähgut eingestochener Nadel 13 eine synchron zur Vorschubbewegung des Stoffschiebers 33 laufende Vorschubbewegung der Nadelstange 11.
Die beiden Dämpfungsvorrichtrungen 20 und 40 bewirken, daß bei der oszillierenden Drehbewegung der beiden Wellen 15 und 38 in den Spalten 23,43 eine viskose Reibung in der zähflüssigen Substanz 24 stattfindet, deren Größe von der Dicke der Spalte 23,43, der Größe der Spaltfläche und von der Höhe der Viskosität der Substanz 24 abhängt. Die viskose Reibung tritt hierbei sowohl bei der von den Wellen 15,38 auszuführenden Arbeitsbewegung, d. h. der jeweils durchzuführenden Vorschubbewegung, als auch bei der dieser überlagerten unkontrollierten zusätzlichen Torsionsschwingung auf. Dabei wird die Arbeits- bewegung der Wellen 15,38 durch den Schrittmotor 19 und den Stichsteller 36 unter Überwindung der viskosen Reibung zeit-und weggenau ausgeführt.
Dagegen bremst die viskose Reibung das Bestreben der Wellen 15,38 sich über die durch die eingestellte Vorschubgröße der Nadelstange 11 und des Stoffschiebers 33 festgelegten Bewegungsumkehrpunkte hinaus weiter zu verdrehen und dämpft auf diese Weise zusätzlich überlagerte Torsionsschwingungen.
Die Figuren 5 und 6 zeigen, beaugnehmend auf die Dämpfungsvorrichtung 40, eine Dämpfungsvorrichtung 40.1, bei der das nega e VisXsitats-Temperfiur- Verhalten der zähflüssigen Substanz 24 ausgeglichen ist. Zu diesem Zweck ist bei der Dämpfungsvorrichtung 40.1 auf der aus Stahl gefertigten Schiebewelle 38 ein aus Leichtmetall-z. B. Aluminium-bestehendes Rohr 48 aufgezogen, das mit Hilfe eines durchgehenden Stiftes 49 und einer Paßfeder 50 drehfest mit der Welle 38 verbunden ist. Der mit der zähflüssigen Substanz 24 gefüllte Spalt 51 ist zwischen dem Leichtmetallrohr 48 und der Innenseite der aus Stahl gefertigten Hülse 41 ausgebildet.
Bei zunehmender Temperatur verringert sich die Viskosität der zähflüssigen Substanz 24, d. h., sie wird etwas dünnflüssiger, wodurch sich ihr viskoser Reibwiderstand verringert. Aufgrund des größeren Temperaturausdehnungs- koeffizienten von Leichtmetall gegenüber dem Ausdehnungskoeffizienten von Stahl verengt sich mit zunehmender Temperatur der Spalt 51, wodurch wiederum der viskose Reibwiderstand innerhalb des Spaltes 51 vergrößert wird. Da die Auswirkung der temperaturbedingten Spaltdickenänderung der Auswirkung der temperaturbedingten Veränderung der Viskosität entgegenge- richtet ist, heben sich die beiden Wirkungen zumindest teilweise gegenseitig auf, so daß bei der Dämpfungsvorrichtung 40.1 der Grad bzw. das Ausmaß der schwingungsmäßigen Dämpfung über einen größeren Temperaturbereich weitgehend konstant bleibt.
Bei der Dämfpungsvorrichtung 40.1 wird bei einer Verengung des Spaltes 51 ein Teil der zähflüssigen Substanz 24 in axialer Richtung gegen die O-Ring 44 verdrängt, weshalb diese vorzugsweise verschiebbar angeordnet sein sollten.
Bei der in den Figuren 7 und 8 dargestellten Dämpfungsvorrichtung 40.2, die auf die Dämpfungsvorrichtung 40.1 Bezug nimmt, wird eine spezielle Lösung für die Aufnahme der beim Verengen des Spaltes 51 verdrängten zähflüssigen Substanz 24 vorgeschlagen. Hierbei ist vorgesehen, daß das ebenfalls mit Hilfe eines Stiftes 49 und einer Paßfeder 50 mit der Welle 38 drehfest verbundene
Leichtmetallrohr 48. 1 nicht nur gegenüber der Hülse 41 einen äußeren Spalt 51, sondern zugleich auch gegenüber der Welle 38 einen inneren Spalt 52 bildet.
Die Spalte 51,52 sind durch mehrere Querbohrungen 53 miteinander verbunden.
Da die viskose Reibung nur im äußeren Spalt 51 stattfindet, handelt es sich hierbei um einen aktiven Spalt, wohingegen der innere Spalt 52 ein passiver Spalt ist. Wenn mit ansteigender Temperatur aufgrund des größeren Temperaturaus- dehnungskoeffizienten von Leichtmetall sich der äußere Spalt 51 zunehmend verengt, kann die aus ihm verdrängte zähflüssige Substanz 24 durch die Quer- bohrungen 53 hindurch in den temperaturbedingt größer werdenden inneren Spalt 52 fließen. Bei zurückgehender Temperatur ist die Fließrichtung umgekehrt.
Fig. 9 zeigt eine sich auf die Dämpfungsvorrichtung 40 aus Fig. 4 beziehende weitere Variante. Bei dieser Dämpfungsvorrichtung 40.3 weist die Welle 38.1 eine Längsbohrung 54 auf, die durch Querbohrungen 55 mit dem Spalt 43 zwischen der Welle 38.1 und der Hülse 41 in Verbindung steht. Das Ende der Längsbohrung 54 ist durch einen als Rückschlagventil wirkenden Schmiernippel 56 verschlossen.
Bei dieser Dämpfungsvorrichtung 40.3 läßt sich der Spalt 43 auf besonders einfache Weise mit der zähflüssigen Substanz 24 befüllen und ggf. auch nach- füllen, falls etwas von der zähflüssigen Substanz 24 aus dem Spalt 43 und an den O-Ringen 44 vorbei ausgetreten sein sollte.
Die in den Figuren 10 und 11 dargestellte Dämpfungsvorrichtung 57 ist der hierbei mit 38.2 bezeichneten Schiebewelle zugeordnet, auf der mittels Spann- ringen 58 die Kurbel 39 festgeklemmt ist. Die Welle 38. 2 ist mittels zweier Nadellager 45 in einer gehäusefest angeordneten Hülse 59 gelagert. Die Hülse 59 weist eine in radialer Richtung vergrößerte einseitig offene Kammer 60 auf.
Die innen liegende quer verlaufende Wand 61 der Kammer 60 fluchtet mit einer Schulter 62 der Welle 38.2 Auf der Welle 38.2 sind im Bereich der Kammer 60 mehrere Scheiben 63 ange- ordnet, die durch Distanzringe 64 voneinander getrennt sind. Die wellenseitigen Scheiben 63 werden durch eine Schraube 65, einen Druckring 66, die bereits
erwähnten Spannringe 8, einen Zwischenring 67 und einen weiteren Zwischenring 68 gegen die Schulter 62 der Welle 38. 2 angepreßt, wodurch sie drehfest mit der Welle 38.2 verbunden sind.
Zwischen die wellenseitigen Scheiben 63 greifen mehrere hülsenseitige Scheiben 69 ein, die ebenfalls durch Distanzringe 70 voneinander getrennt sind. Die Scheiben 69 werden durch einen Schraubring 71 gegen die Wand 61 der Kammer 60 angepreßt, wodurch sie drehfest mit der Hülse 59 verbunden sind.
Zwischen der Wand 61 und der benachbarten Scheibe 63 und den übrigen nebeneinander aufgereihten Scheiben 63 und 69 sind enge axiale Spalte 72 ausgebildet. Die Kammer 60 und damit auch die Spalte 72 sind mit der zähflüssigen Substanz 24 ausgefüllt. Wegen der besseren Übersichtlichkeit ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel in Fig. 11 nur ein kleiner Teil der Substanz 24 dargestellt, die ja in Wirklichkeit die Spalte 72 und die übrigen Hohlräume der Kammer 60 vollständig ausfüllt. Die Kammer 60 ist durch einen O-Ring 73 zwischen dem Schraubring 71 und dem Zwischenring 68 und durch einen O-Ring 74 zwischen der Hülse 59 und der Welle 38.2 abgedichtet.
Beim Betrieb der Nähmaschine findet zwischen den stillstehenden hülsenseitigen Scheiben 69 und den oszillierend bewegten wellenseitigen Scheiben 63 eine Relativbewegung statt. Die Dämpfungsvorrichtung 57 bewirkt, daß hierbei in den Spalten 72 eine viskose Reibung in der zähflüssigen Substanz 24 stattfindet, deren Größe in gleicher Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Dämpfungs- vorrichtungen 20 und 40 von der Dicke der Spalte 72, der Größe, d. h. in diesem Fall der Summe der Spaltflächen und von der Höhe der Viskosität der Substanz 24 abhängt. Somit bewirkt auch die Dämpfungsvorrichtung 57 eine Dämpfung eventuell auftretender Torsionsschwingungen der Schiebewelle 38.2 und reduziert dadurch die Gefahr des Überschwingens des Stoffschiebers 33.
In Fig. 12 ist eine Knopflochnähmaschine schematisch und nur teilweise darge- stellt. Deren strichpunktiert dargestelltes Gehäuse 80 besteht aus einer Grund- platte 81, einem Sockel 82 und einem Arm 83, der in einen Kopf 84 übergeht.
Im Arm_83 ut eine au und abbewegbare Trägerstange 85 für eine Führung 86 eines Mähguthatters 87 gelagert. Die Führung 86 weist eine im Querschnitt U-förmige Führungsptatte 88 auf, die über zwei Zwischenstücke 89 und eine Trägerplatte 90 an der Trägerstange 85 befestigt ist. An der Unterseite der Führungsplatte 88 ist eine ebene Abschlußplatte 91 angeschraubt, die gemeinsam mit der Führungsplatte 88 einen Führungskanal 92 (Fig. 14) bildet. Im Führungs- kanal 92 ist eine in Längsrichtung bewegbare Gleitplatte 93 gelagert. Auf der Oberseite der Gleitplatte 93 ist ein Trägerblock 94 aufgeschraubt, der sich durch eine längliche Aussparung 95 innerhalb der Führungsplatte 88 hindurch nach aufwärts erstreckt.
Am Trägerblock 94 ist ein abgewinkelter Tragarm 96 angeschraubt, der an seinem anderen Ende die Fußplatte 97 des Nähguthalters 87 trägt. Am Trägerblock 94 ist über einen Lagerbolzen 98 eine Antriebsstange 99 angelenkt.
Das andere Ende der Antriebsstange 99 ist mit einer Kurbel 100 verbunden, die auf der Welle 101 eines im Gehäuse 80 angeordneten Schrittmotors 102 befestigt ist.
Zwischen der Innenseite der Führungsplatte 8 und Abschlußplatte 91 einerseits und der Gleitplatte 93 andererseits sind enge Spalte 103 vorhanden, die mit einer zähflüssigen Substanz 104 ausgefüllt sind. Da die Führungsplatte 8 und Abschlußplatte 91 gemeinsam mit der Gleitplatte 93 ein Gleitlager bilden, muß in diesem Fall die Substanz 104 also nicht nur eine hohe Viskosität aufweisen und damit zähflüssig sein, sondern sie muß zugleich auch gute Schmiereigen- schaften besitzen. Auch hierfür wäre ein Kettenschmierstoff mit hoher Viskosität geeignet.
Zur Abdichtung der Führung 86 ist eine flache Wanne 105 vorgesehen, die die Unterseite der Abschlußplatte 91 und die Seitenwände der Führungsplatte 88 eng umschließt und mittels mehrerer Schrauben 106 an der Führungsplatte 88 befestigt ist. Die Aussparung 95 ist mit Hilfe einer flachen Abdeckplatte 107
abgedichtet, die an dem Trägerblock 94 befestigt ist. An der Oberseite der Gleitplatte 93 sind zwei in Längsrichtung verlaufende flache Ausgleichslzanäle 108 ausgebildet. Die Führung 86 bildet gemeinsam mit den mit der zähflüssigen Substanz 104 ausgefüllten Spalten 103 und der Wanne 105 sowie der Abdeck- platte 107 eine Dämpfungsvorrichtung 109.
Die vom Schrittmotor 102 hervorgerufene intermittierende Drehbewegung wird über die Kurbel 100 und die Antriebsstange 99 in eine intermittierende Längs- bewegung der Gleitplatte 93 innerhalb der feststehenden Führung 86 übertragen, wodurch der Nähguthalter 87 Vorschubbewegungen entsprechend der geforderten Stichlänge ausführt.
Die Dämpfungsvorrichtung 109 bewirkt, daß bei der intermittierenden Bewegung der Gleitplatte 93 in den Spalten 103 eine viskose Reibung in der zähflüssigen Substanz 104 stattfindet, deren Größe von der Dicke der Spalte 103, der Größe, d. h. in diesem Fall der Summe der Spaltflächen und von der Höhe der Viskosität der Substanz 104 abhängt. Auf diese Weise vermag die Dämpfungsvorrichtung 109 innerhalb des Antriebszuges zwischen der Welle 101 und der Gleitplatte 93 auftretende Schwingungen zu dämpfen, wodurch ein Überschwingen des Nähgut- halters 87 vermieden wird.
Die Ausgleichskanäle 108 dienen hierbei dazu, beim Bewegen der Gleitplatte 93 einen Druckausgleich der in der Führung 86 eingeschlossenen Luft zu ermög- lichen. Ferner soll in den Endstellungen der Gleitplatte 93 die aus den Spalten 103 ausgetretene Substanz 104 in die Ausgleichskanäle 108 gedrückt und von dort wieder in den oberen Spalt 103 zurückgeführt werden. Dadurch soll eine gleich- mäßige Verteilung der zähflüssigen Substanz 104 in allen vier Spalten 103 ermöglicht werden.
Next Patent: SENSOR FOR DETECTING BELT RUPTURE