CH640280A5

CH640280A5 - Naehmaschine.

Info

Publication number: CH640280A5
Application number: CH536078A
Authority: CH
Inventors: Bengt Allan Bergvall
Original assignee: Husqvarna Ab
Priority date: 1977-05-17
Filing date: 1978-05-17
Publication date: 1983-12-30
Also published as: SE403384B; ES469881A1; FR2391303A1; IT7812614A0; US4191120A; JPS5416258A; GB1599609A; DE2821552A1; IT1103313B; AU3619978A; DE2821552C2; FR2391303B1; AU518899B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschine mit von elektrischen Signalen gespeisten Steuerelementen zur Einstellung eines Hebels in der Antriebsvorrichtung des Stofftransportes oder für die Erzeugung der Schwingbewegung einer ls Nadelstange in Seitwärtsrichtung.

Eine bekannte Vorrichtung zum Einstellen der stichbildenden Elemente in einer Nähmaschine, wie sie in der DT-OS Nr. 2415 761 beschrieben ist, weist ein kompliziertes mehrstufiges Gestänge mit einer Anzahl von Elektroma-20 gneten auf, um aus elektrischen Steuersignalen eine mechanische Bewegung zu erzeugen. Ein solches Gestänge hat einen hohen Lärmpegel im Betrieb, benötigt viel Platz in der Maschine und ist zudem teuer und kompliziert in der Herstellung.

25 Ziel der Erfindung ist es, eine mit einem Schrittmotor versehene Nähmaschine zu schaffen, bei dem die stichbildenden Elemente einstellbar sind. Dieses Ziel wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht.

30 Es ist von Vorteil, wenn der Anschlag durch mindestens eine Endstellung im Betriebsbereich des Schrittmotors gebildet und der Anschlag bezüglich des Nockens verstellbar ist.

Es ist zweckmässig, wenn jeder Statorpol des Schrittmotors 35 zwei individuelle magnetisierbare Teilpole und einen Schaltkreis aufweist, an die die Elektromagnete angeschlossen sind; wobei die Teilpole unterschiedlich stark magnetisierbar sind, so dass die sich ergebende Polkraft vom Zentrum des Pols auf den einen oder anderen Teilpol übergeht und dann die dis-40 krete, stabile Stellung des Rotors durch die sich ergebende Polkraft bestimmt ist. Dadurch kann verhindert werden, dass der Schrittmotor durch eine von aussen einwirkende Kraft eine falsche Anfangsstellung einnimmt und es kann die Anfangsstellung bestimmt werden.

45 Ferner ist es von Vorteil, wenn eine Kopplungsvorrichtung vorgesehen ist, die ein Gestänge mit federnden Elementen enthält, wobei die Elemente zwischen Schrittmotor und Hebel oder Nadelstangenmechanismus angeordnet sind, die somit durch das Gestänge elastisch miteinander verbunden so sind.

Dadurch können von aussen einwirkende Kräfte oberhalb eines bestimmten Wertes vom Motor ferngehalten und eine gute Übertragung der Motorstellung auf die Betriebselemente unterhalb des für die Einstellung der Elemente erforderlichen 55 Bereiches gewährleistet werden.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

60 Fig. 1 eine Ansicht einer Nähmaschine von der Rückseite, bei der die Rückwand abgenommen ist und gewisse Teile weggelassen wurden,

Fig. 2 eine Ansicht der Antriebsvorrichtung mit Schrittmotor in der Nähmaschine,

65 Fig. 3 eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung von Fig. 2 und

Fig. 4 ein vereinfachtes Verdrahtungsschema des Schrittmotors in der Antriebsvorrichtung nach Fig. 2.

Wie Fig. 1 zeigt, bilden der Ständer 1, der obere und untere Arm 2,3 sowie Antriebselement und Übertragungsglieder die Hauptteile der Nähmaschine. Im unteren Arm 3 sind eine Transportvorrichtung 5 und eine Stichplatte 6 angeordnet. Die Transportvorrichtung, die eine im wesentlichen rechteck-förmige Bewegung erzeugt, besteht aus zwei Antriebselementen, eines für die horizontale und eines für die vertikale Bewegung. Die horizontale Bewegung, die veränderbar sein sollte, wird mittels einer ersten Hebelanordnung 7,8, eines verstellbaren Hebels 9 und eines an einer Welle 11 im oberen Maschinenarm sitzenden Exzenters 10, der den Transport bewirkt, erzeugt. Die vertikale Bewegung ist konstant und wird mittels einer zweiten Hebelanordnung 12,13 und eines weiteren auf der Welle 11 im oberen Maschinenarm sitzenden Exzenters 14, der eine Aufwärtsbewegung bewirkt, erzeugt. Die Exzenter 10,14 wirken nur in einer Richtung. Die Bewegung in der anderen Richtung wird mittels Federn 15,16 bewirkt.

Der verstellbare Hebel 9 wird von einer Achse 17 gehalten und kann entsprechend dem zu nähenden Stich in verschiedene Winkelstellungen gestellt werden. Zur Einstellung des Hebels sind ein Schrittmotor 18 und eine Kopplungsvorrichtung 19 in der Maschine vorgesehen. Der elektrische Schrittmotor ist mit einem Getriebe 20 versehen, das die Schrittbewegung für die Kopplungsvorrichtung erzeugt. Die Kopplungsvorrichtung besteht aus einem Gestänge 21, das an seinen beiden Enden mit Langlöchern 22,23 versehen ist. In diesen Langlöchern ist ein Treibzapfen 24 eingeführt bzw. eine Achse 25 gelagert. Diese werden mittels Federn 26,27 gegen ein Ende des jeweiligen Langloches gezogen. Das Gestänge kann sowohl eine stossende als auch eine ziehende Bewegung übertragen. Bei stossenden Bewegungen wird die Feder 26 und bei ziehenden Bewegungen die Feder 27 gespannt. Die Federn bewirkten eine spielfreie Übertragung der Schrittbewegungen. Greift andererseits eine äussere Kraft, z.B. wenn die Transportvorrichtung blockiert wird, an das Gestänge an, würde jede so erzeugte Bewegung nicht auf den Schrittmotor übertragen, der so ausser Phase käme. Eine solche Bewegung wird von den Federn 26 oder 27 abgefangen. Somit setzt der Schrittmotor der Bewegung einen grösseren Widerstand entgegen, als dies die in Frage kommende Feder tut, d.h. der Schrittmotor verbleibt in der angenommenen Stellung, während die Feder betätigt wird. Sobald die äussere Kraft abklingt oder der Schrittmotor sich in eine andere Stellung dreht, nimmt die Feder ihre vorherige Stellung ein. Der Schrittmotor wird durch Digitalimpulse betätigt, die in einer elektronischen Schaltung in der Nähmaschine erzeugt werden. Falls der Schrittmotor durch die Einwirkung äusserer Kräfte in eine willkürliche Stellung

640 280

gebracht wird, wird die Steuerung seiner Funktion unmöglich, d.h. es ist nicht möglich, die Anfangsstellung des Motors konstant zu halten.

Eine genau bestimmte Anfangsstellung (Nullstellung) des Schrittmotors ist für seine Funktion als Steuervorrichtung für die Einstellung der Stellung des Gestänges besonders wichtig. In den Fällen, wo der Betriebsbereich des Motors innerhalb einer Umdrehung seiner Achse liegt, besteht die Möglichkeit, einen Stop an dem einen Ende des Betriebsbereiches vorzusehen, so dass eine feststehende, genau definierte Stellung entsteht. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein derartiger Stop durch eine am Halter 29 des Schrittmotors vorstehende Nase 28 gebildet, die mit einem Sektor 30 am Zahnrad zwischen Motor und Gestell zusammenwirkt. Die Einstellung des Motors in seine Endstellung wird durch eine Anzahl von Digitalimpulsen aus der elektronischen Schaltung bewirkt, die den Motor schrittweise zum Stop weiter drehen. Nach einer derartigen Pulsreihe ist der Motor genau eingestellt, d.h. es ist auf die Anfangsstellung gestellt. Wenn die elektronische Schaltung nachfolgend einen bestimmten Digitalcode abgibt, reagiert der Motor, indem er sich um eine entsprechende Anzahl Schritte von der Anfangsstellung aus dreht.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass sich die Drehung des Schrittmotors aus einer Anzahl von Schritten eines bestimmten Wertes zusammensetzt. Dies führt zu einer angenäherten Einstellung des Exzenters, falls der Schrittmotor nicht durch eine Anordnung zur Feineinstellung des Exzenters ergänzt ist. Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Der Stator des Motors ist als zwei hufeisenförmige Elektromagnete 31,32 dargestellt. Die Pole 33,34 werden so magnetisch polarisiert, dass sie den Nordpol bilden, und die Pole 35,36 werden so magnetisch polarisiert, dass sie den Südpol bilden. Durch Änderung des an den Elektromagneten anliegenden Stromes kann die magnetische Polarität geändert werden. Die Änderung des Stromes erfolgt beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel durch ein Paar Rheostaten 37,38. Wenn der in einen Elektromagneten fliessende Strom ansteigt, wird der in den anderen fliessende Strom verringert. Eine Änderung in der Polarisierung der Pole ergibt eine entsprechende Änderung der diskreten Stellung des Rotors 39. Die Stellung des Rotors vom Pol 33 zum Pol 34 und umgekehrt kann allein durch Regulierung des in den Elektromagneten 31,32 fliessenden Stromes geändert werden. Dies wird zur Feineinstellung des Hebels verwendet, insbesondere bei kleinerer Transportgeschwindigkeit. Es ist auch möglich, den Transport manuell einzustellen, indem ein Handrad an der Frontseite der Maschine mit dem Rheostaten gekoppelt wird.

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

B

2 Blatt Zeichnungen

Claims

640280

1. Nähmaschine mit von elektrischen Signalen gespeisten Steuerelementen zur Einstellung eines Hebels in der Antriebsvorrichtung des Stofftransports oder für die Erzeugung der Schwingbewegung einer Nadelstange in Seitwärtsrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente aus einer Antriebsvorrichtung (18,19) mit einem Schrittmotor, der an eine gedruckte Steuerschaltung in der Nähmaschine angeschlossen ist, einer Stellanordnung (28,30) zur Kalibrierung des Schrittmotors in eine definierte Anfangsstellung, die einen Anschlag (28) und einen Nocken (30) aufweist, die an einem feststehenden Teil (29) bzw. einem beweglichen Teil (20) in der Antriebsvorrichtung angeordnet sind, und einer Speiseschaltung für den Schrittmotor bestehen, welche Speiseschaltung in der gedruckten Steuerschaltung enthalten ist und den Motor bis zum Anschlag weiterschaltet.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag durch mindestens eine Endstellung im Betriebsbereich des Schrittmotors gebildet ist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag bezüglich des Nockens verstellbar ist.

4. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag mit einer diskreten Stellung im Betriebsbereich des Motors zusammenfällt, von welcher aus die Fortschaltung beginnt.

5. Nähmaschine nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag eine Nase (28) ist, die am feststehenden Teil (29) der Antriebs Vorrichtung ausgebildet ist, und dass der Nocken (30) aus einem Sektor auf der Schrittmotorwelle besteht.

6. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kopplungsvorrichtung (21,24,25) vorgesehen ist, die ein Gestänge (21) mit federnden Elementen (26, 27) enthält, wobei die Elemente zwischen Schrittmotor und Hebel (9) oder Nadelstangenmechanismus angeordnet sind, die somit durch das Gestänge elastisch miteinander verbunden sind.

7. Nähmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge dazu bestimmt ist, Zug- und Stossbewegungen vom Schrittmotor auf den Hebel (9) zu übertragen.

8. Nähmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Elemente (26,27) eine gegebene Vorspannung habe und eine Kraft zwischen den miteinander verbundenen Teilen ausüben, die grösser als die für die Einstellung des Gestänges erforderliche Kraft ist.

9. Nähmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Grund der Vorspannung ausgeübte Kraft kleiner als die im Motor erzeugte Haltekraft ist.

10. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe (20) in der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, um die schrittweise Drehung des Schrittmotors bezüglich der Kopplungsvorrichtung (21) zu untersetzen.

11. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Statorpol des Schrittmotors zwei individuelle magnetisierbare Teilpole (33,34) und einen Schaltkreis (37,38) aufweist, an die die Elektromagnete (31,32) angeschlossen sind; wobei die Teilpole unterschiedlich stark magnetisierbar sind, so dass die sich ergebende Polkraft vom Zentrum des Pols auf den einen oder anderen Teilpol übergeht.

12. Nähmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkreis zwei Rheostaten (37,38) enthält, die jeweils mit der Wicklung der Elektromagneten in Serie geschaltet sind und mechanisch derart miteinander gekoppelt sind, dass sich beim Einstellen derselben ihre

Werte entgegengesetzt verändern.

13. Nähmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rheostaten mittels einer Welle mit einem Handrad miteinander gekuppelt sind, s 14. Nähmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die diskrete, stabile Stellung des Rotors durch die sich ergebende Polkraft bestimmt ist.

10