CH688050A5

CH688050A5 - Vorrichtung in einer Naehmaschine.

Info

Publication number: CH688050A5
Application number: CH01146/94A
Authority: CH
Inventors: Jan-Olof Landen
Original assignee: Husqvarna Ab
Priority date: 1993-04-21
Filing date: 1994-04-15
Publication date: 1997-04-30
Also published as: SE9301319L; SE507831C2; US5461997A; JPH07116372A; DE4412553A1; SE9301319D0; JP2596710B2; DE4412553C2

Description

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CH 688 050 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einer Nähmaschine, die mit einer elektronischen Steuereinheit versehen ist, wobei diese Vorrichtung einen Nadelmechanismus mit einer Nadelstange, eine Druckstange, die mit einem Nähfuss versehen ist und von einem Federmittel betätigt wird, um auf den zu nähenden Stoff einen regelbaren Nähfussdruck auszuüben, sowie eine Hubvorrichtung zum Stellen des Nähfusses in eine Arbeitsstellung und in eine sich in Abstand zum Stoff befindende Ruhestellung umfasst.

Erfindungsgemäss werden bei einer Nähmaschine der obengenannten Art erweiterte und verbesserte Nähfunktionen erreicht. Eine Aufgabe der er-findungsgemässen Vorrichtung besteht darin, ein motorisch betriebenes Anheben des Nähfusses in eine Ruhestellung vorzusehen, wenn eine Naht fertiggestellt ist.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein intermittierendes, begrenztes Anheben des Nähfusses während des Nähens vorzusehen, wobei der Stoff festgehalten wird, während der Nähfaden gespannt wird, und losgelassen wird, wenn sich die Nadel in ihrer oberen Stellung befindet, um ein manuelles Verschieben des Stoffs zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein intermittierendes, begrenztes Anheben des Nähfusses vorzusehen, wenn sich die Nadel in ihrer unteren Stellung befindet und in dem Stoff steckt, um ein seitliches Verschieben des Stoffs mittels der Nadel zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ungeachtet der Dicke des Stoffs eine Einstellung des Nähfussdrucks auf einen bevorzugten Wert zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Erfassung der Stoffdicke zu ermöglichen und die Nähfadenspannung in Abhängigkeit von dem er-fassten Wert einzustellen.

Die obengenannten Aufgaben werden durch eine in der Einleitung genannte Vorrichtung gelöst, die erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die Hubvorrichtung einen motorisch betriebenen Hubhebel umfasst, der mit der Druckstange zusammenwirkt, um den Nähfuss in die genannten Stellungen und in eine dritte Arbeitsstellung, bei der der Nähfussdruck weggenommen wird, zu stellen, wobei zur Regelung des Nähfussdrucks der Hubhebel mit dem genannten Federmittel mechanisch verbunden ist.

Im folgenden wird diese Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben, wobei

Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung, von der Rückseite der Nähmaschine gesehen, zeigt,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zeigt,

Fig. 3 eine seitliche Teilansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zeigt,

Fig. 4 eine Draufsicht dieser Vorrichtung zeigt, und

Fig. 5 bis Fig. 7 seitlich Teilansichten dieser Vorrichtung in verschiedenen Stellungen zeigen.

Die in den Zeichnungen gezeigte Vorrichtung, die als Bestandteil einer Haushaltsnähmaschine vorgesehen ist, umfasst eine senkrecht bewegbare Nadelstange 10, die mit einer Nadel 11 versehen ist, sowie eine ebenfalls senkrecht bewegbare Druckstange 12, die mit einem Nähfuss 13 versehen ist. Am oberen Ende der Druckstange ist ein waagerechter Stift 14 vorgesehen.

Die senkrechte Bewegung der Druckstange wird mittels eines Hubhebels 15 bewirkt, der auf einer Achse 16 drehbar gelagert und mit einem mit dem Stift 14 zusammenwirkenden Anschlag 17 versehen ist. Der Hubhebel wird von einem Schrittmotor 18 über ein untersetzendes Zahnrad 19 betätigt, das ein Ritzel 20 aufweist, das in ein gezahntes Segment 21 des Hubhebels eingreift. Um einen angemessenen, federnden Nähfussdruck zu erhalten, ist eine Spannfeder 22 vorgesehen, die sich zwischen dem Stift 14 der Druckstange und einem am Hubhebel 15 vorgesehenen waagerechten Stift 23 erstreckt. Dadurch kann mittels des Hubhebels der Nähfussdruck geregelt werden, wie im folgenden ausführlicher beschrieben wird.

Zur Feststellung der Stellung der Druckstange und des Nähfusses umfasst die Vorrichtung eine Codierscheibe 24, deren eines Ende drehbar auf der Achse 16 gelagert ist und deren anderes Ende mittels einer länglichen Öffnung 25, durch die der Stift 14 satt anliegend hindurchragt, bewegbar mit der Druckstange verbunden ist. Mittels einer differenzierenden Messvorrichtung, die am Hubhebel 15 angebrachte optische Stellungssensoren 26 umfasst und mit einem gezahnten Segment 27 der Codierscheibe zusammenwirkt, wird die Stellung des Hubhebels und der Codierscheibe in bezug aufeinander festgestellt. Wenn der Nähfuss angehoben ist und somit nicht den darunter liegenden Stoff berührt, erfolgt keine Bewegung des Hubhebels und der Codierscheibe in bezug aufeinander.

Wenn der Nähfuss gesenkt ist und somit den Stoff berührt, wobei er in seiner Abwärtsbewegung angehalten wird, bewirkt die weiterhin erfolgende Abwärtsbewegung des Hubhebels 15 ein Spannen der Feder 22 und eine entsprechende Erhöhung des Nähfussdrucks. Da die Federkonstante bekannt ist, ergibt sich aus dem vom Sensor 26 erfassten Stellungsunterschied der Nähfussdruck. Der geeignete Nähfussdruck wird gemäss der eingegebenen Werte bezüglich des Stoffmaterials, der gewählten Naht etc. von der Steuereinheit der Maschine eingestellt.

Während des normalen Nähens (Fig. 3 und Fig. 5) wird der Stoff zwischen dem Nähfuss 13 und einer stützenden Stichplatte 29 gehalten. Wenn sich die Dicke des Stoffs z.B. durch eine Änderung der Anzahl der Stoffschichten ändert, wird die Druckstange angehoben bzw. gesenkt, was bei einer herkömmlichen Nähmaschine aufgrund der Wirkung der Federspannung zu einer Änderung des Nähfussdrucks führt. Eine solche Änderung des Nähfussdrucks im Zusammenhang mit der Dicke des Stoffs wirkt sich in den meisten Fällen nachteilig auf das Nähergebnis aus. Die erfindungsgemäs-se Vorrichtung bietet die Möglichkeit, diesen Nachteil zu beseitigen, da die Bewegung der Druckstan-

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ge von der differenzierenden Messvorrichtung 26, 27 festgestellt wird und, falls dies erwünscht ist, durch Konstanthaltung des festgestellten Werts trotz der Änderung der Dicke des Stoffs ein konstanter Nähfussdruck erzeugt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, dass die Stellung des Hubhebels 15 mittels des Motors 18 um einen Weg verstellt wird, der dem Anheben bzw. dem Senken der Druckstange entspricht, wodurch die Spannung der Feder 22 unverändert bleibt. Es ist ausserdem jedes beliebige, für die jeweilige Näharbeit geeignete Verhältnis zwischen dem Nähfussdruck und der Stoffdicke möglich. Hierfür wird das gewünschte Verhältnis zwischen dem Nähfussdruck und der Stoffdicke mittels der Steuereinheit der Nähmaschine eingestellt.

Wenn der Nähfuss in seine in Fig. 6 gezeigte Hubstellung gebracht werden soll, wird der Motor 18 so betätigt, dass er eine in der Steuereinheit vorprogrammierte Winkelstellung einnimmt, wodurch der Anschlag 17 des Hubhebels am Stift 14 der Druckstange angreift und der Nähfuss in eine vorgegebene Stellung gehoben wird. Zusätzlich zur normalen Hubstellung weist die Maschine vorzugsweise eine zweite Hubstellung auf, bei der der Nähfuss ein weiteres Stück angehoben wird, damit unter ihm besonders dicker Stoff eingeführt werden kann. Dieses zusätzliche Anheben wird vorzugsweise dadurch aktiviert, dass am Schaltfeld der Maschine (nicht gezeigt) der Bedienungsknopf zum Anheben des Nähfusses eine geeignete vorgegebene Zeit lang gedrückt gehalten wird.

In Fig. 7 wird der Nähfuss 13 in einer Stellung gezeigt, in der er gerade so weit angehoben ist, dass er keinen Druck ausübt, wodurch der Stoff nicht mehr festgehalten wird, sondern bewegt werden kann. Zum Erreichen dieser Stellung erfolgt ein Anheben durch den Schrittmotor, bis die von der differenzierenden Messvorrichtung 26, 27 erfasste Bewegung beendet ist, und anschliessend eine zusätzliche vorgegebene Anzahl von Schritten zum Freigeben des Stoffs. Diese Stellung kann während der Näharbeit wahlweise auf zweierlei Arten verwendet werden.

In einem ersten Nähprogramm, bei dem diese Druckentlastung verwendet wird, ist die Maschine so programmiert, dass sie den Stoff während eines kurzen Zeitintervalls freigibt, wenn sich die Nadel in ihrer oberen Stellung befindet, bei der der Stofftransport normalerweise durch den Stoffschieber der Maschine ausgeführt wird. Da hierbei der Stoff nicht festgehalten wird, kann er manuell bewegt werden, anstatt durch den automatischen Stofftransport, der dann vorzugsweise ausgeschaltet wird. Am Ende des erwähnten Zeitintervalls kehrt der Nähfuss in seine untere Stellung mit normalem Nähfussdruck zurück, wodurch der Stoff während der Ausführung des Stichs und des Anspannens des Fadens festgehalten wird.

Dieses Nähprogramm erlaubt somit ein manuelles Verschieben des Stoffs in jeder gewünschten Richtung und kann vorzugsweise z.B. bei weiten Stichen oder beim Stopfen verwendet werden.

In einem zweiten Nähprogramm wird während eines kurzen Zeitintervalls der Stoff freigegeben,

wenn sich die Nadel in ihrer unteren Stellung befindet und somit in dem Stoff steckt (Fig. 3). Hierbei wird der Stoff durch den Zickzackmechanismus der Maschine seitlich verschoben. Bei der abgebildeten Ausführung umfasst dieser Mechanismus einen Schrittmotor 30, der mit einem Ritzel 31 versehen ist, das in ein gezahntes Segment 32 eingreift, das an einem drehbar auf einer Achse 34 gelagerten Hebel 33 vorgesehen ist. Der Hebel 33 ist über ein Verbindungselement 35 mit dem Lager der Nadelstange 10 verbunden, wodurch die Nadel um eine Strecke seitlich versetzt werden kann, die durch die Zickzackeinstellung der Maschine gewählt werden kann. Wie bekannt ist, erfolgt bei Zickzacknähten eine solche seitliche Versetzung, wenn sich die Nadel in der oberen Stellung befindet. Bei der eriin-dungsgemässen Nähmaschine wird der Stoff losgelassen, wenn sich die Nadel in der unteren Stellung befindet, und anschliessend durch den Zickzackmechanismus und die Nadel 11 seitlich verschoben. Dann wird der Nähfuss wieder gesenkt und ein normaler Nähfussdruck ausgeübt.

Durch Anwendung dieser Nähfunktion ist es möglich, eine Naht anzubringen, die quer zur normalen Nährichtung der Maschine verläuft. Durch Kombination dieses seitlichen Verschiebens des Stoffs mit dem normalen Vorwärts- oder Rückwärtstransport bei angehobener Nadel und Wahl einer bevorzugten Schrittlänge für diese zwei zueinander senkrechten Bewegungen des Stoffs ist es zusätzlich möglich, eine in jeder beliebigen Richtung verlaufende Naht auszuführen. Es ist leicht zu erkennen, dass dies neue und im grossen und ganzen unbegrenzte Nutzungsmöglichkeiten bietet und die Ausführung aussergewöhnlicher Nähte erlaubt. Im Vergleich zu dem seitlichen Transport durch den normalen Stoffschieber, wie er bei bestimmten Nähmaschinentypen verwendet wird, ergibt sich der Vorteil, dass durch Nutzung der gesamten Zickzackbreite für das seitliche Verschieben des Stoffs viel längere seitliche Transportschritte erzielt werden können.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der beschriebenen Vorrichtung besteht darin, dass sie während des Nähvorgangs die Möglichkeit einer kontinuierlichen Erfassung der Stoffdicke bietet. Zur Feststellung der Stoffdicke wird die Stellung des Nähfusses berechnet, was mit Hilfe der Winkelstellung des Schrittmotors 18 und des von der differenzierenden Messvorrichtung 26 erfassten Werts erreicht wird. Die tatsächliche Stellung des Nähfusses wird verglichen mit einer Bezugsstellung, bei der der Nähfuss die Stichplatte berührt und sich dazwischen kein Stoff befindet. Diese Bezugsstellung ist im Speicher der Steuereinheit in Form einer Winkelstellung des Motors 18 gespeichert. Die erfasste Stoffdicke wird für das Einstellen der Nähfadenspannung verwendet. Dies wird dergestalt ausgeführt, dass die zuvor eingestellte Fadenspannung, die entsprechend dem Stoffmaterial und der Art der Naht gewählt wurde, unter Berücksichtigung der tatsächlichen Stoffdicke kontinuierlich feineingestellt wird, indem der erfasste Wert zur Steuerung eines Servomotors (nicht gezeigt) verwendet wird, der die Fadenspannvorrichtung der Nähmaschine betätigt. Die Einstellung wird

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so vorgenommen, dass die Fadenspannung mit der Stoffdicke zunimmt. Da die Fadenspannung ständig entsprechend der tatsächlichen Stoffdicke eingestellt wird, ist es möglich, unabhängig von Änderungen der Stoffdicke eine Naht von hoher und gleich-mässiger Qualität zu erzielen.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung in einer Nähmaschine, die mit einer elektronischen Steuereinheit versehen ist, wobei diese Vorrichtung einen Nadelmechanismus mit einer Nadelstange (10), eine Druckstange (12), die mit einem Nähfuss (13) versehen ist und von einem Federmittel (22) betätigt wird, um auf den zu nähenden Stoff (28) einen regelbaren Nähfussdruck auszuüben, sowie eine Hubvorrichtung zum Stellen des Nähfusses in eine Arbeitsstellung und in eine sich in Abstand zum Stoff befindende Ruhestellung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung einen motorisch betriebenen Hubhebel (15) umfasst, der mit der Druckstange (12) zusammenwirkt, um den Nähfuss (13) in die genannten Stellungen und in eine dritte Arbeitsstellung, bei der der Nähfussdruck weggenommen wird, zu stellen, wobei zur Regelung des Nähfussdrucks der Hubhebel (15) mit dem genannten Federmittel (22) mechanisch verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Stellungserfassungsmit-tel umfasst, das so ausgebildet ist, dass es die Stellungen der Druckstange (12) und des Hubhebels (15) in bezug aufeinander erfasst und diese dazu verwendet, den Nähfussdruck zu regeln.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellungserfassungsmittel eine differenzierende Messvorrichtung (26, 27) umfasst, das die Stellung des Hubhebels (15) in bezug auf ein mit der Druckstange (12) verbundenes Mittel (24) erfasst.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubhebel (15) so ausgebildet ist, dass er den Nähfuss (13) betätigt, um den Stoff (28) während des Nähens abwechselnd festzuhalten und loszulassen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubhebel (15) so ausgebildet ist, dass er den Nähfuss (13) betätigt, um den Stoff zeitweise loszulassen, wenn sich die Nadel am oberen Punkt ihrer Bewegung befindet und sich ausserhalb des Stoffs befindet, damit dieser manuell verschoben werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubhebel (15) so ausgebildet ist, dass er den Nähfuss (13) betätigt, um den Stoff zeitweise loszulassen, wenn sich die Nadel am unteren Punkt ihrer Bewegung befindet und im Stoff steckt, damit dieser mittels der Nadel verschoben werden kann.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die differenzierende Messvorrichtung (26, 27) so ausgebildet ist, dass sie während des Nähvorgangs kontinuierlich die Stoffdicke erfasst, indem sie die Stellung der Druckstange (12) mit einer Bezugstellung vergleicht,

bei der der Nähfuss die Stichplatte (29) berührt und sich dazwischen kein Stoff befindet, wobei die Stellung der Druckstange in bezug auf die Stellung des Hubhebels (15) und die Stellung der Druckstange in bezug auf den Hubhebel bestimmt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubhebel von einem Schrittmotor (18) betätigt wird, wobei die Stellung der Druckstange durch Vergleichen der tatsächlichen Winkelstellung des genannten Schrittmotors mit der Winkelstellung in der Bezugsstellung bestimmt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch ein Steuermittel zur Einstellung der Nähfadenspannung in Abhängigkeit von der er-fassten Stoffdicke.

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