DE102008011509B4 - Thread tensioning device on a sewing or embroidery machine - Google Patents
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Abstract
Fadenspannvorrichtung für eine Näh- oder Stickmaschine mit einer fadenführenden Nadel und einem mit dieser zusammenwirkenden Greifer zum Aufbringen einer veränderbaren Fadenspannkraft im dem Stichbildeprozess zuzuführenden Faden, wobei die Fadenspannkraft mittels eines Stellmittels und einem mit diesem in Wirkverbindung stehenden Spannelement erzeugt wird, und zur Veränderbarkeit der Fadenspannkraft die Stärke des dem Stellmittel zuführbaren Stromes durch eine Steuervorrichtung veränderbar ist, die dem Stellmittel in Abhängigkeit von der Drehzahl der Armwelle Steuerimpulse zur Veränderung der Fadenspannkraft zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellmittel von einem Schrittmotor (4) gebildet ist, dessen Abtriebsteil (5) axial verschiebbar und mittels eines Hebelgetriebes (12) mit zwei ungleich langen Hebelarmen (11, 13) mit dem Spannelement (16) in Wirkverbindung bringbar ist, wobei das Abtriebsteil (5) am längeren Hebelarm (11) und ein Betätigungsmittel (15) für das Spannelement (16) am kürzeren Hebelarm (13) angreift und daß der Schrittmotor (4) und das Abtriebsteil (5) mittels einer selbsthemmenden Einrichtung miteinander verbunden sind.Thread tensioning device for a sewing or embroidery machine with a thread-guiding needle and a gripper interacting with it for applying a variable thread tension force in the thread to be fed to the stitch-forming process, the thread tension force being generated by means of an adjusting means and a tension element that is operatively connected to it, and for changing the thread tension force the strength of the current which can be supplied to the actuating means can be changed by a control device which supplies the actuating means with control pulses for changing the thread tension force as a function of the speed of the arm shaft, characterized in that the actuating means is formed by a stepping motor (4), the driven part (5) of which axially displaceable and can be brought into operative connection with the tensioning element (16) by means of a lever gear (12) with two lever arms (11, 13) of different lengths, the driven part (5) on the longer lever arm (11) and an actuating means (15) for there s clamping element (16) acts on the shorter lever arm (13) and that the stepping motor (4) and the driven part (5) are connected to one another by means of a self-locking device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fadenspannvorrichtung an einer Näh- oder Stickmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a thread tensioning device on a sewing or embroidery machine according to the preamble of claim 1.
Die
Wenn auch bei Fadenspannvorrichtungen dieser Art die dem jeweiligen Elektromagneten zuzuführende Stromstärke in Abhängigkeit vom Nähgut und der jeweiligen Nähgeschwindigkeit mittels eines Stromreglers relativ genau regelbar ist, so ist bei derartigen Fadenspannvorrichtungen die Größe des jeweiligen tatsächlichen Verschiebeweges des Weicheisenkernes des Elektromagneten trotz genau regelbarer Stromzuführung durch Temperatur- und/oder Reibungseinflüsse gewissen Schwankungen unterworfen, die zu unterschiedlichen Nähergebnissen führen können.If, even with thread tensioning devices of this type, the current strength to be supplied to the respective electromagnet is relatively precisely controllable by means of a current regulator depending on the material to be sewn and the respective sewing speed, the size of the respective actual displacement path of the soft iron core of the electromagnet is, in spite of precisely adjustable current supply by temperature sensors, in such thread tensioning devices. and / or friction influences subject to certain fluctuations, which can lead to different sewing results.
Die
Moderne Industrie- Näh- oder Stickmaschinen sind im Allgemeinen mit einer Fadenschneideinrichtung ausgestattet, die am Ende eines jeweiligen Nähzyklus sowohl den Nadel- als auch den Greiferfaden durchtrennt. Hierbei ist es zum Schneiden des Nadelfadens erforderlich, vor dem unmittelbar auf die Bildung des letzten Stiches erfolgenden Schneidvorgang die Fadenspannvorrichtung zumindest teilweise zu öffnen, um vor Beginn des eigentlichen Schneidvorganges eine bestimmte Länge des Nadelfadens vom Fadenvorrat abziehen zu können.Modern industrial sewing or embroidery machines are generally equipped with a thread trimmer, which cuts through both the needle and the looper thread at the end of each sewing cycle. In this case, it is necessary for cutting the needle thread to open the yarn tensioning device at least partially before the cutting process takes place directly on the formation of the last stitch in order to be able to remove a certain length of the needle thread from the thread supply before the actual cutting process begins.
Ausgehend von üblichen Arbeitsdrehzahlen von Industrienähmaschinen von ca. 4000 1/min und sogenannten Schneiddrehzahlen in der Größenordnung von ca. 180 bis 200 1/min steht für das Reduzieren der Spannkraft im Faden während des Nähvorganges auf die Spannkraft während des Schneidvorganges eine Zeitspanne von etwa nur 50 ms zur Verfügung, so daß sowohl übliche elektromagnetische Antriebe als auch übliche Schrittmotorantriebe als Stellmittel für Fadenspannvorrichtungen keine ausreichend genauen Ergebnisse liefern, zumal die im Schneidbereich erforderlichen geringen Fadenspannungskräfte mit elektromagnetischen Antrieben nicht ausreichend genau genug eingestellt werden können.Based on usual working speeds of industrial sewing machines of about 4000 1 / min and so-called cutting speeds in the order of about 180 to 200 1 / min stands for the reduction of the clamping force in the thread during the sewing process on the clamping force during the cutting process, a period of about only 50 ms available, so that both conventional electromagnetic drives and conventional stepper motor drives as adjusting means for thread tensioning devices do not provide sufficiently accurate results, especially since the required low thread tension forces in the cutting area with electromagnetic drives can not be set sufficiently accurate enough.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, die unter Erfüllung der vorgenannten Kriterien den Einsatz handelsüblicher Schrittmotore ermöglicht.The invention is therefore based on the object to provide a solution that allows the use of commercial stepping motors while meeting the above criteria.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Fadenspannvorrichtung dadurch gelöst, daß das Stellmittel von einem Schrittmotor gebildet ist, dessen Abtriebsteil axial verschiebbar und mittels eines Hebelgetriebes mit zwei ungleich langen Hebelarmen mit dem Spannelement der Fadenspannvorrichtung in Wirkverbindung bringbar ist, wobei das Abtriebsteil am längeren Hebelarm und das Betätigungsmittel für das Spannelement am kürzeren Hebelarm angreift und dass der Schrittmotor und das Abtriebsteil mittels einer selbsthemmenden Einrichtung miteinander verbunden sind.This object is achieved in a generic yarn tensioning device in that the actuating means is formed by a stepper motor, the output member axially movable and by means of a lever mechanism with two unequal length lever arms with the clamping element of the thread tensioning device in operative connection, wherein the output member at the longer lever arm and the Actuating means for the clamping element engages the shorter lever arm and that the stepping motor and the driven part are connected to each other by means of a self-locking device.
Durch die Anordnung des ungleich lange Hebelarme aufweisenden Hebelgetriebes zwischen dem Spannelement und dem Abtriebsteil des Schrittmotors (Schrittmotorlinearantrieb) wird sowohl die Höhe der Geschwindigkeit als auch die Größe der Bewegung des dem Betätigungsmittel für das Spannelement zugeordneten Hebelarmes im Verhältnis der Hebellängen entsprechend verändert und damit die Stellgenauigkeit im Angriffsbereich des Betätigungsmittels entsprechend vergrößert.The arrangement of the unequal length lever arms having lever mechanism between the clamping element and the output part of the stepping motor (stepper motor linear drive), both the height of the speed and the size of the movement of the actuating means for the clamping element associated lever arm in the ratio of the lever lengths is changed accordingly and thus the positioning accuracy increases in the attack area of the actuating means accordingly.
Durch die weitere Maßnahme, den Schrittmotor und das Abtriebsteil mittels einer selbsthemmenden Einrichtung miteinander zu verbinden, wird die Position des Abtriebsgliedes des Schrittmotors während eines jeden Stichbildezyklus ohne zusätzlichen Aufwand gesichert. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Schrittmotor die selbsthemmende Einrichtung aufweist.By further action to connect the stepper motor and the driven part by means of a self-locking device with each other, the position of the output member of the stepping motor is secured during each stitch formation cycle without additional effort. It is advantageous when the stepping motor has the self-locking device.
Bei der Ausbildung des Hebelgetriebes ist es vorteilhaft, wenn der längere Hebelarm ein Druckstück mit einer Anlagefläche für eine koaxial zum Abtriebsteil angeordnete Druckfeder aufweist, deren anderes Ende sich am Abtriebsteil abstützt.In the design of the lever mechanism, it is advantageous if the longer lever arm has a pressure piece with a contact surface for a compression spring disposed coaxially to the output part, whose other end is supported on the output part.
Sofern das Spannelement in an sich bekannter Weise von zwei koaxial zueinander angeordneten Spannscheiben gebildet und mindestens eine der Spannscheiben axial verschieblich angeordnet ist, ergibt sich eine raumsparende Anordnung dann, wenn das Betätigungselement für die bewegliche Spannscheibe von einer zu dieser koaxial angeordneten Hülse gebildet ist, deren eine Stirnfläche an einer Seitenfläche der Spannscheibe und deren andere Stirnfläche an einer Seitenfläche des kürkürzeren Hebels des Hebelgetriebes anliegt.If the clamping element formed in a conventional manner by two coaxial clamping disks arranged and at least one of the clamping disks is axially displaceable, results in a space-saving arrangement when the actuating element for the movable clamping disk is formed by a coaxially arranged to this sleeve whose an end surface on a side surface of the clamping disk and the other end face bears against a side surface of the shorter-shortened lever of the lever mechanism.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Hebelgetriebe, das Spannelement und die Hülse von einem gehäusefesten Träger aufgenommen sind, der im Wesentlichen quer zur Achse des Abtriebsteiles gerichtet ist.It is advantageous if the lever mechanism, the clamping element and the sleeve are received by a housing-fixed carrier, which is directed substantially transverse to the axis of the driven part.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung.Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment of the invention shown in the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Aus
Die eigentliche Fadenspannvorrichtung
Das Hebelgetriebe
Das Betätigungsmittel
Zur Erzielung einer vorbestimmbaren Fadenspannkraft wird im Schrittmotor
Soll während der Bildung einer Naht die Fadenspannkraft verändert, beispielsweise vergrößert werden, so wird dem Schrittmotor erneut eine entsprechende Impulsanzahl zugeführt. Hierdurch wird das Abtriebsteil
Soll demgegenüber die Fadenspannkraft während oder am Ende eines Nähvorganges, beispielsweise zum Fadenschneiden reduziert werden, so werden dem Schrittmotor durch die Steuervorrichtung erneut entsprechende Impulse, jedoch mit entgegen gesetztem Vorzeichen zugeführt. Das Abtriebsglied
Die erfindungsgemäße Lösung bietet damit den Vorteil, daß das Ausmaß sowohl des Erhöhens als auch des Reduzierens der Fadenspannkraft durch die Bewegung des Abtriebsgliedes
Sofern im Bereich des Fadenweges ein die Fadenspannkraft messender Fadensensor
Da mit der erfindungsgemäßen Lösung die Fadenspannkraft sehr schnell und ausreichend genau auf den zur Durchführung des Fadenschneidvorganges erforderlichen Wert reduziert werden kann, ist es nicht mehr erforderlich, für die Durchführung des Fadenschneides eine zusätzliche Fadenspannvorrichtung vorzusehen.Since with the solution according to the invention, the thread tension can be reduced very quickly and sufficiently accurately to the value required to carry out the thread cutting operation, it is no longer necessary to provide an additional thread tensioning device for the implementation of the thread cutting.
Claims (6)
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