DE19621430B4

DE19621430B4 - Vorrichtung zum Aufwickeln eines Unterfadens

Info

Publication number: DE19621430B4
Application number: DE19621430A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Tomioka; Toshinobu Chofu Shinozuka
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1995-05-25
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2016-05-29
Also published as: CN1145961A; CN1080345C; DE19621430A1; KR960041457A; US5769343A; KR100385796B1

Abstract

Vorrichtung zum Aufwickeln eines Unterfadens zur Verwendung in einer Nähmaschine, mit:
einer Unterfadenaufwickeleinheit (162), die den von einer Unterfadenvorratsquelle (200) angelieferten Unterfaden (150) um eine Spule (7) herumwickelt, welche ihrerseits in ein Spulengehäuse (2) eingebracht ist;
einer Fadenführung, die einen Aufzieher zum Einfangen des um die Spule (7) herumgewundenen Unterfadens (150) einschließt, wobei die Fadenführung den durch den Aufzieher eingefangenen Unterfaden dadurch auf das Spulengehäuse (2) aufzieht, daß das Spulengehäuse und der Aufzieher relativ zueinander bewegt werden; und
einer Dreheinheit (160), die während der Relativbewegung der Fadenführung und des Spulengehäuses (2) betätigt wird, wobei die Dreheinheit die Spule so verdreht, daß Schlaffheiten des Unterfadens (150) zwischen der Spule und der Unterfadenvorratsquelle (200) beseitigt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung zum Aufwickeln eines Unterfadens zur Verwendung in einer Nähmaschine, wobei der Unterfaden auf eine Spule in einem Spulengehäuse aufgewickelt, das Spulengehäuse aufgezogen und der Unterfaden abgeschnitten wird.

Industrienähmaschinen, welche beim Nähvorgang eine Naht aus einem Ober- und einem Unterfaden ausbilden, verbrauchen, wenn sie mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, eine große Menge an Unterfaden und erfordern ein häufiges Auswechseln der Unterfadenspule. Herkömmlicherweise erfolgt der Spulenwechsel manuell, sobald der Unterfaden ausläuft oder die verbleibende Menge zu gering wird: Eine Bedienungsperson stoppt die Nähmaschine, nimmt das Spulengehäuse aus dem Schiffchen, entfernt den um die Spule herum verbleibenden Restfaden, wickelt Unterfaden auf die Spule auf, bringt die neu bewickelte Spule in das Spulengehäuse ein, fädelt ein oder zieht das Spulengehäuse auf, schneidet den über das Spulengehäuse vorstehenden Unterfaden ab und verbringt das Spulengehäuse in das Schiffchen. Jedoch sind derartige manuelle Operationen extrem ineffektiv und führen zu einer geringen Produktivität. Dementsprechend haben die Anmelder bereits versucht, dieses Problem einer Lösung zuzuführen, und zwar durch eine automatische Unterfaden-Zuführvorrichtung, wie in der US-Patentanmeldung Ser.No. 08/279,866 (im folgenden "'866-Anmeldung" genannt; veröffentlicht als US 5 584 257 A , US 5 603 273 A , und US 5 606 927 A ) beschrieben.

Die automatische Zuführeinrichtung für den Unterfaden gemäß der '866-Anmeldung umfaßt schematisch ein in ein Schiffchen einbringbares Spulengehäuse, welches eine Unterfadenspule enthält; ferner sind vorgesehen: ein Paar Spulengehäuse-Greifeinheiten zur lösbaren Halterung des Spulengehäuses, ein Spulenwechsler, der einen Dreharm einschließt, mit dessen Hilfe die Spulengehäuse-Greifeinheiten um eine bestimmte Achse gedreht werden können, und der seinerseits entlang der Achse beweglich oder gleitbar ist, ein Unterfadenaufwickler, der getrennt vom Schiffchen in Längsrichtung der Achse vorgesehen ist und Unterfaden um die Spule herumwickelt, das Spulengehäuse einfädelt oder aufzieht sowie den Unterfaden abschneidet, und schließlich ein Restfadenentferner, welcher Restfaden von der Spule beseitigt.

Die Dreh- und/oder Gleitverschiebungswirkungen des Dreharms auf der Achse ermöglichen es der Spulengehäusegreifeinheit, folgende Stationen zu durchlaufen: eine dem Greifer zugeordnete Greiferposition, eine Restfadenbeseitigungsposition, die dem Restfadenentferner zugeordnet ist und eine Unterfadenaufwickelposition, die dem Unterfadenaufwickler zugeordnet ist. Die vorgeschlagene automatische Unterfaden-Zuführvorrichtung vermittelt somit eine hohe Arbeitseffizienz und verbessert die Produktivität in erfolgreicher Weise, und zwar durch eine Reihe automatischer Fadenaufwickel-, Aufspann-, Schneid- und Entfernungsoperationen sowie durch eine Spulengehäuseaustauschoperation.

Dennoch ist die Vorrichtung gemäß der '866-Anmeldung dann nicht vollkommen, wenn der Unterfadenaufwickler beim Aufziehen des Spulengehäuses fehlerhaft arbeitet, da die anschliessenden automatischen Vorgänge dann ohne Korrektur des fehlerhaften Aufziehzustandes ablaufen, was zu Mißfunktionen führen kann.

Dementsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zuverlässiger arbeitende Vorrichtung zum Aufwickeln von Unterfaden anzugeben, bei welcher Fehlfunktionen, die durch eine fehlerhafte Aufziehoperation verursacht sind, vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Unterfadens zur Verwendung in einer Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1, 7, 10 oder 12 gelöst.

Besondere Ausführungsarten solcher Vorrichtungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6, 8, 9, 11 und 13.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist eine stärker automatisierte Vorrichtung zum Aufwickeln von Unterfaden, welche automatisch erneut versucht, den Unterfaden auf das Spulengehäuse aufzuziehen, wenn vorangehende Aufziehversuche mißlungen sind.

Im Hinblick auf die voranstehenden Ausführungen umfaßt eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Unterfadens gemäß der Erfindung eine Fadenaufwickeleinheit, welche einen Unterfaden, der von einer Unterfadenvorratsquelle angeliefert wird, um eine Spule herumwickelt, die ihrerseits in ein Spulengehäuse eingebracht ist. Ferner ist ein Fadenführer vorgesehen, der einen Spanner oder Aufzieher einschließt zum Erfassen des um die Spule herum gewickelten Unterfadens, welcher das Spulengehäuse zusammen mit dem vom Aufzieher eingefangenen Unterfaden aufzieht, indem das Spulengehäuse und der Aufzieher relativ zueinander bewegt werden. Schließlich ist eine Dreheinheit vorgesehen, die der Relativbewegung des Fadenführers zugeordnet ist und die Spule so verdreht, daß eine Fadenlose oder Schlaffheiten des Unterfadens zwischen der Spule und der Vorratsquelle des Unterfadens beseitigt werden.

Alternativ umfaßt eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Unterfaden gemäß der Erfindung eine Fadenaufwickeleinheit, die den von einer Unterfaden-Vorratsquelle zugeführten Unterfaden auf eine Spule aufwickelt, die ihrerseits in ein Spulengehäuse eingebracht ist; ferner sind vorgesehen: Ein Fadenführer, der das Spulengehäuse mit dem Unterfaden spannt oder aufzieht, Greifmittel zum Erfassen des Unterfadens und Erstrecken dieses Fadens über eine vorbestimmte Entfernung hinweg, nachdem der Fadenführer das Spulengehäuse aufgezogen hat, ein Detektor, welcher den Zustand des Unterfadens zwischen der Spule und der Unterfaden-Vorratsquelle überwacht, wenn der Unterfaden durch die Greifmittel gespannt sein soll, und schließlich eine Berechnungseinheit, welche einen Zustand des Aufziehens des Spulengehäuses berechnet, und zwar basierend auf dem Überwachungsergebnis des Detektors (Anspruch 7).

Eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Unterfaden gemäß der Erfindung kann eine Fadenaufwickeleinheit einschließen, die den Unterfaden um eine Spule durch Drehen dieser Spule aufwickelt, wobei die Spule in ein Spulengehäuse eingebracht ist, ferner: einen Fadenführer, der einen Aufzieher einschließt zum Einfangen des Unterfadens um die Spule herum, wobei der Fadenführer das Spulengehäuse mit dem durch den Aufzieher eingefangenen Unterfaden dadurch aufzieht, daß Spulengehäuse und Aufzieher relativ zueinander bewegt werden, und ferner eine Kupplung, welche die Fadenaufwickeleinheit mit der Spule verbindet, so daß die Spule rotiert, während die Fadenaufwickeleinheit den Unterfaden um die Spule herumwickelt, und welche die Fadenaufwickeleinheit von der Spule abtrennt, während der Fadenführer das Spulengehäuse aufzieht (Anspruch 10).

Ferner kann eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Unterfadens gemäß der Erfindung einschließen: eine Fadenaufwickeleinheit, welche den Unterfaden um eine in einem Spulengehäuse untergebrachte Spule aufwickelt, wobei das Spulengehäuse eine Öffnung aufweist, durch welche der Unterfaden um die Spule her umgewickelt wird, ein Führungsloch, von dem aus der Unterfaden ausgeht und das dazu verwendet wird, einen Saum zu bilden, einen Schlitz, der die Öffnung mit dem Führungsloch verbindet, Aufziehmittel zum Einfangen des Unterfadens um die Spule herum und zum Führen des Unterfadens von der Öffnung zum Führungsloch durch den Schlitz, Antriebsmittel zur Verdrehung des Spulengehäuses und der Aufziehmittel relativ zueinander um eine Spulenwelle herum, und Übertragungsmittel zur linearen Bewegung der Aufziehmittel und des Spulengehäuses relativ zueinander entlang der Spulenwelle, während die Aufziehmittel und das Spulengehäuse durch die Antriebsmittel relativ zueinander verdreht werden, wobei die Antriebsmittel und die Übertragungsmittel die Aufziehmittel unterstützen, welche den Unterfaden eingefangen haben, um den Unterfaden von der Öffnung zum Führungsloch durch den Schlitz hindurchzuführen (Anspruch 12).

Gemäß der Erfindung wickelt die Vorrichtung zum Aufwickeln des Unterfadens diesen automatisch um die Spule herum wieder auf, die ihrerseits in das Spulengehäuse eingebracht ist, wobei das Spulengehäuse aufgezogen wird. Während der Aufzugsoperation bewegt die Unterfaden-Aufwickelvorrichtung das Spulengehäuse und die Aufzugsmittel relativ zueinander, während der Aufziehzustand überwacht und die Betriebsgenauigkeit maximiert wird, und zwar durch Entfernen von schlaff gewordenem Unterfaden zwischen der Spule und der Unterfaden-Vorratsquelle und durch Blockierung irgendeiner Belastung, die auf die Spule aufgebracht wird. Selbst wenn der Aufziehvorgang fehlschlägt, kann in einfacher Weise ein automatischer Versuch zur erneuten Aufziehung, gegebenenfalls unter Assistenz einer Betriebsperson, gestartet werden.

Bevorzugter Ausführungsformen sind nachstehend beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
1 schematische schaubildliche Ansicht eines Unterfadenaufwicklers gemäß der Erfindung ohne Fadenaufzieh- und Schneidmittel;
2 eine Seitenansicht von rechts eines Ziehmechanismus des Unterfadenaufwicklers aus 1;
3 eine Rückansicht des Ziehmechanismus des Unterfadenaufwicklers aus 1 sowie ein Blockdiagramm, das mit dem Ziehmechanismus verbunden ist;
4 eine Vorderansicht eines Spannungseinstellers, der bei dem Unterfadenaufwickler gemäß 1 Anwendung findet;
5 eine seitliche Schnittansicht eines Fadenaufnehmers für den Unterfadenaufwickler aus 1;
6a bis 6d seitliche Darstellungen zur Erläuterung der Betriebsweisen des in 1 dargestellten Unterfadenaufwicklers;
7 und 8 Ansichten zur Erläuterung einer Anordnung bei einem Spulengehäuse, einer Spulen welle und einer Luftdüse, wenn der Unterfaden sich um die Spulenwelle herumwickelt;
9 eine schaubildliche Ansicht eines Arbeitswerkzeuges, das als Fadenaufzieh- und Schneidmittel des Unterfadenaufwicklers aus 1 wirkt;
10 eine schaubildliche Ansicht eines Spulengehäuses zur Anwendung bei dem Unterfadenaufwickler gemäß 1;
11 eine auseinandergezogene Darstellung des Spulengehäuses aus 10;
12 eine Seitenansicht des wesentlichen Teils Unterfadenaufwicklers, der den Unterfaden aufgewickelt hat;
13 bis 16 Ansichten zur Erläuterung, wie das in 9 dargestellte Arbeitswerkzeug das Spulengehäuse mit dem in 7 dargestellten Unterfaden aufzieht;
17 eine auseinandergezogene Darstellung zur Erläuterung, wie das in 9 dargestellte Arbeitswerkzeug und eine ortsfeste Schneideinrichtung den Unterfaden nach dem Aufziehvorgang abschneiden;
18a bis 18f Seitenansichten zur Erläuterung von Anordnungen bei dem Spulengehäuse, dem Arbeitswerkzeug und der ortsfesten Schneideinrichtung während des Fadenaufziehvorgangs und des Fadenabschneidevorgangs bei dem Unterfadenaufwickler gemäß der Erfindung;
19A bis 19D seitliche Darstellungen zur Erläuterung des Fadenaufziehvorgangs und des Fadenabschneidevorgangs sowie der Anzahl von erzeugten Unterfaden-Impulsen, die während der vorgenannten Vorgänge festgestellt werden;
20 und 21 Flußdiagramme des Fadenaufzieh- und Fadenabschneidevorgangs;
22 eine Vorderansicht einer automatischen Zuführvorrichtung für den Unterfaden unter Verwendung des Unterfadenaufwicklers gemäß der Erfindung;
23 eine Vorderansicht eines Spulenwechslers zur Verwendung mit der in 22 dargestellten automatischen Unterfaden-Zuführvorrichtung;
24 eine Draufsicht des in 23 gezeigten Spulenwechslers;
25 eine Seitenansicht von rechts mit Darstellung eines linearen Wirkungsmechanismus des in 23 dargestellten Spulenwechslers;
26 eine Seitenansicht von rechts mit Darstellung eines Drehwirkungsmechanismus des in 23 dargestellten Spulenwechslers;
27 eine schematische Seitenansicht zur Erläuterung einer Position und einer Welle zur Verwendung mit dem in 23 gezeigten Spulenwechsler;
28 eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines Wischers, der ein Aufziehmittel des Unterfadenaufwicklers darstellt, im Zusammenwirken mit dem in 12 gezeigten Arbeitswerkzeug;
29 eine Seitenansicht des Wischers aus 28 und
30 eine Ausführungsform eines Mechanismus zum Antrieb des Arbeitswerkzeuges aus 12.
Eine automatische Unterfaden-Zuführvorrichtung umfaßt bei der in 22 dargestellten Ausführungsform unter einem Nähmaschinenbett 101 folgende Teile: einen Unterfadenaufwickler 162, einen Restfadenentferner 161, und einen Spulenwechsler 160, der ein Spulengehäuse 2 enthält. Ferner sind angegeben: eine Unterfaden-Aufwickelposition C des Unterfadenaufwicklers 162, eine Restfadenbeseitigungsposition B des Restfadenentferners 161, eine Schiffchen- oder Beschickungs/Auswurf-Position A sowie eine Beschickungs/Auswurf-Position D einer (Sekundär-)Welle 6, die als Spulengehäusehalter dient. Zunächst wird mit Bezug auf 23 bis 27 der Spulenwechsler 160 beschrieben. In ein Schiffchen 1 ist ein Spulengehäuse 2 auswerfbar eingebracht. Dem Schiffchen 1 ist eine Schiffchenwelle 1a zugeordnet. Eine Grundplatte 3, die fest auf einer Hauptbasis angeordnet ist, die ihrerseits mit einem Nähmaschinenkörper fest verbunden ist, dient als Abstützung unter und hinter dem Schiffchen 1. Die Grundplatte 3 ist fest mit dem proximalen Ende 4a einer freitragenden Trägerachse 4 verbunden. Die Trägerachse 4 ragt frei parallel zur Schiffchenwelle 1a vor.
Wie aus 23 und 24 ersichtlich, wird ein Trägerblock 12 von der Achse 4 drehbar und gleitverschieblich an deren distalem Ende 4b (gegenüber der Grundplatte 3) abgestützt. Der Trägerblock 12 wird von zwei parallelen, einen Hohlzylinder abteilenden Ebenen gebildet, die in Axialrichtung angeordnet sind.
Zwei L-förmige Trägerplatten 10 sind über ihre jeweils senkrechten Teile an den abgetrennten Abschnitten des Trägerblocks 12 befestigt, so daß sich ihre horizontalen Abschnitte um die Achse 4 herum einander gegenüberliegen (23). Jede Trägerplatte 10 ist an ein Ende eines Halters 11 angeschlossen, der in Axialrichtung zum Schiffchen 1 hin gebogen ist. Das andere Ende des Halters 11 ist an die (nicht dargestellte) Spulengehäuse-Greifeinheit angeschlossen, welche das Spulengehäuse lösbar erfaßt. Die Spulengehäuse-Greifeinheit kann irgendeine an sich bekannte Vorrichtung sein, beispielsweise ein Paar elektromagnetischer Aufnahmeköpfe zur Verwendung einer automatischen Unterfadenzuführung, wie sie in den JP 05192476 A und JP 06304370 A beschrieben sind, oder ein Hebelstößer zur Verwendung mit einer automatischen Unterfadenzuführung, wie sie in der JP 06304369 A angegeben ist. Es kommt nur darauf an, daß diese Greifeinheit das Spulengehäuse 2 im Bedarfsfall lösbar in ein gegenüberliegendes Glied (z.B. das Schiffchen 1) einbringt.
Am Umfang des Trägerblocks 12 ist ein Getriebezahnrad 13 befestigt, das in Eingriff mit einem Antriebszahnrad 19 steht. Das Zahnrad 19 bildet, wie aus 24 ersichtlich, eine Verlängerung in Richtung der Schiffchenwelle 1a. Ein Ende des Zahnrades 19 ist drehbar von einer überhängenden Motorklemmplatte 21 abgestützt, die sich zum distalen Ende 4b der Trägerachse 4 erstreckt. Das andere Ende des Zahnrades 19 ist direkt mit der Ausgangswelle eines Drehmotors 20 verbunden. Der Motor 20 ist an der Motorklemmplatte 21 befestigt, die ihrerseits mit der Grundplatte 3 verbunden ist.
Somit ist der Dreharm 70 ein Übertragungsmittel, welches den Trägerblock 12, die Trägerplatten 10 und die Halter 11 einschließt und sich dreht, wenn der Drehmotor 20 in Betrieb ist, und zwar über die Zahnräder 19 und 13. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Dreharm 70 nur rotieren, wenn er sich in einer Entleerungsposition (24 bis 26) befindet. Darüber hinaus ist es wichtig festzustellen, daß, die Achse 4, obwohl sie freitragend ausgebildet ist, in ausreichender Weise abgestützt ist, und zwar durch das Antriebszahnrad 19.
Ein (nicht dargestellter) Anschlagring kann auf den Umfang des Trägerblocks 12 befestigt werden, der dichter bei dem festgehaltenen Ende 4a der Trägerachse 4 liegt als bei dem Zahnrad 13. Zwischen dem Zahnrad 13 und dem Anschlagring ist eine Linearhülse 14 drehbar abgestützt.
Die Linearhülse 14 ist, wie aus 23 bis 25 ersichtlich, an ein Ende einer Zahnstange 16 angekoppelt, die parallel zur Schiffchenwelle 1a beweglich abgestützt ist. Das andere Ende der Zahnstange 16 steht in Eingriff mit einem Ritzel 17, das an einer Ausgangswelle eines Motors 18 befestigt ist. Der Motor 18 ist seinerseits fest mit der Grundplatte 3 verbunden. Wenn der Motor 18 angetrieben wird, bewegen sich die Zahnstange 16, die Linearhülse 14 und der Dreharm 70 über das Ritzel 17 entlang der Trägerachse 4. Daher ist der Dreharm 70 um die Trägerachse 4 herum verdrehbar und entlang dieser Welle verschieblich. Der Dreharm 70 "rückt vor", wenn er sich in Richtung vom Ende 4b zum Ende 4a der Achse 4 bewegt, und "zieht sich zurück", wenn er sich in entgegengesetzter Richtung oder zur Entleerungsposition hin verschiebt.
Eine Sensorklemmplatte 33, die am freien Ende 4b der Trägerachse 4 befestigt ist, umfaßt einen Drehfühler 31 mit einem Licht emittierenden Element 31a und einem Licht empfangenden Element 31b. Der Dreharm 70 schließt, wie in 23 und 24 dargestellt, eine Sensorplatte 32 ein, die so angeordnet ist, daß sie zwischen den Elementen 31a und 31b hindurchpassiert, wenn der Dreharm 70 rotiert. Wie in 23 und 25 dargestellt, ist an der Grundplatte 3 ein Linearsensor 41 vorgesehen, der den gleichen Aufbau wie der Drehsensor 31 hat. Eine Sensorplatte 15, die an der Zahnstange 16 befestigt ist, ist so angeordnet, daß sie zwischen dem Licht emittierenden Element 41a und dem Licht empfangenden Element 41b des Linearsensors 41 hindurchläuft, wenn sich der Dreharm 70 linear verschiebt.
Wie in 22 dargestellt, ist eine als Spulengehäusehalter dienende (Sekundär-)Achse 6 an der Grundplatte 3 an der Position D befestigt, die der gedrehten Spulengehäuse-Greifeinheit gegenüber und unter dem Schiffchen 1 liegt. Wie in 27 dargestellt, hat die Welle 6 im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die mittlere Schiffchenwelle 5 und ist in der Lage, ein aufgedrücktes Spulengehäuse 2 zu halten. Da ein Vorsprung 2d des Spulengehäuses 2 so ausgebildet ist, daß er mit einem Rotationsstopper 5a in der Nähe der Welle 6 in Eingriff bringbar ist, ist ersichtlich, daß das Spulengehäuse 2 in einer gewünschten Position gehalten wird.
Die Unterfaden-Aufwickelposition C und die Restfaden-Beseitigungsposition B liegen in Überlappung von Bereichen V und W (unter und links von der Trägerachse 4 in 22). Die genannten Positionen können gegenüber der verdrehten Spulengehäuse-Greifeinheit angeordnet sein. Die Position B liegt unterhalb der Position C. Der Bereich W schließt eine Drehachse 103 ein, um welche das Nähmaschinenbett 101 verdrehbar ist. Darüber hinaus liegt die Position B in Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene von 22 an der Entleerungsposition der Spulengehäuse-Greifeinheit, während die Position an einer Stelle liegt, die gegenüber der Entleerungsstellung dieser Einheit in Axialrichtung des Trägers etwas vorgeschoben ist, d.h. in eine Stellung, die etwas zur Zeichnungsebene der 22 hin vorgeschoben ist. 22 zeigt ferner einen Nähmaschinentisch 102, eine Ölwanne 106, untere Wellen 104 und 105 sowie einen Ort X eines drehbaren Nähmaschinenkopfes.
Der Restfadenentferner 161 liegt an einer Stelle, an welcher er das Spulengehäuse 2 in der Restfaden-Beseitigungsposition B erreichen kann. Der Restfadenentferner 161 liegt hauptsächlich unter der Restfadenbeseitigungsposition B, so daß er den Unterfaden, der vom Spulengehäuse 2 in der Position B herab hängt erfassen und ausziehen kann. Der Restfadenentferner 161 hält lösbar die Kante des Spulenfadens mit Hilfe einer Greifeinheit und wickelt automatisch den von der Greifeinheit gehaltenen Faden auf, beispielsweise mit Hilfe eines Antriebsmotors. Jedoch lassen sich auch andere Einrichtungen, wie sie beispielsweise in der US-Patentanmeldung Ser.No. 08/388,034 (veröffentlicht als US 5 582 355 A ) und der JP 07080177 A beschrieben sind, im Zusammenhang mit dem Restfadenentferner 161 einsetzen, so lang diese Einrichtungen den Faden aus der Spule dadurch entfernen, daß sie den Spulenfaden, der aus dem Spulengehäuse vorsteht oder davon herabhängt, bei Verdrehung der Spule entfernen, während das Spulengehäuse 2 selbst festgehalten wird.
Der Unterfadenaufwickler 162 ist an einer Stelle angeordnet, an welcher er das Spulengehäuse 2 in der Unterfaden-Aufwik-kelposition C erreichen kann. Ein herkömmlicher Unterfadenaufwickler ist in der '866-Anmeldung offenbart und in der Lage, automatisch einen Unterfaden um die Spule herum mit Hilfe eines Antriebsmotors aufzuwickeln, dann das Spulengehäuse aufzuziehen und den äußeren Faden abzuschneiden. Nachstehend wird mit Bezug auf 1 bis 5 der Unterfadenaufwickler 162 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der Unterfadenaufwickler 162 umfaßt einen Spulenantriebsmechanismus E, der die Spule 7 in Rotation versetzt; ferner ist ein Abziehmechanismus F vorgesehen, welcher einen Unterfaden 150 von einer Spule 200 abzieht, die als Unterfaden-Vorrats-quelle dient (vgl. 4); schließlich leitet eine Luftführungseinheit G den vom Mechanismus F abgezogenen Unterfaden 150 zu einer Öffnung 2A des Spulengehäuses 2.
Zunächst wird der Spulenantriebsmechanismus E beschrieben. Eine in 1 dargestellte Wickelwelle 50 wird drehbar von einer (nicht dargestellten) Basis abgestützt. An einem Ende der Welle 50 ist eine Kupplung 50a befestigt, die mit einer Mehrzahl von Löchern kuppelbar ist, die an der Spule 7 (vgl. 10) ausgebildet sind. Am anderen Ende der Welle 5 ist eine Rolle 50b angeordnet. Ein Spulenantriebsmotor M2, welcher die Spule in Drehung versetzt, ist fest mit der Basis verbunden. Eine Rolle 52 ist auf einer Ausgangswelle des Motors M2 fixiert. Zwischen den Rollen 52 und 50b verläuft ein Antriebsriemen 51.
Wenn der Dreharm 70 verdreht wird, wird das Spulengehäuse 2 zur Unterfaden-Aufwickelposition C überführt und anschließend vorgeschoben, wenn der Dreharm 70 vorrückt. Wenn der Spulenantriebsmotor M2 angetrieben wird und die Wickelwelle 50 rotiert, rotieren die Kupplung 50a und die Spule 7 gemeinsam. Obwohl bei der dargestellten Ausführungsform die Kupplung 50a ein Paar von Vorsprüngen umfaßt, die mit Löchern an der Spule 7 in Eingriff bringbar sind, kann die Kupplung 50a auch in anderer Weise ausgebildet sein und andere mechanische und/oder elektronische Elemente umfassen, so lange sie nur mit der Spule 7 verbindbar ist.
Nachstehend wird der Abziehmechanismus F beschrieben. Wie aus 1 bis 3 ersichtlich, ist ein Abziehmotor M1 auf einer Seitenplatte 53a einer U-förmigen Basis 53 befestigt und weist eine Ausgangswelle 56 auf, welche die Seitenplatte 53a durchdringt. Der Abziehmotor M1 ist so eingestellt, daß er langsamer als der Spulenantriebsmotor M2 umläuft. An der anderen Seitenplatte 53b der Basis 53 ist eine Abziehrollenwelle 55 drehbar gelagert, die axial mit der Ausgangswelle 56 des Abziehmotors M1 ausgerichtet ist. Die Abziehrollenwelle 55 stützt eine Abziehrolle 54 ab, um die herum der Unterfaden 150, der von der Spule 200 herkommt, einmal herumgewickelt ist. Zwischen den Wellen 55 und 56 ist eine Einwegkupplung 57 vorgesehen und zusammen mit einer Sensor-Schlitzblende 58 in einer Hülse 59 montiert. Über die Kupplung 57 werden die Wellen 55 und 56 miteinander verbunden oder voneinander getrennt. Insbesondere trennt die Einwegkupplung 57 die Rotationsausgangswelle 56 des Abziehmotors M1 von der Abziehrollenwelle 55 dann, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Ausgangswelle 56 diejenige der Abziehrollenwelle 55 übersteigt.
Die Sensorschlitzblende 58 ist von scheibenförmiger Gestalt und weist an ihrem Umfang mehrere Nuten auf. Ein Photosensor 60 gegenüber der Sensorschlitzblende 58 wirkt als Detektor zur Feststellung der Menge des angelieferten Unterfadens. Der Photosensor 60 stellt die Anzahl von Nuten der Blende 58 fest sowie die Umdrehungszahl der Abziehrolle 54.
Der Photosensor 60 des Abziehmechanismus F ist mit einem Fadenmengendetektor 61 verbunden, welcher die Herumschlingung des Unterfadens 150 um die Spulenwelle 7a sowie die wirksame Menge des um die Spulenwelle 7a herum aufgewickelten Unterfadens feststellt. Der Detektor 61 ist mit einer Einheit 61B verbunden, welche die von einer Wickelmenge-Festsetzeinheit 61a festgesetzte Aufwickelmenge mit der tatsächlichen Aufwickelmenge um die Spule herum feststellt, wobei diese Menge von dem Detektor 61 mitgeteilt wird. Die Einheit 61b liefert an einen Treiber 61c des Spulenantriebsmotors M2 ein Haltesignal, wenn die beiden Mengen einander gleich sind.
Der Photosensor 60 ist ferner mit einer Aufziehberechnungseinheit 700 verbunden, welche überprüft, ob das Spulengehäuse 2 in einen gewünschten Zustand aufgezogen ist. Die Berechnungseinheit 700 schließt einen (nicht dargestellten) Impulszähler ein, der die Anzahl der Impulse aus dem Photosensor 60 zählt. Die Aufziehberechnungseinheit 700 berechnet den Aufziehzustand dadurch, daß sie die gezählte Impulszahl mit der eingestellten Zahl, die ihrerseits in einem nicht dargestellten RAM gespeichert ist, vergleicht. Diese Berechnung wird durchgeführt, nachdem der Unterfaden von einem Arbeitswerkzeug 116 zu einem Schlitz 2C (vgl. 10 und 11) geleitet ist. Der Aufziehvorgang wird abgeschlossen und Schlaffheiten des Fadens zwischen der Spule 7 und der Unterfadenvorratsquelle 200 werden eliminiert, was im einzelnen später erläutert wird.
Daneben berechnet die Aufziehberechnungseinheit 700 den Aufziehzustand, nachdem das Arbeitswerkzeug 116 den Unterfaden erfaßt und zu einer Stelle unterhalb der Oberseite einer Spannfeder 2DD geleitet hat, und zwar über ein Führungsloch 2G (vgl. 10 und 11), und nachdem eine ortsfeste Schneideinrichtung 91 den Unterfaden (vgl. 17 und 18) abgeschnitten hat, was ebenfalls nachstehend im einzelnen erläutert wird.
Die Berechnungseinheit 700, die einen neuen Versuch veranlaßt, wenn die Aufziehergebnisse unbefriedigend sind, führt eine vorbestimmte Anzahl von Aufziehvorgängen aus, bis sie ein befriedigendes Ergebnis feststellt. Die Berechnungseinheit 700 kann mit einem Fehlerindikator 701 verbunden werden, beispielsweise einer Warnlampe, welche die Bedienungsperson vor einer abnormen Situation warnt, nachdem eine vorbestimmte Anzahl unbefriedigender Neuversuche vollzogen wurden, was ebenfalls später noch beschrieben werden wird.
Nunmehr folgt eine Beschreibung einer Luftführungseinheit G. In 1 ist zwischen druckluftführenden Rohren 66 und 67 ein Fadenaufnehmer 65 von etwa hohlzylindrischer Gestalt angeordnet. Der Fadenaufnehmer 65 hat eine Einzugsöffnung 65a sowie einen Lufteinlaß 65b und einen Luftauslaß 65c. Die Einzugsöffnung 65a dient zum Einziehen des Unterfadens 150 in den Aufnehmer 65. Diese Öffnung 65a verbindet den Innenraum und den Außenraum des Aufnehmers 65 miteinander und verläuft in Schnittansicht gemäß 5 schräg, so daß sie den Unterfaden 150 dem Rohr 67 zuleitet. Ein Pfeil in 5 bezeichnet die Luftströmungsrichtung.
Der Einlaß 65b ist mit dem Luftrohr 66 verbunden. Das Luftrohr 66 steht seinerseits in Verbindung mit einem elektromagnetischen Ventil 68, das mit einer nicht dargestellten Luftquelle verbunden ist. Das Ventil 68 ist mit einem nicht dargestellten Aufwickelschalter verbunden, der das Ventil 68 ein- und ausschaltet.
Das Luftrohr 67 ist drehbar mit dem Fadenaufnehmer 65 an dessen Auslaß 65c verbunden. Das Luftrohr 67 umfaßt ein L-förmiges Ende mit einer Luftdüse 67a, welche gegenüber der Öffnung 2A des Spulengehäuses 2 in Stellung gebracht werden kann, wenn die Kupplung 50a mit der Spule 7 in Eingriff ist. Die Luftdüse 67a ist in einer Richtung vor der Drehrichtung der Spulenwelle 7a angeordnet. Mit anderen Worten: Wenn, wie in 7 und 8 dargestellt, eine Linie Y durch Verbindung der Oberseite der Luftdüse 67a und der Mitte der Spulenwelle 7a gezogen wird, liegt der untere Spulenfaden 150 unterhalb der Linie Y oder an der Seite X, so daß er sich leicht um die Spule 7 herum aufwickelt. Der Unterfaden 150 kreuzt vorzugsweise den Umfang der Spulenwelle 7a und entspricht in vorteilhafter Weise der Tangente an die Spulenwelle 7a.
Wenn das elektromagnetische Ventil 68 eingeschaltet ist, fließt Luft aus der Druckluftquelle durch das Luftrohr 66, den Fadenaufnehmer 65, das Luftrohr 67 und schließlich durch die Luftdüse 67a. Der Abstand H zwischen dem vorderen Ende der Luftdüse 67a und der Öffnung 2A des Spulengehäuses 2 beträgt vorzugsweise 10 mm oder weniger, vorzugsweise 3 bis 7 mm (vgl. 7). Dieser Abstandsbereich H erfaßt in wirksamer Weise den Unterfaden 150 durch die ausgeblasene Luft und vermittelt eine Wirbelströmung, aufgrund derer sich der Unterfaden 150 um die Spulenwelle 7a herumschlingt.
Wie aus 1 ersichtlich, ist ein Teil des Luftrohres 67 drehbar von einer Basis 501 des Unterfadenaufwicklers 162 abgestützt. Das Luftrohr 67 ist im Gegenuhrzeigersinn (CCW in der Zeichnung) durch die Kraft einer Feder 570 (1) vorgespannt und entgegen der Kraft dieser Feder verdrehbar, wenn ein Elektromagnet 69 eingeschaltet wird. Wenn daher der Magnet 69 eingeschaltet ist, wird die Luftdüse 67a im Uhrzeigersinn ("CW" in der Zeichnung) gegen die Kraft der Feder 570 verschwenkt, so daß sie der Öffnung 2A gegenüberliegt; wenn der Elektromagnet 69 abgeschaltet wird, wird die Luftdüse 67a unter der Wirkung der Feder 570 von der Öffnung 2A entfernt. Die Luftdüse 67a wird in eine Stellung gegenüber der Öffnung 2A verdreht, wenn der Unterfaden 150 um die Spulenwelle 7 herumgeschlungen werden soll. Die Düse 67a wird von der Öffnung 2A während der Unterfadenwicklungs-, Aufzieh- und Abschneideperioden entfernt.
Das Arbeitswerkzeug 116 ist in der Nähe des Spulengehäuses 2 angeordnet, welches in die Unterfaden-Aufwickelposition C eingestellt ist. Das Arbeitswerkzeug 116 funktioniert als Einfädel- oder Aufziehmittel, Fadenabschneidemittel und Fadenerfaßmittel. Wie in 9 und 13 dargestellt, schließt das Arbeitswerkzeug 116 eine Schräge 116D ein, die den Unterfaden 150 von der Öffnung 2A während der Aufziehperiode zum Öffnungsende 2E (10 und 11) hinlenkt; ferner ist ein U-förmiger Ausschnitt 116B am Werkzeug 116 vorgesehen, der den von der Schräge 116D geführten Unterfaden 150 einfängt; ein V-förmiger Einschnitt 116C führt und ergreift den Unterfaden 150 während der Fadenabschneideperiode; schließlich ist eine bewegliche Schneidplatte 116A vorgesehen. Wie aus 9 und 13 ersichtlich, ist der Grund des Ausschnitts 116B gegenüber dem Einschnitt 116C versetzt. Ein Schneidauge (oder eine bewegliche Schneideinrichtung) 116E ist an der beweglichen Schneidplatte 116A und an der in Umfangsrichtung verlaufenden Erstreckung des Grundes des Einschnittes 116C vorgesehen. Die bewegliche Schneidplatte 116A ist bogenförmig ausgebildet, und zwar entsprechend der Wickelwelle 50 (vgl. 9 und 18). Wenn sich das Arbeitswerkzeug 116 um das Spulengehäuse 2 zur ortsfesten Schneideinrichtung 91, die als Fadenabschneidemittel dient, verdreht, reibt die bewegliche Schneideinrichtung 116E gegen die Oberseite der ortsfesten Schneideinrichung 91. Wie aus 30 ersichtlich, ist das Arbeitswerkzeug 116 drehbar an einer Wickelwelle 400 abgestützt. Eine Wickelwelle 401 hält ein Zahnrad 402, so daß dieses von einem weiteren Zahnrad 403 angetrieben werden kann. Die Wickelwelle 401 ist auf einer Platte 404 fixiert, die an der Grundplatte 3 befestigt ist.
Das Arbeitswerkzeug 116 wird durch einen (nicht dargestellten) Antrieb in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung durch die Zahnräder 402, 403 verdreht. Wenn der Antrieb umläuft, rotiert das Arbeitswerkzeug 116 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung.
Das Spulengehäuse 2, die ortsfeste Schneideinrichtung 91 und der Schneidpunkt S, welcher durch einen Reibungspunkt zwischen der mobilen Schneideinrichtung 116E und der ortsfesten Schneideinrichtung 91 definiert ist, sind so angeordnet, daß nach den Aufwickel- und Aufziehvorgängen, die später noch erläutert werden, der Unterfaden 150 von der Spannungsfederoberseite oder -spitze 2DD durch das Führungsloch 20 unter der Spannungsfeder 2D geführt werden kann. Die Länge zwischen der Spannfederoberseite 2DD zum Schneidpunkt S wird groß ge nug eingestellt, so daß sich mit dem Oberfaden ein Saum von beispielsweise etwa 40 mm Länge bilden kann.
Wie aus 12 und 16 ersichtlich, ist ein Wischer 130 zur Anwendung mit einer drehbar gelagerten Aufzieheinheit gegenüber der Oberseite der Wickelwelle 50 angeordnet. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Wischers 130 mit Bezug auf die 28 und 29 beschrieben. 28 ist eine Vorderansicht und 29 eine Seitenansicht des Wischers 130.
Wie in den genannten Figuren dargestellt, ist der Wischer 130 aus einer gebogenen Platte gefertigt und mit einem L-förmigen Fadenführer 323 an dessen Oberseite einstückig. Der Fadenführer 323 ist durch einen Haken 322, eine Führungskante 324 und eine Ecke 325 definiert. Wie im einzelnen nachstehend noch beschrieben, wird bei einem Versuch, das Spulengehäuse 2 aufzuziehen, der Unterfaden 150 vom Arbeitswerkzeug 116 zunächst zum Schlitz 2C geführt. Dann berührt der Fadenführer 323 den Unterfaden 150 am Schlitz 2C, und die Führungskante 324 lenkt den Unterfaden 150 zu einer Stelle unter der Spannfeder 2D. Die Führungskante 324 hat im Schnitt bogenförmige Gestalt, so daß sie den Unterfaden 150, ohne diesen abzuschneiden, sanft führt. Der Wischer 130 ist an seinem proximalen Ende durch eine abgestufte Schraube 326 an einem Rahmen 327 befestigt und um diese Schraube 326 schwenkbar. Der Wischer 130 wird von einer mit dem Rahmen 327 verbundenen Spannfeder 328 im Gegenuhrzeigersinn (29) vorgespannt, wobei die Vorspannbewegung durch einen Anschlag 330 begrenzt ist. Ein Elektromagnet 329 dient als Betätiger für den Wischer 130. Der mit dem Fadenführer 323 einstückige Wischer 130, der Elektromagnet 329 und weitere Komponenten der Anordnung sind als Einheit am Rahmen 327 sowie auch am (nicht dargestellten) Hauptrahmen befestigt.
Der Fadenweg 351 wechselt während der Fadenaufwickelperiode zum Weg 352 und während der Fadenaufziehperiode zum Weg 353 über.
Wie in 28 dargestellt, liegt der Wischer 130 normalerweise in Position A. Während der Aufwickelperiode verdreht die Führungskante 324 den Unterfaden 150 mit Bezug auf das Spulengehäuse in Rückwärtsrichtung. Zu dieser Zeit ist das Spulengehäuse 11 normalerweise in der in 4 dargestellten Positon C angeordnet.
Bei dem Faden-Aufziehvorgang wird der Unterfaden 150 zum Schlitz 2C des Spulengehäuses 2 geführt, wie später noch erläutert werden wird. Dann überführt der Dreharm 70 das Spulengehäuse 2 in Axialrichtung zur in 28 dargestellten Position D hinauf. Anschließend wird der Elektromagnet 329 erregt, und der Wischer 130 (in 28) im Uhrzeigersinn in die Position B (28) verdreht.
Während dieses Vorgangs überführt der Haken 323 des Wischers 130 (oder insbesondere die Ecke 325) den Unterfaden 150 in Spulenwellenrichtung, wobei der Unterfaden 150 zur Position unter der Spannfeder 2D geführt wird. Wenn der Elektromagnet 329 wieder abgeschaltet wird, kehrt der Wischer 130 in seine ursprüngliche Ausgangsposition A zurück, und zwar unter der Wirkung der Spannfeder 328, worauf er durch den Anschlag 330 angehalten wird.
Alternativ kann der Wischer 130 auch eine gekrümmte Stange umfassen, die mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Dreh-Luftzylinders verdreht werden kann.
Eine Spannungseinstelleinrichtung 204, welche die Spannung des Unterfadens 150 variiert, ist zwischen dem Mechanismus F und der Spule 200 vorgesehen, wie aus 4 ersichtlich. Die Spannungseinstelleinrichtung 204 umfaßt eine Spannfeder 205, welche gegen den vorbeilaufenden Unterfaden 150 drückt; eine Feder 206 dient dabei der Regulierung der Druckkraft der Spannfeder 205 durch eine manuelle Einstellung; ein Elektromagnet SOL, der am Nähmaschinenbett 101 vorgesehen ist, erzeugt gegen die Druckkraft der Spannfeder 205 einen Gegendruck. Eine elektrische Schaltung, welche die Spannungseinstelleinrichtung 204 antreibt, umfaßt eine Spannungsquelle V, die in Reihe mit dem Elektromagneten SOL geschaltet ist, sowie einen dazwischen angeordneten Schalter.
Wenn somit der Schalter ausgeschaltet wird, wird vom Elektromagneten kein Gegendruck erzeugt, und es wird die maximale Druckkraft der Spannfeder 205 auf den Unterfaden 150 aufgebracht, wodurch die Fadenspannung maximal gehalten wird. Wenn der Schalter eingeschaltet wird, wird vom Elektromagneten der maximale Gegendruck und die minimale Fadenspannung erzeugt, d.h. an den Unterfaden 150 wird der Unterschied des vom Elektromagneten erzeugten Gegendrucks und der Druckkraft der Spannfeder 205 aufgebracht, wodurch die Fadenspannung miminiert wird.
Wenn der Restfadenentferner 161 und/oder der Unterfadenaufwickler 162 mit der Grundplatte 3 in 22 bis 27 kollidieren, wird die Grundplatte 3 entsprechend ausgekerbt. Darüber hinaus ergibt sich aus 22, daß die Restfadenbeseitigungsposition B, die Unterfadenaufwickelposition C und die Beschickungs/Auswurfposition D dicht beieinander liegen, wobei die Spulengehäusegreifeinheit übertrieben dargestellt ist. Es könnte daher in Betracht gezogen werden, daß die Spulengehäusegreifeinheit mit dem Restfadenbeseitiger 161 und/oder dem Unterfadenaufwickler 162 zusammenstößt. Jedoch sind bei der praktischen Ausführung der Vorrichtung ausreichende Freiräume für die und zwischen den betreffenden Teilen vorgesehen, so daß ein Zusammenstoß nicht in Betracht kommt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist die Spulengehäusegreifeinheit zwischen den Beschickungs/Auswurfpositionen A und D sowie den gegenüberliegenden Entleerungspositonen (siehe 2 bis 25) überführbar. Wenn die Spulengehäusegreifeinheit zur Entleerungsposition überführt wird, schirmt die Sensorplatte 15 den Weg zwischen dem Licht emittierenden Element 41a und dem Licht empfangenden Element 41b des linearen Sensors 21 ab, wodurch die Bewegung der Spulengehäusegreifeinheit in die Entleerungspositon festgestellt wird. Dann wird in der Entleerungsposition ein Ursprung wiedergewonnen. Wenn die Position, in der die Sensorplatte 32 den Weg zwischen dem Licht emittierenden Element 31a und dem Licht empfangenden Element 31b abschirmt, so eingestellt wird, daß sie der Ursprung ist, wird die Spulengehäusegreifeinheit in der Entleerungsposition verdreht, bis sie diese Position erreicht; infolgedessen wird die Spulengehäusegreifeinheit auf den Ursprung zurückverstellt. Wenn als Drehmotor 20 ein Impulsmotor verwendet wird, wird die Spulengehäusegreifeinheit bei ihrer Rotation durch die Schiffchenposition A, Unterfadenaufwickelposition C, Restfadenbeseitigungsposition B und Position D kontrolliert, und zwar dadurch, daß die Anzahl der Impulse des Impulsmotors gezählt werden.
Nunmehr wird die Betriebsweise der automatischen Unterfaden-Zuführvorrichtung beschrieben. Um das Spulengehäuse mit einer voll bewickelten Spule durch die Spulengehäusegreifeinheit festzuhalten, legt eine Bedienungsperson ihre Hand von der Seite des Dreharms 70 her in die Nähmaschine in der gleichen Weise, wie sie das Spulengehäuse in die mittlere Schiffchenwelle 5 einbringt, und drückt das Spulengehäuse in die Welle 6, ohne ihre Handfläche zu drehen, wodurch das Spulengehäuse in die (Sekundär-)Welle 6 eingelegt wird. Dieses Spulengehäuse ist mit dem Bezugszeichen 2X versehen, um es von dem später erscheinenden Spulengehäuse 2Y zu unterscheiden.
Wenn der Leistungsschalter eingeschaltet wird, wird der Dreharm 70 in seine Ursprungsstellung zurückverstellt. Wenn der Startschalter eingeschaltet wird, verdreht sich der Dreharm 70 und eine der Spulengreifeinheiten wird gegenüber dem Spulengehäuse 2X in Stellung gebracht, das in der Position D gehalten ist. Als nächstes wird der Dreharm 70 vorgeschoben, so daß er das Spulengehäuse 2X zusammen mit einer voll bewickelten Spule durch die Spulengehäusegreifeinheit festhält. Die andere Spulengreifeinheit wird andererseits, ohne dabei auf Hindernisse zu treffen, zum Schiffchen 1 hin überführt.
Wenn daher die Welle 6 mit Bezug auf die Trägerwelle 4 gegenüber der Restfadenbeseitigungsposition B oder der Unterfadenaufwickelposition C angeordnet wird und eine der Spulengreifeinheiten zur Welle 6 überführt wird, stößt die andere Spulengehäusegreifeinheit mit dem Restfadenbeseitiger 161 und/oder dem Unterfadenaufwickler 162 zusammen, da die Positionen B und C bei oder in der Nähe der Entleerungsposition der Spulengreifeinheit in Trägerschaftrichtung angeordnet sind. Die Erfindung vermeidet hingegen dieses Problem erfolgreich dadurch, daß die Welle 6 in einer Position gegenüber der umlaufenden Spulengehäusegreifeinheit und unter dem Schiffchen 1 angeordnet wird.
Der Dreharm 70 wird zurückgezogen und in eine Position gegenüber dem Schiffchen 1 und der Spulengehäusegreifeinheit verdreht, welche das Spulengehäuse 2X festhält. Hierauf wird der Dreharm 70 vorgeschoben, und das Spulengehäuse 2X wird in das Schiffchen 1 eingebracht. Anschließend wird die andere Spu lengehäusegreifeinheit zur Welle 6 überführt, ohne dabei auf Hindernisse zu treffen, und der Dreharm 70 wird anschließend zurückgezogen. Die Bedienungsperson legt nun ihre Hand von der Seite des Dreharms 70 aus in der zuvor beschriebenen Weise in die Nähmaschine ein und bringt das Spulengehäuse 2Y mit einer voll bewickelten Spule in die Welle 6 ein.
Nachdem der Nähvorgang eingeleitet ist, hält eine der Spulengehäusegreifeinheiten das Spulengehäuse 2Y an der Welle 6, und der Dreharm 70 zieht sich während der Nähoperation zurück.
Wenn ein Spulenwechselbefehl gegeben wird, beispielsweise weil der Restfaden im Schiffchen nicht mehr ausreicht, wird der Nähvorgang unterbrochen, die Spulengehäusegreifeinheit wird vorgeschoben, um aus dem Schiffchen 1 das Spulengehäuse 2X zusammen mit einer eine kleine Menge an Restfaden aufweisenden Spule herausgenommen, worauf der Dreharm 70 wieder zurückgezogen wird.
Der Dreharm 70 wird dann in eine Position gegenüber dem Schiffchen und dem Spulengehäuse 2Y, welches eine voll bewickelte Spule enthält, verdreht und vorgeschoben, um das Spulengehäuse 2Y in das Schiffchen 1 einzubringen. Anschließend wird der Dreharm 70 wieder zurückgezogen.
Wenn der Nähvorgang wieder aufgenommen ist, wird der Dreharm 70 während des Nähvorganges verdreht, um das Spulengehäuse 2X in die Restfadenbeseitigungsposition B zu überführen. Dort entfernt der Restfadenentferner 161 komplett den Restfaden von der Spule im Spulengehäuse 2X.
Hierauf wird der Dreharm 70 wieder verdreht, so daß das Spulengehäuse 2X mit der leeren Spule der Unterfadenaufwickelpo sition C gegenüberliegt. Hierauf wird der Dreharm 70 vorgeschoben, so daß der Unterfadenaufwickler 162 die leere Spule wieder bewickelt. Als nächstes folgt mit Bezug auf 1 bis 21 ein Betrieb des Unterfadenaufwicklers 162.
Zuerst wird der Unterfaden 150 einmal um die Ziehrolle 54 herumgewickelt, wobei er von der Spule 200 über die Spannungseinstelleinrichtung 204 geführt wird. Die Spannungseinstelleinrichtung 204 ist eingeschaltet, so daß der durch den Elektromagneten erzeugte Gegendruck maximal und die Spannung des Unterfadens 150 minimal sind.
Dann wird der Rand des einmal herumgewickelten Unterfadens 150 eingesetzt und in das Aufnahmeloch 65a des Fadenaufnehmers 65 gepreßt. Als nächstes wird der Ziehmotor M1 angetrieben, um den Unterfaden 150 zu ziehen. Das elektromagnetische Ventil 68 wird zeitweise eingeschaltet, so daß Luft von der Luftquelle durch die Rohre 66 und 67 fließt, wodurch der Unterfaden 150 im Aufnahmeloch 65a zur Luftdüse 67 geführt wird und nunmehr der Rand des Fadens 150 von der Luftdüse 67 aus freiliegt. Alternativ ist es auch möglich, einen Luftstrom durch die Rohre 67, 68 während einer beschränkten Zeitspanne zu erzeugen, indem ein nicht dargestellter Rückwickelschalter betätigt wird, wodurch automatisch der Rand des Unterfadens von der Luftdüse 67a freigelegt wird.
Wenn das Spulengehäuse 2, welches durch die Rotation des Dreharms 70 in die Unterfadenaufwickelposition C überführt wurde, durch die Vorschubwirkung des Dreharms 70 vorgeschoben wird, wird der Spulenantriebsmotor M2 vorübergehend angetrieben, so daß die Kupplung 50a mit der Spule 7 verbunden wird. Der Elektromagnet 69 wird eingeschaltet, so daß die Luftdüse 67a gegenüber der Öffnung 2A angeordnet wird. Der Ziehmotor M1 wird angetrieben, um den Unterfaden 150 abzuziehen, und das elektromagnetische Ventil 68 wird eingeschaltet, um, ausgehend von der Luftquelle einen Luftstrom durch die Rohre 67 und 68 zu erzeugen. Hierdurch wird der Rand des Unterfadens 150, der an der Luftdüse 67a freiliegt, zum Spulengehäuse 2 hingelenkt, und im Spulengehäuse 2 wird eine Wirbelströmung erzeugt. Entweder gleichzeitig damit oder etwas später wird der Spulenantriebsmotor M2 eingeschaltet, um die Spule 7 zu verdrehen (siehe 6A bis 6C).
Infolgedessen wird der Unterfaden 150, der zum Spulengehäuse 2 hin geführt ist, um die Spulenwelle 7a herumgeschlungen und beginnt sich somit um die Spulenwele 7a herum aufzuwickeln. Obwohl die Rotation der Ziehrolle 54 durch den Photosensor 60 feststellbar ist, wird die Drehung des Ziehmotors M beobachtet, bis der Unterfaden 150 um die Spulenwelle 7a herumgeschlungen ist. Sobald der Unterfaden 150 um die Spulenwelle 7a herumgeschlungen ist, unterbricht die Einwegkupplung 57 die Rotation der Ausgangswelle 56 des Ziehmotors M1 gegenüber der Ziehrollenwelle 55, da die Drehgeschwindigkeit des Ziehmotors M1 so eingestellt ist, daß sie kleiner als diejenige des Spulenantriebsmotors M2 ist, wie oben bereits erläutert. Infolgedessen wird die Ziehrolle 54 von dem Spulenantriebsmotor M2 angetrieben. Dies wird aus einem Signal beobachtet, das durch den Photosensor 60 festgestellt wird, da sich das Signal ändert, um engere Impulsintervalle zu indizieren, wie in 6D dargestellt.
Hierauf zählt der die wirksame, aufgewickelte Menge zählende Detektor 61, der mit dem Photosensor 60 verbunden ist, die Anzahl der Impulse (das ist das festgestellte Signal) innerhalb zweier aufeinanderfolgender Referenz-Zeitimpulse mit einem vorbestimmten Intervall, um so eine Veränderung in den aufgenommenen Signalen festzustellen. Das Herumschlingen des Unterfadens 150 um die Spulenwelle 7a herum kann dadurch er kannt werden, daß man die Veränderung in den aufgenommenen Signalen feststellt, und die Menge an aufgewickeltem Unterfaden 150 im Anschluß an den Umschlingungsvorgang, kann als die effektive, aufgewickelte Menge des Unterfadens 150 angesehen werden.
Sobald die Herumschlingung des Unterfadens 150 vom Detektor 61 festgestellt ist, werden der Ziehmotor M1, das elektromagnetische Ventil 68 und der Elektromagnet 69 ausgeschaltet, wodurch sich die Luftdüse 67a von der Öffnung 2A entfernt. Wenn die Luftdüse 67a sich von der Spulenwelle 7a wegbewegt, kann der Unterfaden 150 im wesentlichen gleichmäßig auf den gesamten Bereich der Spulenwelle 7a aufgewickelt werden.
Der Aufwicklungsvorgang setzt sich fort, wobei die Drehgeschwindigkeit des Spulenantriebsmotors M2 gesteigert wird, um so die Aufwickelzeit für den Spulenfaden 150 um die Spulenwelle 7a herum zu verkürzen. Eine Steigerung der Drehgeschwindigkeit des Spulenantriebsmotors M2 ist jedoch freigestellt und nicht unbedingt erforderlich. Wenn die vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen, die für die vorbestimmte Menge des Unterfadens repräsentiv ist, festgestellt wird, wird der Spulenantriebsmotor M2 angehalten.
Wenn die automatische Wiederbewicklung abgeschlossen ist, wird die Spannungseinstellvorrichtung 204 ausgeschaltet, so daß der Elektromagnet-Gegendruck weggenommen und die Fadenspannung maximal gemacht wird. Als nächstes wird das Spulengehäuse 2 automatisch aufgezogen oder eingefädelt, und zwar durch den aus der Öffnung 2A vorstehenden Unterfaden 150. Der Einfädelungs- oder Aufziehvorgang wird nachstehend mit Bezug auf 20 und 21 erläutert.
Die 12, 13 und 18A zeigen einen abgeschlossenen Zustand des Aufwickelvorgangs durch den Unterfadenaufwickler 162; dieser Zustand ist ein Ausgangszustand für den Einfädel- oder Aufziehvorgang. In diesem Zustand ist der Ausschnitt 116B des Arbeitswerkzeuges 116, wie in 13 dargestellt, auf der Außenseite des Öffnungsendes 2E (oder unter dem Öffnungsende 2E in 13) positioniert, und die Kupplung 50a und die Spule 7 sind miteinander verbunden.
Zunächst verdreht sich in einem Schritt 1 das Arbeitswerkzeug 116 im Gegenuhrzeigersinn von der Ausgangsposition I_o, wie sie in 12, 13, 14 und 18A dargestellt ist, in die Position I₁ gemäß 14 und 18B. In der Positon I₁ kommt die Schräge 116D zur Öffnung 2A und berührt oder erfaßt den Unterfaden 115, der von der Öffnung 2A ausgeht.
Im Schritt 2 wird der Dreharm 70 in Axialrichtung zurückgezogen, so daß das Arbeitswerkzeug 116 sich von der Position I₁ in die Position I₂ in 14 verschieben kann. Somit nähert sich das Arbeitswerkzeug 116 dem Öffnungsende 2E, während es den ergriffenen Unterfaden 150 erfaßt und über die Schräge 116D zum Öffnungsende 2E führt.
Im Schritt 3 wird das Arbeitswerkzeug 116 weiterhin im Gegenuhrzeigersinn aus der Position I₂ in die Position I₃ (vgl. 14 und 18C) verdreht. Der Unterfaden 115, der von der Öffnung 2A ausgeht, wird nunmehr von dem Ausschnitt 116B durch die Schräge 116D eingefangen, während er, wie in 10 dargestellt, zur Öffnung 2K zwischen dem Öffnungsende 2E und dem Spulenumfang 7e geführt wird.
Im Schritt 4 wird der Dreharm 70 in Axialrichtung zurückgezogen, so daß das Arbeitswerkzeug 116 sich aus der Position I₃ in die Position I₄ (14) verschieben kann. Hierdurch nä hert sich das Arbeitswerkzeug 116 weiterhin dem Öffnungsende 2E an, so daß die Verbindung zwischen der Kupplung 50a und der Spule 7 gelöst wird.
Im Schritt 5 verdreht sich das Arbeitswerkzeug 116 weiterhin im Gegenuhrzeigersinn aus der Position I₄ in die Position I₅, wie sie in 15 dargestellt ist. In der Position I₅ liegt der Ausschnitt 116B an der Seite (oder in 15 unter) der Aufziehposition 2B, was ein Einlaß in den Schlitz 2C ist. Diese Verdrehung ermöglicht es dem Unterfaden 150, durch die Öffnung 2K hindurch zu passieren.
Wenn der Unterfaden 150 durch die Öffnung 2K vorrückt, legt er sich um die Spule 7 herum an und veranlaßt eine Rotation der Spule 7. Falls der Spulenantriebsmotor M2 mit der Spule 7 über die Kupplung 50a verbunden war, würde hierauf eine Belastung auf die Spule 7 aufgebracht und die Spule 7 könnte an einer sanften Rotation gehindert sein. Infolgedessen könnte der Unterfaden 150 daran gehindert sein, sich erfolgreich durch die Öffnung 2K hindurchzubewegen und die Aufziehoperation könnte fehlschlagen. Dieses Risiko wächst dann, wenn die Spule 7 eine große Menge an Unterfaden 150 aufweist. Andererseits wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Öffnung 2K erfolgreich durchlaufen, und zwar dadurch, daß die Kupplung 50a von der Spule 7 vorher abgetrennt ist.
Wenn darüber hinaus das Arbeitswerkzeug 116 aus der Position I₀ nach I₃ linear im Gegenuhrzeigersinn bewegt wurde, ohne den Zwischenschritt 2, könnte der Unterfaden 150 an der Kante 2J an der Öffnung 2A verhakt, am Spulengehäuse 2 angehoben werden und den erfolgreichen Durchgang durch die Öffnung 2K schließlich verfehlen. Andererseits wird bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Schritt 2 dazwischengeschaltet und eliminiert dieses Problem.
Im Schritt 6 rückt der Dreharm 7 in Axialrichtung vor, so daß sich das Arbeitswerkzeug 116 aus der Position I₅ in die Position I₆ (15) bewegen kann, so daß die Kupplung 50a mit der Spule 7 verbunden ist und der Ausschnitt 116B oberhalb des Spulengehäuses 2 liegt. Wenn sich das Arbeitswerkzeug 116 in 15 nach oben gerichtet bewegt, wird der Unterfaden 150, ausgehend von der Ausziehposition 2B, in der Nähe der Aufziehposition 2B, während er durch den Ausschnitt 116B eingefangen ist, in den Schlitz 2C geführt.
Im Schritt 7 wird das Arbeitswerkzeug 116 weiter im Gegenuhrzeigersinn aus der Position I₆ in die Position I₇ (15) verdreht. In der Position I₇ ist der Ausschnitt 116B hinter den Schlitz 2C (oder in 15 an die rechte Seite dieses Schlitzes) gelangt.
Wenn hierauf das Arbeitswerkzeug 116 im Gegenuhrzeigersinn aus der Position I₄ nach I₇ linear verdreht würde, wäre es unmöglich, den Unterfaden zum Schlitz 2C zu führen, oder es wäre eine zusätzliche Vorrichtung erforderlich, welche zwangsläufig den Unterfaden 150 zum Schlitz 2C führt, wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 6-64456 beschrieben. Andererseits liegt bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Bewegung des Arbeitswerkzeuges 116 aus der Position I₅ nach I₆ dazwischen, und der Unterfaden 150 wird so erfolgreich zum Schlitz 2C geleitet, ohne daß eine solche zusätzliche Vorrichtung vorhanden wäre.
Im Schritt 8 wird das Arbeitswerkzeug 116 aus der Position I, im Uhrzeigersinn in die Position I_7' (15) verdreht, dann aus der Position I_7' in die Position I_3' überführt, und zwar durch Zurückziehung des Dreharmes 17 in Axialrichtung (vgl. 18D), und schließlich wird das Werkzeug 116 im Uhrzei gersinn aus der Position I_3' in die Ausgangsposition I₀ im Uhrzeigersinn verdreht (18E).
Als Ergebnis des Schrittes 7, in dem der Unterfaden 150 zum Schlitz 2C geführt wird, tritt im Unterfaden eine Fadenlose oder eine Schlaffheit auf, da der Ausschnitt 116B den Schlitz 2C passiert hat. Um mögliche Mißfunktionen zu beseitigen, die durch die Schlaffheit des Unterfadens veranlaßt werden könnten, wird eine Fadenlose-Beseitigungsoperation (im Schritt 9) wie folgt ausgeführt:
Wie in 19B und 19C dargestellt, wird in der Zeit, während welcher das Arbeitswerkzeug 116 im Uhrzeigersinn verdreht und aus der Position I₇ nach I₀ zurückgestellt wird, der Spulenantriebsmotor M2 intermittierend oder kontinuierlich in einer solchen Richtung angetrieben, daß eine Schlaffheit des Unterfadens 150 beseitigt wird, d.h. in gleicher Richtung wie die Aufwickelrichtung.
Gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Spule 7 intermittierend oder kontinuierlich während einer vorbestimmten Zeitperiode in Umlauf versetzt, und zwar selbst dann, nachdem eine Fadenlose des Unterfadens 150 beseitigt ist, vorzugsweise bis das Arbeitswerkzeug 116 aus der Position I₁ in die Position I₀ zurückgestellt ist. Infolgedessen wird die Spannung an die Spule 200 angelegt, so daß sie den Unterfaden 150 anliefert, und der Einfädel- oder Aufziehzustand wird dadurch überprüft, daß die Anzahl der vom Photosensor 60 abgegebenen Impulse, insbesondere die Anzahl der von dem mit dem Photosensor 60 verbundenen Impulszähler abgegebenen Impulse mit der idealen oder erwarteten Anzahl der gelieferten Unterfadenimpulse verglichen wird, die in einem Datenfeld im RAM (als eine reale Linie) in 19D (im Schritt 10) gespeichert ist.
Wenn daher der Unterfaden 150 aus der Öffnung 2A die Aufziehposition 2B durchlaufen sollte, ohne daß er dabei durch den Schlitz 2C geführt wird, wenn sich das Arbeitswerkzeug 116 aus der Position I₀ in die Position I₇ bewegt, würde der Unterfaden 150 mehr Schlaffheit haben, als wenn er in der normalen Weise geführt wäre. Infolgedessen wird die festgestellte Anzahl der angelieferten Unterfadenimpulse kleiner, beispielsweise wie S_if auf einer gestrichelten Linie in 19D, also kleiner als die ideale oder erwartete Anzahl S₂, welche die erfolgreiche Führung zum Schlitz 2C repräsentiert. Wenn somit die tatsächlich festgestellte Impulszahl nicht der idealen oder erwarteten Impulszahl in einem zulässigen Fehlerbereich entspricht, wird die Aufziehoperation als fehlerhaft beurteilt und der Impulszähler wird (im Schritt 11) zurückgestellt. Die Schrittfolge wird zum Schritt 1 zurückgeführt. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird angenommen, daß drei neue Wiederholungsversuche unternommen werden. Wenn die festgestellte Impulszahl im dritten Versuch noch von der erwarteten Impulszahl verschieden sein sollte, wird der Fehlerindikator 701 aktiviert, so daß die Bedienungsperson vor einer fehlerhaften Funktion gewarnt ist.
Wenn davon ausgegangen werden kann, daß der Aufziehvorgang im Schritt 10 erfolgreich abgeschlossen ist, verdreht sich im Schritt 12 der Wischer 130 um etwa 180°, wie in 16 dargestellt, und zwar aus der ursprünglichen, in 12 dargestellten Position heraus (vgl. auch 19A). Dann wird der Unterfaden 150 aus dem Schlitz 2C durch den Wischer 130 verhakt, der Rest des Unterfadens 150 zum Spannfederoberteil 2DD durch den Schlitz 2C hindurchgeführt, ferner zur Spannfeder 2D und zum Führungsloch 2G. Hierauf wird der Wischer 130 in seine Ausgangsposition zurückgestellt. Gleichzeitig wird der Spulenantriebsmotor M2 angetrieben, um Schlaffheiten des Spulenfadens 150 zu beseitigen (vgl. 19B).
An diese automatische Einfädeloperation schließt sich der Abschneidevorgang an.
Zunächst wird die Spannungseinstellvorrichtung 204 eingeschaltet, um den Elektromagnetgegendruck maximal zu machen, während die Unterfadenspannung bei einem Minium gehalten wird. Dann dreht sich im Schritt 13 das Arbeitswerkzeug 116 im Uhrzeigersinn aus der Position I_o in 17 in die Position I₈. Im Schritt 14 rückt der Dreharm 70 in Axialrichtung vor, so daß sich das Arbeitswerkzeug 116 in 17 aus der Position I₈ in die Position I₉ bewegt. Somit zieht sich das Arbeitswerkzeug 116 aus dem Öffnungsende 2E zurück. Wenn das Arbeitswerkzeug 116 in die Position I₉ gelangt, überlappt eine Seitenkante des Einschnitts 116C, die dichter bei dem Öffnungsende 2E liegt, den senkrecht zur Spulenwelle 7a verlaufenden Vorsprung A einer Mittellinie des Spannungsfederloches 2H, in welches die Spannfederoberseite 2DD eingesetzt ist.
Im Schritt 15 wird das Arbeitswerkzeug 116 weiter im Uhrzeigersinn aus der Position I₉ in die Position I₁₀ (17) verdreht. Infolgedessen fängt der Einschnitt 116C den Unterfaden 150 ein, wenn der Unterfaden 150 aus dem Führungsloch 2G unter der Feder 2D vorsteht und aus einer regulären Position unter der Federoberseite 2DD bis oberhalb des Vorsprungs A in 17 reicht. Wenn das Arbeitswerkzeug 116 die Position I₁₀ erreicht, zieht sich im Schritt 16 der Dreharm 70 in axialer Richtung zurück, so daß das Arbeitswerkzeug 116 sich aus der Position I₁₀ in die Position I₁₁ (17) verschieben kann. Somit nähert sich das Arbeitswerkzeug 116 dem Öffnungsende 2E, wenn sich der Dreharm 70 verschiebt. Die Position I₁₁ entspricht den Positionen I₀ und I₈ in Richtung der Spu lenwelle 7a, und ist mit einem Vorsprung eines Schneidpunktes zwischen der ortsfesten Schneideinrichtung 91 und der beweglichen Schneideinrichtung 160E in Umfangsrichtung des Spulenwellengehäuses 2 ausgerichtet. Die ortsfeste Schneideinrichtung 91 ist auf der Grundplatte 3 fixiert. Im Schritt 17 wird das Arbeitswerkzeug 116 weiterhin im Uhrzeigersinn aus der Position I₁₁ in die Position I₁₂ (d.h. die Position I₀) entsprechend 17 verdreht (vgl. auch 18F). Der Unterfaden 150 wird zwischen der beweglichen Schneideinrichtung 116E und der ortsfesten Schneideinrichtung 91 während dieser Bewegung abgeschnitten, so daß die Länge des Unterfadens zwischen der Federoberseite 2DD und dem Schneidpunkt so eingestellt wird, daß sie ausreichend groß ist, um eine Umschlingung mit dem Oberfaden über etwa 40 mm hinweg zu ermöglichen.
Wenn hierauf das Arbeitswerkzeug 116 verdreht wird, legt der erfolgreich aufgezogene Unterfaden 150, der von dem Einschnitt 116C eingefangen ist, an die Spule 200 Spannung an. Infolgedessen wird die Spule 250 veranlaßt, Faden anzuliefern, und dies wird festgestellt. Jedoch wird nach der Abschneideoperation selbst dann, wenn das Arbeitswerkzeug 116 verdreht wird, die Spannung nicht an die Spule 200 angelegt, und die Fadenanlieferung wird nicht festgestellt. Daher zeigt der erfolgreich aufgezogene Unterfaden 150 die Impulszahl S₄, wie in 19D dargestellt, wenn der Faden abgeschnitten wird. Wenn andererseits der Unterfaden 150 sich unterhalb des Vorsprungs A in 17 erstrecken sollte, nämlich wenn die Aufziehoperation gescheitert sein sollte, würde der Unterfaden 150 durch die flache Fläche 116F in 17 eingefangen und überführt, ohne daß er eine Abschneidung erfährt, wenn sich das Arbeitswerkzeug 116 in die Position I₁₀ verschiebt. In diesem Falle wird die Anzahl der Impulse gleich S_4f, wie in 19D dargestellt.
Sollte der Aufziehvorgang fehlschlagen und der Unterfaden 150 letzten Endes nicht von dem Arbeitswerkzeug 116 eingefangen sein, wird die Unterfadenanlieferung nicht festgestellt, und die Impulszahl wird zu S₃, wie in 19D dargestellt.
Wenn der Schritt 18 das Ergebnis liefern sollte, daß die festgestellte Impulszahl von der idealen oder erwarteten Impulszahl verschieden ist, und zwar infolge eines Vergleichs derselben miteinander im zulässigen Fehlerbereich, würde sich im Schritt 19 das Arbeitswerkzeug 116 in umgekehrter Richtung bewegen und in seine Ausgangsposition I_o zurückgestellt werden. Dann wird im Schritt 20 die Fadenschlaffheit in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, beseitigt, und im Schritt 21 der Pulszähler auf S₂ zurückgestellt. Hierauf wird die Schrittabfolge zum Schritt 12 zurückgeführt, um die Schritte erneut auszuführen. Die vorliegende Ausführungsform der Erfindung ist so konstruiert, daß sie drei Wiederholungsversuche ausführt. Wenn die festgestellte Impulszahl von der erwarteten Impulszahl im dritten Wiederholungsversuch verschieden sein sollte, wird die Fehleranzeige 701 aktiviert, um die Bedienungsperson vor einer Fehlfunktion zu warnen.
Wenn die automatische Abschneideoperation abgeschlossen ist, wird der Dreharm 70 zurückgezogen und verdreht, um die Spulengehäusegreifeinheit, die kein Spulengehäuse mehr beherbergt, zum Stillstand zu bringen, während gleichzeitig die Spulengehäusegreifeinheit veranlaßt wird, dem Schiffchen 1 gegenüberzuliegen. Wenn der nächste Spulenwechselbefehl ergeht, wird die Reihe der obigen Vorgänge wiederholt.
Somit verbessert die Erfindung die Zuverlässigkeit der Aufziehoperation in folgender Weise: Der Unterfaden 150 wird durch das Arbeitswerkzeug 116 aus der Öffnung 2A über die Öffnung 2K zum Schlitz 2C geführt; Schlaffheiten des Unterfa dens 150 werden dadurch beseitigt, daß der Spulenantriebsmotor in Umlauf versetzt wird; an die Spule 200 wird Spannung angelegt, um eine Anlieferung des Unterfadens 150 zu veranlassen; die Menge des angelieferten Unterfadens wird durch den Photosensor 60 (einschließlich eines Pulszählers) festgestellt; schließlich wird der Aufziehzustand durch die Aufziehberechnungseinheit 700 berechnet, so daß ein schlechter Aufziehzustand korrigiert werden kann.
Wenn die Aufziehberechnungseinheit 700 einen schlechten Zustand feststellt, wird das Arbeitswerkzeug 116 veranlaßt, den Unterfaden 150 automatisch wieder zum Schlitz 2C zu führen, wodurch die Automatisierung verbessert wird.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist auch die Zuverlässigkeit des Aufziehvorganges dadurch verbessert, daß folgendes miteinander kombiniert wird: Das Arbeitswerkzeug 116 hält lediglich den Unterfaden, der aus dem Unterfadenführungsloch 2G vorsteht und mehr nach außen hin angeordnet ist, als es der regulären Position unter der Federoberseite 2DD entspricht; der eingefangene Faden wird vom Arbeitswerkzeug 116 und von der ortsfesten Schneideinrichtung 19 abgeschnitten; durch den Photosensor 60 wird die Menge an Unterfaden, die von der Spule 200 angeliefert wird, festgestellt, wobei der Photosensor 60 einen Impulszähler einschließt; schließlich wird der Aufziehzustand durch die Aufziehberechnungseinheit 700 überprüft, so daß schlechte Aufziehzustände korrigiert werden können.
Wenn die Aufziehberechnungseinheit 700 einen schlechten Zustand feststellt, führt das Arbeitswerkzeug 116 den Unterfaden 150 automatisch wieder zum Führungsloch 2G, wodurch die Automatisierung verbessert wird.
Darüber hinaus verbessert die Erfindung die Zuverlässigkeit des Aufziehvorgangs in folgender Weise: Der erfolgreich aufgezogene Unterfaden 150 wird eingefangen und verschoben; der Unterfaden 150 wird durch die bewegliche Schneideinrichtung 116E und die ortsfeste Schneideinrichtung 91 abgeschnitten; es wird die Menge an angeliefertem Unterfaden durch den Photosensor 60 (einschließlich des Impulszählers) festgestellt; die. Aufziehzustände, basierend auf dem vom Photosensor festgestellten Ergebnis, werden von der Aufziehberechnungseinheit 700 berechnet; ferner werden die Vorgänge wiederholt und eine Bedienungsperson wird in Abhängigkeit von der Beurteilung durch die Aufziehberechnungseinheit 700 gewarnt. Diese automatische Wiederholung verbessert ebenfalls die Automatisierung.
Die Ausführungsform gemäß der Erfindung verbessert die Zuverlässigkeit des Aufziehvorgangs in folgender Weise: Der Unterfaden 150, ausgehend von der Öffnung 2A, wird eingefangen. Der Unterfaden 150 wird zur Spannfederoberseite 2DD über das Führungsloch 2G, den Schlitz 2C und die Öffnung 2K durch das Arbeitswerkzeug 116 geleitet, während der Dreharm 70 in Richtung parallel zur Spulenwellenrichtung überführt wird, und zwar während der Führungsperiode des Unterfadens, um so eine erfolgreiche Aufziehoperation sicherzustellen.
Wenn das Arbeitswerkzeug 116 den Unterfaden 115, der sich vom Schlitz 2A aus erstreckt, einfängt, zieht sich der Dreharm 70 zurück, so daß das Arbeitswerkzeug 116 sich dem Öffnungsende 2E annähern kann. Hierdurch wird der Unterfaden 150 zur Öffnung 2K geleitet, ohne daß er durch die Kante 2J verhakt wird. Eine solche Anordnung verbessert die Zuverlässigkeit.
Die Ausführungsform gemäß der Erfindung führt auch zu einer kostensparenden Eliminierung herkömmlicherweise erforderli cher zusätzlicher Vorrichtungen, beispielsweise eines Aufziehhebels. Stattdessen rückt der Dreharm 70 derart vor, daß sich das Arbeitswerkzeug 116 von dem Öffnungsende 2E zurückziehen kann, wenn der vom Arbeitswerkzeug 116 eingefangene Unterfaden 150 zum Schlitz 2C geführt wird.
Weiterhin verbessert die vorliegende Erfindung auch die Zuverlässigkeit des Aufziehvorgangs durch folgende Maßnahmen: Der Spulenantriebsmotor M2 wird mit der Spule 7 durch die Kupplung 50 verbunden; die Spule 7 wird mit dem Unterfaden 150 durch Verdrehung der Spule 7 mit dem Spulenantriebsmotor M2 bewickelt; der Spulenantriebsmotor M2 wird von der Spule 7 durch die Kupplung abgetrennt, wenn der Unterfaden 150, der von der Öffnung 2A ausgeht, durch die Öffnung 2K zum Schlitz 2C geleitet wird. Infolgedessen wird durch die vorliegende Ausführungsform der Erfindung vermieden, daß eine Belastung an die Spule angelegt wird. Durch die Erfindung wird die sanfte Rotation der Spule aufrechterhalten, so daß der Unterfaden 150 zum Schlitz 2C hin gelenkt wird.
Wenn der Unterfaden 150 zum Schlitz 2C geführt wird, verbindet die Kupplung 50 den Spulenantriebsmotor M2 mit der Spule 7, so daß die Spule 7 während einer vorbestimmten Zeitperiode in gleicher Richtung wie die Unterfadenaufwickelrichtung umläuft und Schlaffheiten des Unterfadens 150 vermieden werden. Eine solche Anordnung verbessert ebenfalls die Zuverlässigkeit.
Beispielsweise könnte auch im Gegensatz zu der beschriebenen Ausführungsform, bei welcher das Arbeitswerkzeug 116 fixiert und das Spulengehäuse 2 in Spulenwellenrichtung bei allen Bewegungen zwischen den Positionen I₁ – I₂, I₃ – I₄, I₅ – I₆, I_7' – I_3', I₈ – I₉ und I₁₀ – I₁₁ bewegt wird, das Arbeitswerkzeug 116 bewegt werden, während das Spulengehäuse 2 fixiert bleibt. Da es nicht notwendig ist, bei einer solchen Konfiguration die Kupplung 50a zu bewegen, kann die Verbindung zwischen dem Spulenantriebsmotor M2 und der Spule 7 durch die Kupplung 50a gleichzeitig oder im Anschluß an denjenigen Zeitpunkt ausgeführt werden, zu dem der Unterfaden 150 dem Schlitz 2C zugeführt wird.
Bei der vorliegenden Erfindung wird in erfolgreicher Weise das Arbeitswerkzeug 116 an der Schräge 116D und am Einschnitt 116C dadurch miniaturisiert, daß das Spulengehäuse 2 in Spulenwellenrichtung beweglich gemacht ist.
Auch kann der Aufziehzustand lediglich im Schritt 18 berechnet werden, unter Weglassung des Schrittes 10 in 20 und 21. Wenn in einem solchen Fall im Schritt 18 ein schlechter Aufziehzustand vorgefunden wird, kann die Schrittfolge zum Schritt 1 zur Wiederholung der Operation zurückgeführt werden. Auch eine solche Anordnung trägt natürlich zur Automatisierung in wirksamer Weise bei.

Claims

Vorrichtung zum Aufwickeln eines Unterfadens zur Verwendung in einer Nähmaschine, mit: einer Unterfadenaufwickeleinheit (162), die den von einer Unterfadenvorratsquelle (200) angelieferten Unterfaden (150) um eine Spule (7) herumwickelt, welche ihrerseits in ein Spulengehäuse (2) eingebracht ist; einer Fadenführung, die einen Aufzieher zum Einfangen des um die Spule (7) herumgewundenen Unterfadens (150) einschließt, wobei die Fadenführung den durch den Aufzieher eingefangenen Unterfaden dadurch auf das Spulengehäuse (2) aufzieht, daß das Spulengehäuse und der Aufzieher relativ zueinander bewegt werden; und einer Dreheinheit (160), die während der Relativbewegung der Fadenführung und des Spulengehäuses (2) betätigt wird, wobei die Dreheinheit die Spule so verdreht, daß Schlaffheiten des Unterfadens (150) zwischen der Spule und der Unterfadenvorratsquelle (200) beseitigt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, mit weiterhin: einem Detektor, der den Zustand des Unterfadens (150) zwischen der Spule (7) und dem Unterfadenvorrat (200) überprüft, während die Spule von der Dreheinheit (160) verdreht wird; und einer Berechnungseinheit, welche einen Aufziehzustand des Spulengehäuses berechnet, und zwar auf der Basis der vom Detektor gelieferten Ergebnisse.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spulengehäuse (2) eine Öffnung (2A) besitzt, durch welche der Unterfaden (150) auf die Spule aufgewickelt wird, daß ein Führungsloch vorgesehen ist, von dem aus der Unterfaden ausgeht und das dazu dient, einen Saum zu bilden, und daß ein Schlitz vorhanden ist, welcher die Öffnung mit dem Führungsloch verbindet, wobei die Dreheinheit (160) die Spule verdreht, wenn der Unterfaden (150) auf den Schlitz aufgezogen ist und die Berechnungseinheit einen Aufziehzustand zum Schlitz hin berechnet, basierend auf den von dem Detektor festgestellten Ergebnissen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (60) den Zustand des Unterfadens dadurch überprüft, daß er eine Menge an Unterfaden feststellt, die von dem Unterfadenvorrat (200) angeliefert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2 mit einer Steuereinrichtung, die veranlaßt, daß die Fadenführung die Relativbewegung automatisch wieder aufnimmt, wenn der Detektor einen schlechten Aufziehzustand feststellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinheit (160) die Spule (7) während einer vorbestimmten Zeitperiode intermittierend verdreht.
Vorrichtung zum Aufwickeln eines Unterfadens zur Verwendung in einer Nähmaschine, mit: einer Fadenaufwickeleinheit (162), welche den von einer Vorratsquelle (200) angelieferten Unterfaden (150) um eine in einem Spulengehäuse (2) untergebrachte Spule (7) herumwickelt; einem Fadenführer, welcher den Unterfaden auf das Spulengehäuse aufzieht; Greifmitteln zum Einfangen und Erstrecken des Unterfadens über eine vorbestimmte Entfernung hinweg, nachdem der Fadenführer den Unterfaden auf das Spulengehäuse aufzieht; einem Detektor, der einen Zustand des Unterfadens zwischen der Spule und dem Unterfadenvorrat (200) überprüft, wenn der Unterfaden durch die Greifmittel eingefangen sein soll; und einer Berechnungseinheit, die einen Aufziehzustand des Spulengehäuses berechnet, basierend auf den vom Detektor (60) festgestellten Ergebnissen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, weiterhin mit Schneidmitteln (91) zum Abschneiden des Unterfadens (150) dann, wenn die Greifmittel den Unterfaden über die vorbestimmte Entfernung hinweg erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 7, weiterhin mit einer Steuereinrichtung, die den Unterfaden veranlaßt, das Aufziehen auf das Spulengehäuse automatisch zu wiederholen, wenn der Detektor (70) einen schlechten Aufziehzustand feststellt.
Vorrichtung zum Aufwickeln eines Unterfadens zur Verwendung in einer Nähmaschine, mit: einer Fadenaufwickeleinheit (162), welche den Unterfaden auf eine Spule (7) durch Umdrehung derselben aufwickelt, wobei die Spule in ein Spulengehäuse (2) eingebracht ist; einer Fadenführung, die eine Aufzieheinrichtung einschließt zum Einfangen des um die Spule herumgewickelten Unterfadens, wobei die Fadenführung den Unterfaden, der durch die Aufzieheinrichtung eingefangen ist, dadurch auf das Fadengehäuse aufzieht, daß das Spulengehäuse und die Aufzieheinrichtung relativ zueinander bewegt werden, und einer Kupplung, welche die Fadenaufwickeleinheit mit der Spule (7) derart verbindet, daß sich die Spule dreht, während die Fadenaufwickeleinheit (162) den Unterfaden um die Spule herumwickelt, und welche die Fadenaufwickeleinheit von der Spule trennt, während die Fadenführung den Unterfaden auf das Spulengehäuse aufzieht.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Spulengehäuse (2) eine Öffnung (2A) aufweist, durch welche hindurch der Unterfaden (150) um die Spule herumgewickelt wird, daß ein Führungsloch vorgesehen ist, von dem aus der Unterfaden ausgeht und das dazu dient, einen Saum zu bilden, und daß ein Schlitz die Öffnung mit dem Führungsloch verbindet, wobei sich der Fadenführer relativ zu der Aufzieheinrichtung und dem Spulengehäuse bewegt, so daß die Aufzieheinrichtung den Unterfaden von der Öffnung zum Führungsloch über den Schlitz hin führt, und daß die Kupplung eine Verbindung herstellt, nachdem der Unterfaden zu dem Schlitz geführt ist, so daß sich die Spule über eine vorbestimmte Zeitperiode hinweg dreht.
Vorrichtung zum Aufwickeln eines Unterfadens zur Verwendung in einer Nähmaschine, mit: einer Fadenaufwickeleinheit (162), welche den Unterfaden um eine in einem Spulengehäuse (2) untergebrachte Spule aufwickelt, wobei das Spulengehäuse eine Öffnung (2A) aufweist, durch welche der Unterfaden um die Spule herumgewickelt wird, wobei ein Führungsloch vorgesehen ist, von dem aus der Unterfaden ausgeht und das zur Ausbildung eines Saumes dient, und wobei ein Schlitz die Öffnung mit dem Führungsloch verbindet; Aufziehmitteln zum Einfangen des Unterfadens, der um die Spule herumgewickelt ist, und zur Führung des Unterfadens von der Öffnung zu dem Führungsloch durch den Schlitz; Antriebsmitteln zur Verdrehung des Spulengehäuses und der Aufziehmittel relativ zueinander um eine Spulenwelle herum; und Überführungsmitteln zur Linearbewegung der Aufziehmittel und des Spulengehäuses relativ zueinander entlang der Spulenwelle, während die Aufziehmittel und das Spulengehäuse von den Antriebsmitteln relativ zueinander bewegt werden, wobei die Antriebsmittel und die Überführungsmittel die Aufziehmittel unterstützen, welche den Unterfaden eingefangen haben, um diesen von der Öffnung durch den Schlitz zum Führungsloch zu führen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Spulengehäuse (2) ein Öffnungsende besitzt, durch welches die in das Spulengehäuse eingebrachte Spule (7) auswerfbar ist, wobei das Öffnungsende mit dem Schlitz verbindbar ist, und daß die Überführungsmittel eine Relativbewegung derart ausführen, daß die Aufziehmittel sich von dem Öffnungsende zurückziehen, während die Aufziehmittel den von der Öffnung ausgehenden Unterfaden (150) einfangen, und daß sich die Aufziehmitteln dem Öffnungsende nähern, während die Aufziehmittel den Unterfaden zum Schlitz führen.