DE2922449A1

DE2922449A1 - Einstellbare spulenfadenauslaufanzeige

Info

Publication number: DE2922449A1
Application number: DE19792922449
Authority: DE
Inventors: Kenneth D Adams
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1979-06-01
Publication date: 1979-12-20
Also published as: GB2023198A; US4178866A; JPS554799U; JPS5935189Y2; GB2023198B; DE2922449C2

Description

Beschreibung;

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Nähmaschinen, insbesondere Spulenfaden-Auslaufanzeigen für Nähmaschinen.

Es sind bereits verschiedene Arten von Spulenfaden-Auslauf— anzeigen bekannt. Es gibt z.B. Einrichtungen, bei denen Spulen mit speziellen Ausnehmungen ausgestattet sind, in die der Faden vorher gewickelt werden muß, um nach der Anzeige eines anstehenden Fadenmangels einen verbleibenden Fadenvorrat zu schaffen, oder diese Ausnehmungen bilden einen Teil einer Einrichtung zum Erzeugen einerAnzeige anstehender Entleerung . Es gibt auch Nähmaschinen, bei denen die Spulenfaden-Auslaufanzeige von der Reflexion eines von einer Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahls auf der leeren Spulennabe abhängt, wobei das Licht auf einen Lichtsensor fällt. Ein anderes Gerät, wie es z.B. in der US-PS 3 599 586 erläutert ist, sieht die Verwendung einer Faseroptik vor, mit der das Licht von einer Lichtquelle auf eine konvexe Linse geleitet wird, welche die Lichtstrahlen in der Nähe der Spulennabe fokussiert. Hierdurch können bei Fadenmangel die Lichtstrahlen zu einer anderen Faseroptik zwecks visueller Erfassung oder zu einem anderen Lichtsensor gelangen.

Das Problem bei solchen und anderen Spulenfaden-Auslaufanzeigen besteht darin, daß ein mehr oder weniger hoher Grad an Fertigungsgenauigkeit erforderlich ist, um die einzelnen Bauelemente dieser Einrichtungen herzustellen, und daß keine Möglichkeit besteht, die Menge des auf der.Spule verbleibenden Fadens, welche die Fadenmangel—Anzeige bestimmt, zu ändern.

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Die oben erläuterten Wachteile v/erden durch die vorliegende Erfindung beseitigt. Bei der vorliegenden Erfindung kann der Lichtsensor oder -aufnehmer bezüglich der Lichtquelle neu positioniert werden, um Herstellungsfehler auszugleichen oder um die Menge des auf der Spule verbleibenden Fadens, die den Fadenmangel bestimmt, zu ändern. Es ist ein sich drehender S_chlingengreif vorgesehen, in den eine gegen Drehung gesicherte Spulenkapsel gelagert ist. Die Spulenkapsel ragt aus dem sich drehenden Schlingengreifer nach außen und ist mit einer Ausnehmung ausgestattet, in der eine Spule getragen wird. Die Spule wird durch mittels einer Nabe verbundene Flansche gebildet, von denen einer in demjenigen Teil der Spulenkapsel angeordnet ist, die aus dem sich drehenden Schlingengreifer herausragt. Neben dem Schlingengreifer ist auf dem Nähmaschinenrahmen eine Faseroptik gelagert, die Licht von einer Lichtquelle durch die Öffnung in demjenigen Teil der Spulenkapsel schickt, der aus dem sich drehenden Schlingengreifer herausragt. Die Faseroptik ist im allgemeinen so ausgerichtet, daß sie von ihrem mit einer Lichtquelle ausgestatteten Ende Lichtstrahlen durch die Öffnung der Spulenkapsel in einen Bereich neben der Nabe der Spule schickt, die in der Spulenkapsel getragen wird, und es wird durch eine zweite öffnung in der Spulenkapsel Licht auf deren äußeren Teil gelenkt. Neben dem sich drehenden Schlingengreifer, jedoch auf der gegenüberliegenden Seite bezüglich der Faseroptik, ist ein Lichtsensor gelagert, der mit beiden Öffnungen in der Spulenkapsel in einer Linie liegt. Für die Lagerung des Lichtsensors ist eine einstellbare Anordnung vorgesehen, die eine Änderung der Lage des Lichtsensors in einer Ebene gestattet, wodurch die Achse der von der Faseroptik auf den Lichtsensor fallenden Lichtstrahles dichter zu der Nabe der in der Spulenkapsel getragenen Spule hin oder weiter von dieser fort verschoben v/erden kann. Die bevorzugte Ausgestaltung der spe-

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ziellen Guß-Grundplatte, in der die erfindungsgemäße Einrichtung untergebracht wird, trägt den Lichtsensor in einem Ende des ersten Fußes eines in der Mitte schwenkbar gelagerten Hebels, dessen erster und zweiter Fuß sich von der Drehlagerung in einem spitzen V/inkel erstrecken. Die Achse des ersten Fußes und Lichtsensors fällt im wesentlichen mit den Öffnungen in der Spulenkapsel und der Faseroptik zusammen. Der zweite Fuß des in der Mitte drehbar gelagerten Hebels trägt eine quer zu dem Fuß verlaufende S_chraübe, die an einer Rippe des Gußgehäuses anschlägt. Eine Vorspannfeder spannt die Schraube in dem zweiten Hebelarm in konstanten Eingriff mit der Rippe des Gehäuses. Eine Drehung der Schraube in die eine oder andere Richtung ändert die Stellung des in der Mitte drehbar gelagerten Hebels und des Lichtsensors in dem einen Ende des ersten Fußes des Hebels und verschiebt die Linie zwischen der Faseroptik und dem Lichtsensor aus einer Stellung, die mit der Nabe der in der Spulenkapsel getragenen Spule zusammenfällt in eine Lage, die davon beabstandet ist. Mittels einer elektronischen Schaltungsanordnung wird festgestellt, ob Licht auf den Lichtsensor auffällt, lias der Fall .ist, wenn die Menge des auf der Nabe der Spule vorhandenen Fadens geringer ist , als es zum Schützen des Lichtsensor vor dem von der Faseroptik kommenden Lichts erforderlich ist.

Nach einem bevorzugten Gedanken der Erfindung ist eine S-fcepstich-Nähmaschine mit einer Spulenfaden-Auslauf anzeige ausgestattet, die derart einstellbar ist, daß das Auslösen der Anzeige bei einer wählbaren Länge des auf der Spule verbleibenden Fadenvorrats ermöglicht wird. Eine Spulenkapsel ist in einem sich drehenden Schlingengreifer drehfest gelagert und ragt teilweise aus diesem heraus. Die Spule wird durch mittels einer Nabe verbundene Flansche gebildet und wird in einer Ausnehmung innerhalb der Spulenkapsel getragen, wobei die Ausnehmung derart ausgebildet ist, daß

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ein Flansch der Spule ebenfalls teilweise aus dem sich drehenden Schlingengreifer herausragt. In dem Nähmaschinenrahmen ist eine Faseroptik angeordnet, um einen Lichtstrahl durch eine Öffnung in der Spulenkapsel oberhalb des sich drehenden Schiingengreifers zu schicken, jedoch zwischen den Flanschen der Spule neben deren Habe hindurch, sowie durch eine Öffnung auf der gegenüberliegenden Seite der Spulenkapsel auf einen Licht sensor. Der Lichtsensor wird so getragen, daß er senkrecht zur Richtung der Lichtstrahlen verschiebbar ist. Eine seitliche Verschiebung des Lichtsensors bewirkt, daß der Lichtsensor von der Faseroptik Lichtstrahlen empfängt, die von der Spulennabe veränderbare Abstände auf v/eisen, wodurch eine Fadenmangelanzeige bei einer wählbaren Länge des auf der Spulennabe verbleibenden Spulenfadens ermöglicht wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. Λ eine Draufsicht einer Nähmaschine, in der die Erfindung verwendbar ist,

Fig. 2 eine Ansicht gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1 , die eine Draufsicht auf einen Teil der teilweise weggebrochenen Grundplatte zeigt, wobei bestimmte Bauelemente entfernt sind,

Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht entlang der Linie 3-3 gemäß Fig. 2, die die erfindungsgemäße Spulenfaden-Auslauf anzeige im einzelnen zeigt,

Fig. 4- eine auf Fig. 2 bezogene Darstellung, die die Veränderbarkeit des Auslösens der Spulenfaden-Anzeige zeigt, welche durch das Verschieben des Lichtsensors möglich ist,

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«8-

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Sensorgehäuse entsprechend der Linie 5-5 in Pig. 3 und

Fig. 6 ein Blockdiagramm der elektronischen Schaltungsanordnung zum Implementieren der Spulenfaden-Mangelanzeige .

Fig. 1 zeigt eine Nähmaschine 10, in der die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Der Rahmenteil der Nähmaschine 10 enthält eine Grundplatte 12, von derem einen Ende sich eine Stütze 14 erhebt. Die Stütze 14 trägt einen Arm 16, der die Grundplatte 12 überragt und in einen Kopfteil 18 mündet. Innerhalb des Köpfte ils 18 ist in bei Nähmaschinen üblicherweise eine Andrückstange 20 angeordnet, an deren Ende ein Andrückfuß 21 vorgesehen.ist, um den Werkstoff gegen den (nicht gezeigten) Transporteur in der Grundplatte 12 der Nähmaschine zu drücken. Weiterhin ist in dem Kopfteil 18 eine mit einer Nähnadel 25 versehene Nadelstange 24 angeordnet, die in bekannter Weise eine Hin- und Herbewegung vollzieht, so daß die Nähnadel mit einem sich drehenden Schlingengreifer Jo (siehe Fig. 2), der in der Grundplatte 12 gelagert ist, zusammenarbeitet. Nicht gezeigt in Fig. 1 sind das Vorschubsystem und der in der Grundplatte 12 gelagerte Transporteur, der intermittierend zu.dem Eindringen der Nähnadel 25 in den Stoff diesen in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt. Weiterhin nicht gezeigt ist die Betätigungseinrichtung, die die Hin- und Herbewegung der Nadelstange 24 und die Drehbewegung des Schiingengreifers 50 und den Antrieb des Vorschub systems bewirkt. In Fig. 1 erkennt man die Gleitplatte 28, die normalerweise den sich drehenden Schlingengreifer 30 verdeckt und eine Auflage für das zu bearbeitende Material bildet.

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Fig. 2 zeigt in Draufsicht denjenigen Teil der Grundplatte 12, in dem der sich drehende Schlingengreifer 30 gelagert ist. In der. Darstellung wurde die Gleitplatte 28 herausgezogen, um den sich drehenden Schlingengreifer 30 freizulegen, und weiterhin wurde die normalerweise von Magneten 32 gehaltene (nicht gezeigt) Stichplatte entfernt. Zusätzlich wurden Teile der Grundplatte 12 fortgebrochen, so daß die Einzelheiten der Erfindung besser sichtbar sind. Der rotierende Schlingengreifer 30 hat in etwa becherförmige Gestalt, wobei die obere Kante nach innen gebogen ist, so daß ein durch die Kante verlaufender Schlitz einen Hakenpunkt 31 bildet. Die oberste Kante des drehenden Schiingengreifers 30 ist mit einer Fuge 34 ausgestattet, um eine Halterung für den vorstehenden Rand einer Spulenkapsel 36 (siehe Fig. 3) zu bilden. Wie man in Fig. 3 erkennt, wird die Spulenkapsel 36 vornehmlich von dem drehenden Schlingengreifer 30 aufgenommen, jedoch steht ein Teil der Spulenkapsel aus dem Schlingengreifer 30 hervor. Die obere Oberfläche der Spulenkapsel 36 trägt Einrichtungen zur Handhabung des Fadens, um die notwendige Fadenspannung und eine Fadenführung zu schaffen. Bezüglich Einzelheiten betreffend diese spezielle Ausgestaltung des drehenden Schlingengreifers, der Spulenkapsel und der Spulenanordnung sei verwiesen auf die US-PS 3 693 566, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

V/ie man v/eiter in den Fig. 2 und 3 sieht, wird von einer auf dem Nähmaschinenrahmen mittels einer Schraube 42 befestigten Halterung 41 eine Faseroptik 40 getragen. Das von einer (nicht gezeigten) Lichtquelle abgegebene Licht wird von der Faseroptik 40 avifgenommen und durch diese Faseroptik zu deren Ende 44- übertragen. Dieses Ende stellt dann selbst eine Lichtquelle dar. Der aus dem drehenden

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Schlingengreifer 30 herausragende Teil der Spulenkapsel ist mit öffnungen 46 und 48 versehen, die im wesentlichen mit der Faseroptik 40 ausgerichtet sind. Die Spulenkapsel 36 besitzt eine Ausnehmung 38, die eine Spule 50 aufnimmt. Die Spule 50 besitzt einen oberen und unteren Plansch 52, die durch eine Nabe 54 verbunden sind. Die Faseroptik 40 und die Öffnungen 46 und 48 in der Spulenkapsel 36 sind zueinander und in Bezug auf die Spule 50 derart angeordnet, daß sie eine Linie bilden, die im wesentlichen tangential bezüglich der Habe 54 der Spule verläuft.

In der Grundplatte 12 der nähmaschine 10 ist auf der der Faseroptik 40 gegenüberliegenden Seite des rotierenden Hakens 30 ein V/inkelhebel 60 vorgesehen. Der "./inkelhebel ist in der Grundplatte 12 der Nähmaschine 10 auf einer Schulterschraube 62 gelagert, die den V/inkelhebel an dessen Knickstelle durchsetzt und an dem Nähmaschinenrahmen befestigt ist. Der erste Schenkel 30 des V/inkelhebels 60 erstreckt sich von der den Drehpunkt bildenden Schraube 62 zu dem sich drehenden Schlingengreifer 30 und tragt an seinem Ende einen Lichtsensor 66, der im wesentlichen mit der Achse des ersten Hebelarms ausgerichtet ist. Ein von dem Ende 44 der Faseroptik 40 abgegebener Lichtstrahl durchläuft die Öffnungen 46 und 48 in der Spulenkapsel 36 und fällt auf den Lichtsensox' 66, der in dem Ende des ersten Schenkels 63 des -./inkelhevels 60 algeordnet ist. Der zweite Schenkel 64 des V/inkelhebels 60 erstreckt sich ebenfalls von der als Drehpunkt dienenden Schraube 62 und ist an seinem Ende mit einer mit einem Gewinde versehenen V/arze 65 ausgestattet, die eine Einstellschraube 68 aufnimmt. Die Einstellschraube 68 verläuft im wesentlichen quer zu dem zv/eiten Schenkel. Die Einstellschraube 68 schlägt an einer Rippe 70 der Grundplatte 12 an. Eine Vorspannfeder

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72 zwingt den Winkelhebel 60 in eine Richtung, in der die Einstellschraube 68 in ständigem Kontakt mit der Rippe 70 der Grundplatte 12 gehalten wird.

Fig. 4· verdeutlicht die V/irkung der Drehung des V/inkelhebels 60 um die als Drehpunkt dienende Schraube 62. Diese Drehung wird durch entsprechendes Einstellen der Stellschraube 68 bewirkt. Die Buchstaben A und B verdeutlichen die beiden extremen Stellungen der aktiven Fläche des Lichtsensors 66. Diese extremen Stellungen können durch Drehen der Schraube 68 von einer Endstellung in die andere Endstellung erreicht werden. Wie bereits oben erläutert wurde, besitzt die !Faseroptik 40 ein Ende 4-4-, welches als Lichtquelle dient. Die aus dem Ende 4-4- der Faseroptik 40 austretenden Lichtstrahlen gelangen durch die Öffnungen 46 und 48 in der Spulenkapsel 36, und die Öffnungen haben ovale Form, um der genannten Einstellmöglichkeit Rechnung zu tragen. Wird der Licht sensor 66 durch dfe Schraube 68 derart positioniert, daß sich seine aktive Fläche in der in Fig. 4- gezeigten Stellung A befindet, so darf, wie man aus der Lage des Lichtstrahls bezüglich der Nabe 5^- in Fig. 4· leicht sieht, kein Faden auf der Habe verbleiben, wenn nicht verhindert werden soll, daß der Lichtstrahl auf den Sensor fällt, was notwendig für das Auslösen der Fadenmangeknzeige ist. Wird jedoch der Sensor 66 derart eingestellt, daß seine aktive Fläche in der in Fig. 4· gezeigten Stellung B ist, so wird die Anzeige eines geringen Spulenfadenvorrates nicht eher angestoßen, bis der Spulenfaden auf der Nabe 54- der Spule 50 unterhalb der Dicke "X" liegt,was ein Passieren des Lichtstrahls ermöglichte. Ein Einstellen einer Fadenmangelanzeige bei einem Fadenvorrat auf der Nabe 54- von weniger als der Stärke "X" kann dadurch erreicht werden, daß die Stellschraube 4-8 so gedreht wird, daß die aktive Fläche des Licht sensors 66 irgendwo zwischen den in Fig. 4- gezeigten Stellungen A und B liegt.

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Fig. 5 zeigt die Draufsicht auf den ersten Schenkel 63 des Winkelhebels 60, um anzuzeigen, wie der Lichtsensor 66 von Umgebungslicht abgeschirmt v/erden kann, damit die Empfindlichkeit des Lichtsensors erfüllt wird. Wenn man auf Fig. 2 Bezug nimmt, erkennt man, daß der Lichtsensor 66 von dem Ende 55 des ersten Schenkels 63 beabstandet ist. In Fig. 5 sieht man, daß die Stirnfläche 75 des ersten Schenkels 63 des tfinkelhebels 60 mit einer sich nach oben verjüngenden Öffnung 77 ausgestattet ist, die sich von der Stirnfläche zu der den Lichtsensor 66 aufnehmenden Ausnehmung 79 erstreckt. Diese Konstruktion schützt den Lichtsensor 66 vor externem Licht, welches beispielsweise durch das Spulen-Sichtfenster (nicht gezeigt) in der Gleitplatte 28 einfallen kann.

In Fig. 6 ist eine Blockdiagrammdarstellung der Schaltungsanordnung zur Implementierung der Fadenmangelanzeige dargestellt. Eine Lichtquelle 82 wird von Wechselstrom gespeist, vorzugsweise von einem gepulsten Gleichstrom, der durch Halbwellengleichrichtung eines Wechselstroms erhalten wird. Ein Lichtsensor 84- kann beispielsweise aus einer Foto-Darlingtonstufe bestehen. Der Ausgang der Lichtquelle 84-geht auf eine Kapazität 86, die vorgesehen ist, um den Gleichstromausgang des aus einer Foto-Darlingtonstufe bestehenden Lichtsensors 84- zu blockieren, damit Dunkelströme als Quelle eines Fadenmangelsignals ausgeschaltet v/erden. Somit spricht 'der Lichtsensor 84- auf die durch den gepulsten Gleichstrom heryorgerufene Änderung der Lichtquelle 82 an. Der sich ergebende durch dLe Kapazität 86 gelangende V/echselstrom wird in einem V/echselstromverstärker 88 verstärkt. Nach dem Verstärken wird der V/_echselstrom in dem Gleichrichter 90 gleichgerichtet und das sich ergebende Signal wird in einem Vergleicher 92 mit einem durch eine Triggereinstellung 94- eingestellten V/ert verglichen. Der Vergleicher 92 enthält vorzugsweise einen

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Operationsverstärker mit positiver Rückkopplung, um eine einmal erreichte zulässige Anzeige in Form eines dauernden Signals festzuhalten. Der Ausgang des Vergleichers 92 wird dann auf eine Leuchtdiode 96 gegeben, die, wie man in Fig. Λ sehen kann, für die Bedienungsperson sichtbar angeordnet ist. Die Anzeige besteht vorzugsweise darin, daß die Leuchtdiode 96 blinkt, so daß die Bedienungsperson mit größerer Sicherheit aufmerksam gemacht v/ird.

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ORIGINAL INSPECTED

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Claims

PATENTANWÄLTE! A. GRUNECKER DtPL-INa . H. KINKELDEY Da-ΐΝα ΛΛ«%Ο / / Q W· STOCKMAlR 2 9 Z 2t I^ t^ ^* OR-INa-ArfSlCALTBXI K. SCHUMANN DR RER NAT. · DWL-PHYA P. H. JAKOB DIPU-INa 6. BEZOLD P 13 835 0« RBl NUT.· OiL-CHEM, 8 MÜNCHEN MAXIMIL1ANSTF1ASSE

1. Juni 1979

THE SINGER COMPANY

30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10020, USA.

Einstellbare Spulenfadenauslaufanzeige Patentansprüche

1. Stepstich-Nähmaschine mit einem Rahmen, in dem die Nähmaschineneinrichttrngen untergebracht sind, darunter eine eine Nadel tragende, eine Hin- und Herbewegung vollziehende Nadelstange, eine Vorschubeinrichtung, mit der der Stoff unter der Nadel hindurchgeführt wird, ein mit der Nadel bei der Stichbildung zusammenwirkender Schlingengreifer, und eine von dem Schlingengreifer aufgenommene Spulenkapsel, die eine Spule trägt, welche ein Paar Plansche aufweist, die von einer den Faden aufnehmenden Nabe beabstandet sind, gekennzeichnet durch eine einstellbare Spulenfaden-Auslaufanzeige mit einer Lichtquelle (40), einer Einrichtung (44,4-6) zum Aussenden von Lichtstrahlen von der Lichtquelle neben die Nabe (54) der Spule (50) zv/ischen deren Flanschen (52), eine bezüglich

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TELEFON (OBS) 9233β2 TELEX 00-20380 TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

ORIGINAL INSPECTED

der genannten Einrichtung (44,46) auf der gegenüberliegenden Seite der Spulenkapsel (36) und des Schiingengreifers (30) angeordnete Fühleinrichtung (48,66) zum Erfassen des Vorhandenseins eines Lichtstrahls, und eine Einrichtung (60, 63), die die Fühleinrichtung (66) zur wahlweisen Bewegung in einer zu den Lichtstrahlen im wesentlichen senkrechten Richtung trägt.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Aussenden eines Lichtstrahls eine Faseroptik (40) aufweist zum Übertragen des Lichts von der Lichtquelle zu einer öffnung (46).auf der einen Seite der Spulenkapsel (36), daß die öffnung zwischen den Flanschen (52) der Spule (5o) angeordnet ist und sich im wesentlichen tangential bezüglich der Nabe (54) der Spule und zu einer zweiten öffnung (48) auf der gegenüberliegenden Seite der Spulenkapsel (36) erstreckt, und daß die Fühleinrichtung (66) im wesentlichen mit den öffnungen (46,48) in der Spulenkapsel (36) ausgerichtet ist.

3. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Spulenkapsel (36) im wesentlichen elliptische Form hat und daß die Hauptachse der Ellipse in einer zu der Nabe (54) der Spule (50) senkrecht verlaufenden Ebene liegt.

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4. Nähmaschine nach Anspruch Λ, dadurch gekennzeichnet, daß die die Fülleinrichtung tragende Einrichtung einen Winke !hebel (60,63) aufweist, der an seiner Knickstelle (62) an dem Nähmaschinenrahmen schwenkbar befestigt ist, daß ein erster Schenkel des Winkelhebels an seinem Ende die Fühleinrichtung (66) trägt und derart ausgebildet ist, daß die kühleinrichtung die ausgesendeten Lichtstrahlen empfängt, daß sich von der Knickstelle einer zweiter Schenkel (65) neben einem Teil des Nähmaschinenrahmens erstreckt, und daß eine Einrichtung (68) vorgesehen ist, um den zweiten Schenkel des Winkelhebels von dem Nähmaschinenrahmen selektiv zu beabstanden, wodurch die Fühl einrichtung am Ende des ersten Schenkels des Winkelhebels auf Lichtstrahlen anspricht, die von der Nabe der Spule wahlweise beabstandet sind, um eine Anzeige des Fadenvorrats auf der Nabe zu liefern, wenn dLeser Vorrat geringer ist als der selektiv veränderbare Abstand.

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