DE3029782C2

DE3029782C2 - Vorrichtung zur Überwachung eines Bruches des Ober- oder Unterfadens einer Nähmaschine

Info

Publication number: DE3029782C2
Application number: DE3029782A
Authority: DE
Inventors: Ikuo Nagoya Aichi Tajima
Original assignee: Tokai Kogyo Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Tokai Kogyo Sewing Machine Co Ltd
Priority date: 1979-08-06
Filing date: 1980-08-04
Publication date: 1986-01-23
Also published as: US4429651A; DE3029782A1; DE3051003C2

Description

rungsform.

Die F i g. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung.

An der Unterseite einer Stichplatte 1 einer Nähmaschine ist ein piezoelektrisches Element 6 vorgesehen, das intermittierend von einem Unterfaden 5 kontaktiert wird, wenn dieser Faden 5 aus der Mitte des Stichloches 4 durch den Schlingenfänger 3 während der Drehung des Rundschirfchens 2 bzw. des Greifers ausgelenkt wird. Das piezoelektrische Element 6 ist eine Bimorth-Zelle, in der eine Silberelektrode 8 durch Vakuum auf einen Keramikteil 7 niedergeschlagen ist aus Blei-Zirkonat-Titanat (Ztp). Zwei Teile der Zelle sind parallel verbunden, wie Fig.4 zeigt, und an der Unterseite der Stichplatte 1 mittels eines Weichgummis 9 und eines Armes 10 befestigt Wenn das Rundschiffchen rotiert, verlagert sich der Unterfaden 5 seitlich längsseits seines normalen Weges in der Nut 12 des Halters 11, wie in F i g. 2 gezeigt ist, um den Weg L\ zwischen der Bodenfläche der Nut 12 und der an dem Unterfaden angreifenden Fläche des Schiingenfängers 3, und um einen Weg von Li zu L₃ in Abhängigkeit von dem Stjjhloch 4 der Stichplatte 1.

Bei jeder Drehung lenkt der Schlingenfänger 3 den aus dem Fadenführer 14 der Spule 13 ausgezogenen Unterfaden 5 aus, wie durch die lange und die beiden kurzen gestrichelten Linien in F i g. 3 gezeigt ist, und der Unterfaden 5 tritt mit dem piezoelektrischen Element 6 während seiner Auslenkung in Kontakt

Die Fig.4 zeigt eine Auswerteschaltung mit den Schaltern SW1 bis SW3, den Widerständen R1 bis RS, den Dioden D1 und D 2, mit einem Transistor 77? 1, den Relais RYi und RY2, mit einem normalerweise offenen elektrischen Kontakt RYIa des Relais RYl und einem astabilen Multivibrator /Cl nach Art eines Schmitt-Triggers mit einer Torsteuerung, die ein Ausgangssignal konstanter Frequenz erzeugt, wenn zwei Eingänge hoch sind.

Die Arbeitsweise der Auswerteschaltung gemäß F i g. 4 ist folgende.

Wenn das Relais RY2 zum Starten der Nähmaschine erregt wird durch Betätigung des Schalters SWZ bewegt sich bei geschlossenem Schalter SWi die Nadel auf und ab, und der Schlingenfänger rotiert, wodurch der Unterfaden 5 mit dem piezoelektrischen Element 6 jedesmal in Kontakt tritt, wenn der Unterfaden 5 aus der Mitte CL der F i g. 3 des Stichloches 4 verschoben wird.

Bei jedem Kontakt des Unterfadens 5 mit dem piezoelektrischen Element wird ein dem Kontakt entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, und zur gleichen Zeit wird ein Ausgangssignal konstanter Frequenz erzeugt aus dem integrierten Stromkreis /Cl, wenn zwei Eingänge des Kreises /Cl hoch sind während der dem Kontakt entsprechenden Ausgangsperiode.

Wenn die Nähmaschine zu arbeiten beginnt, wird daher ein Ausgang konstanter Frequenz aus dem integrierten Kreis /Cl nach Art einer Impulsfolge erzeugt entsprechend dem intermittierenden Kontakt des Unterfadens 5 mit dem piezoelektrischen Element 6. Der Transistor TR 1 wird dann durch den Eingang erregt über die Diode D1, die Kapazität C2 und den Widerstand R 4, die an dem gleichen Ausgang liegen, um das Relais RYi mit seinem Kontakt RYia zu erregen. Die Nähmaschine arbeitet weiter sogar dann, wenn der Kontakt R Y la geschlossen ist.

Wenn der Unterfaden 5 während des Arbeitens der Nähmaschine bricht, wird der Transistor TR 1 entregt durch ein niedriges Ausgangssignal, das von dem integrierten Kreis IC 1 aufgrund des fehlenden Kontaktes des Unterfadens 5 erzeugt wird, und zur gleichen Zeit werden das Relais RY1 mit seinem Kontakt RYla und das Relais RY2 entregt wodurch die Nähmaschine schlagartig stillgesetzt wird.

Die F i g. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, be\ der die Anordnung und Arbeitsweise praktisch gleich ist mit derjenigen des ersten Ausführungsbeispieles mit der

ίο Ausnahme, daß eine zusätzliche Zeitfunktion vorgesehen ist, um ein hohes Eingangssignal auf einen der Eingänge des UND-Kreises AND 1 zu geben über die Widerstände R 5 und R 6 durch Aktivierung des Endschalters LS1 mit Hilfe eines Nockens, der an der dem Antrieb der Schiffchenwelle dienenden Hauptwelle angeordnet ist, die eine Drehung durchführt bei zwei Drehungen des Rundschiffchens 2, während die Nadelstange sich auf und ab bewegt jedesmal, wenn das Schiffchen 2 zwei Drehungen durchführt

Die F'i g. 6 zeigt eine dritte Ausfvhrungsform der Erfindung, die in ihrer Anordnung und ihrer Arbeitsweise mit dem ersten Ausführungsbeispiel üoereinstimmt mit der Ausnahme, daß ein integrierter Stromkreis /C 2 vorgesehen ist, der als Spannungskomparator einen Breitbandverstärker anstelle des integrierten Schaltkreises IC 1 der ersten Ausführungsform verwendet

F i g. 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das hinsichtlich der Anordnung und Arbeitsweise praktisch mit demjenigen der zweiten Ausführungsform übereinstimmt mit der Ausnahme, daß eine Zeitgeberschaltung benutzt wird mit einem UND-Kreis AND 1, den Widerständen R 5 und R 6 und einem Endschalter LS1, der der dritten Ausführungsform zugefügt ist

F i g. 8 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung. Hier wird ein Stromwandler CTund ein Oszillator OSC dem elektrischen Kreis der ersten Ausführungsform zugesetzt Das piezoelektrische Element mit 1,4 mm Breite, 0,8 mm Dicke und 12 mm Länge wird durch den Oszillator in Schwingungen versetzt der eine Frequenz von 6,4 bis 7,0 kc erzeugt zur Schaffung einer Maximum-Amplitude in der Längsmitte des piezoelektrischen Elementes 6. Die Impedanzändemng des piezoelektrischen Elementes 6, die von ihrem schwingenden und ihrem nicht schwingenden Zustand abhängt, wird auf den integrierten Stromkreis /Cl durch den Stromwandler CTgegeben.

Solange das piezoelektrische Element 6 sich in Schwingung befindet, das heißt, wenn der Unterfaden

so keinen Kontakt herstellt, ist die Impedanz des piezoelektrischen Elementes 6 hoch und der resultierende Eingang zu dem positiven Terminal des integrierten Kreises IC 1 durch den Stromwandler CTgeht auf niedrig. Solange andererseits das piezoelektrische Element sich in nicht sch-vingendem Zustand befindet, das heißt bei Kontakt des Unterfadens S mit dem Element 6, geht der Eingang des positiven Anschlusses des integrierten Kreises /Cl in gleicher Weise wie vorbeschrieben auf hoch.

eo Wenn das Relais RY2 zum Starten der Nähmaschine durch Schließen des Schalters SW2 bei geschlossenem Schalter 5Wl erregt wird, beginnt die Nähmaschine zu arbeiten, und der Unterfaden 5 tritt mit dem piezoelektrischen Element 6 in Kontakt, und von dem integrierten Stromkreis IC 1 wird ein impulsartiges Ausgangssignal konstanter Frequenz erzeugt, das dem intermittierenden Kontakt des Unterfadens 5 mit dem piezoelektrischen Element 6 entspricht. Der Transistor TR 1 wird

dann durch den Eingang über die Diode D X, die Kapazität Cl und den Widerstand R5 erregt, um das Relais RYX mit seinem elektrischen Kontakt RYXa zu erregen.

Die Nähmaschine setzt ihre Arbeit fort, sogar wenn der Schalter SW2 geöffnet wird, während der Kontakt RYXageschlossen bleibt.

Wenn der Unterfaden 5 während des Betriebes bricht, wird der Transistor TR X durch einen niedrigen Ausgang entregt, der von dem integrierten Schaltkreis ICX erzeugt wird aufgrund des nicht gegebenen Kontaktes des UnterlFadens 5 und zu gleicher Zeit werden das Relais RYX, der Kontakt RYXa und das Relais RY2 entregt, so daß die Nähmaschine unverzüglich stillgesetzt wird.

Die Fig.9 zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung, die in ihrer Anordnung und Arbeitsweise praktisch der fünften Ausführungsform entspricht mit

gesehen ist, um ein hohes Eingangssignal an einem der Eingangs-Terminals des UND-Kreises AND X über die Widerstände R 6 und R 7 zu schaffen durch Aktivierung des Endschalters LS1 mit Hilfe einer Nocke, die an der Hauptwelle zum Antrieb des Rundschiffchens 2 angeordnet ist, die eine Drehung bei zwei Drehungen des Rundschiffchens 2 durchführt, während die Nadelstange sich jedesmal auf und ab bewegt, wenn das Rundschiffchen 2 zwei Umdrehungen durchführt

Die F i g. 10 zeigt eine siebente Ausführungsform der Erfindung, die hinsichtlich der Anordnung und der Arbeitsweise praktisch mit der fünften Ausführungsform übereinstimmt mit der Ausnahme, daß ein integrierter Stromkreis IC2 vorgesehen ist, der als Spannungskomparator einen Breitbandverstärker mit einem AGC-Terminal anstelle des integrierten Kreises IC X der fünften Ausführungsform verwendet.

Die F i g. 11 zeigt eine achte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Anordnung und Arbeitsweise praktisch gleich ist der sechsten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß ein Zeitgeberkreis zugefügt ist, der einen UND-Kreis AND X, Widerstände R 6 und R 7 und einen Endschalter LS X umfaßt, der der siebenten Ausführungsform zugefügt ist

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

50

Claims

1 2 er mechanisch stark beansprucht wird, so daß Nähvor- Patentansprüche: gänge mit großen Geschwindigkeiten nicht zuverlässig überwacht werden können.

1. Vorrichtung zur Überwachung eines Bruches Die DE-OS 26 55 368 beschreibt eine Vorrichtung zur I des Ober- oder Unterfadens einer Nähmaschine, 5 Abtastung des Unterfadens an einer Nähmaschine, bei I wobei ein ein piezoelektrisches Element umfassen- der ein Fadenbruch durch einen Hebel erfaßt wird, der Ί des Tastorgan den Fadenlauf abtastet und das piiezo- intermittierend mit dem Unterfaden in Kontakt tritt, 3 elektrische Element von dem Faden in Schwingun- wobei dieser kontinuierlich entspannt und gespannt I gen versetzbar ist, die in von einer Auswerteüchal- wird in Abhängigkeit von der zyklischen Bewegung der ■t tung verarbeitbare elektrische Schwingungen umge- 10 Nadelstange. Der Hebel arbeitet mit einem Endschalter 1 setzt werden, wobei die Auswerteschaltunj; bei zusammen, der durch eine Bewegung des Hebels dann

■ J Bruch des Fadens ein Signal abgibt, dadurch ge- betätigt wird, wenn der Unterfaden nicht mehr vorhan-■* kennzeichnet, daß das piezoelektrische EIe- den ist Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung be-'.* ment (6) zwischen Stichplatte (t) und Rundschiff- steht darin, daß der Unterfaden leicht durch die Federal chen (2) angeordnet ist und intermittierend vein ei- 15 frraft des Hebels beschädigt werden kann. Wenn zur nem der Fäden kontaktiert ist, wobei die interirtittie- Behebung dieser Schwierigkeit die Federkraft ge-Ί rende Kontaktierung immer dann gegeben ist, wenn schwächt wird, kann der Hebel nicht der Maschinendreii der Faden aus der Mitte des Stichlochs (1) durch hung folgen.

■;' Eingriff mit dem Schlingenfänger (3) des Rundschiff- Die US-PS 27 47 532 beschreibt eine Überwachungs-

' chens (2) ausgelenkt ist und daß die Auswerteichal- 20 vorrichtung, die dem Benutzer einer Nähmaschine an-

I tung einen Umwandlerschaltkreis (ICi, IC2]{ der zeigt, wenn die Spule nicht mehr ordnungsgemäß den

f die intermittierenden Signale des piezoelektriüchen Faden liefert Dabei ist ein Kontaktarm vorgesehen, der

i Elements (6) in ein konstant periodisches Ausg »ngs- federnd an der Spulenkapsel anliegt, wobei zwischen

5 signal umwandelt, einen Ladeschaltkreis (Dl₁ C2, dem blattfederartigen Kontaktarm und der Spulenkap-

£ R 4), einen Transistorschalterkreis (77? 1) zum Emp- 25 sei der Faden geführt ist

| fangen des durch den Ladeschaltkreis aufbereiteten Kontaktarm und Spulenkapsel bilden dabei eine Art

S Ausgangssignals als Steuersignal, einen Relaiskreis von Schalter, der durch den zwischen dem freien Ende

.] (RYl) zum Erzeugen eines Kontaktsignals als un- des Kontaktanns und der Spulenkapsel angeordneten

I mittelbare Antwort auf einen von dem Transtistor- Faden in der Offenstellung gehalten wird. Ist kein Faden

schalterkreis (7Kl) gelieferten Erregerstrom und ei- 30 mehr vorhanden, schließt der Schalter einen elektri-

nen Unterbrechungssignalkreis (RY2) zum Erzeu- sehen Schaltkreis und das Ende bzw. der Bruch des Fa-

gen eines Fadenunterbrechungssignals aufweist, dens wird durch eine Lampe angezeigt Auch bei dieser

wenn der dem Relaiskreis (RVi) zugeführte iErre- Vorrichtung wird der Faden einer großen mechanischen

gerstrom abgeschaltet wird. Beanspruchung unterzogen.

2. Vorrichtung nach Anspruch "., dadurch gekenn- 35 Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine zeichnet, daß der Umwandlerschaltkreis ein als asta- Vorrichtung zur Überwachung des Fadenbruchs an eibiien Multivibrator ausgebildeten Schmitt-Trigger ner Nähmaschine zu schaffen, die einfach ausgebildet (/Cl)aufweist(Fig.4). ist durch die der Faden nicht zusätzlich mechanisch

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch beansprucht werden soll und die nachträglich ohne gekennzeichnet daß eine Zeitsteuerschaltung (,LS1) 40 Schwierigkeiten eingebaut werden kann, wobei der Fazum Erzeugen eines Ausgangssignals nur während denbruch sicher von einer Auswerteschaltung angezeigt des Kontaktzeitraums des oberen oder unteren Fa- werden soll.

dens mit dem piezoelektrischen Element (6) und ein Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem

UND-Gatter (AND 1) zum Erzeugen eines Signals Oberbegriff des Anspruches 1 durch dessen kennzeich-

abhängig von dem Ausgangssignal des Schmitt-Trig- 45 nende Merkmale gelöst

gers und der Zeitsteuerschaltung vorgesehen sind Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des

(F i g. 5). Anspruches 1 sind in den Unteransprüchen angegeben.

Beispielsweise Ausführungsformen der Vorrichtung

und der Auswertesckaltung sind in den Zeichnungen

50 dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 Ansicht der Vorrichtung von unten,

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwa- F i g.

2 Vorderansicht gemäß F i g. 1,

chung eines Bruches des Ober- oder Unterfadens einer F i g.

3 Seitenansicht gemäß F i g. 1 im Schnitt

Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. F i g. 4 die Auswerteschaltung in einer ersten Ausfüh-

Bei der Bildung des Oberbegriffes des Anspruches 1 55 rungsform,

wurde nach Angaben der Anmelderin ein aus der CH- Fig.5 die Auswerteschaltung in einer zweiten Aus-PS 4 40 073 bekannter Fadenwächter zur Überwachung führungsform,

des Fadeniaufs an einer Textilmaschine berücksichtigt, F i g. 6 die Auswerteschaltung einer dritten Ausfüh-

der einen schwingungsfähigen Stab aufweist, an dem rungsform,

entlang der Faden geführt ist Der Stab ist mit einem 60 F i g. 7 die Auswerteschaltung einer vierten Ausfüh-

piezoelektrischen Geber verbunden, der entsprechend rungsform,

dem an dem Stab vorbeilaufenden Faden von diesem in Fig. 8 die Auswerteschaltung einer fünften Ausfüh-

Schwingungen versetzt wird und diese Schwingungen in rungsform,

ein elektrisches Signal umwandelt. Bei Bruch des Fa- Fig. 9 die Auswerteschaltung einer sechsten Ausfüh-

dens werden diese Schwingungen unterbrochen und ei- 65 rungsform,

ne Auswerteschaltung liefert ein Unterbrechungssignal. Fi g. 10 die Auswerteschaltung einer siebenten Aus-

Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß der Fa- führungsform,
den immer in Berührung mit dem Stab sein muß, so daß F i g. 11 die Auswerteschaltung einer achten Ausfüh-