DE3150141C1

DE3150141C1 - Naehmaschine mit einer Einrichtung zur Herstellung von Eckennaehten

Info

Publication number: DE3150141C1
Application number: DE3150141A
Authority: DE
Inventors: Walter 6750 Kaiserslautern Hager
Original assignee: Pfaff Industriemaschinen GmbH
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1981-12-18
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1983-08-25
Also published as: ES518219A0; BR8207329A; US4491080A; KR840002926A; ES8400511A1; IT1156399B; JPS58105792A; KR880000714B1; IT8268484A0; JPH0157596B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten derartigen Anordnung (DE-OS 42 993) löst der Sensor die Anhaltebewegung der Nadel während der Durchführung des letzten auszuführenden Stiches aus. Dabei wird die Nadel nach Vollendung des letzten Stiches angehalten. Die letzte Einstichstelle der Nadel befindet sich daher meist nicht in dem vorgesehenen exakten Abstand zu der die Abschaltung auslösenden Randkante, sondern, da der bereits begonnene Nähstich erst beendet werden muß, innerhalb eines eine vollständige Stichlänge umfassenden Bereiches.

Aus diesem Grunde ist der Sensor meist so angeordnet, daß er bereits vor der Eckposition auslöst, so daß der letzte Nadeleinstich etwa im Bereich einer halben Stichlänge vor oder nach der exakten Eckposition ausgeführt wird. Eine derartige Stichausführung beeinträchtigt das Aussehen der Ecknaht und führt oft zu Ausschuß. Da die Nähmaschine aus der normal hohen Drehzahl nicht unmittelbar angehalten werden kann, muß außerdem ein zusätzlicher vor dem die Abschaltung auslösenden Sensor angeordneter Fühler vorgesehen werden, der einige Stiche vor der Nadelstillsetzung eine Drehzahlreduzierung der Maschine einleitet. Erst dann kann der Anhaltevorgang nach Ansprechen des die Abschaltung auslösenden Sensors erfolgen.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung zur Ausführung des Eckennähvorganges so auszubilden, daß die Nadel zur Ausbildung des letzten Stiches exakt in die vorbestimmte Eckposition einsticht. Erst dann ergibt sich ein einwandfrei aussehendes Nähbild.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dadurch wird die Ausbildung des letzten Stiches zwangsläufig in der Eckposition beendet; die sonst zu einem derartigen Ergebnis erforderlichen zeitaufwendigen Manipulationen der Näherin entfallen vollständig.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Durch die Verwendung eines Mikroprozessors als gemeinsames Steuerelement ergibt sich ein äußerst geringer Aufwand der Zusammenschaltung der notwendigen Eingabe- und Steuerbauteile.

Die Maßnahme nach dem Anspruch 3 ermöglicht eine überaus einfache Einstellung des Vorwahlzählers bei Stichlängenänderung. Eine einfache und wirkungsvolle Lösung zur Ausschaltung des Stoffschiebers in der Eckposition ergibt sich durch die Anordnung nach Anspruch 4.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nähmaschine dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die schematische Darstellung verschiedener Organe der zum Eckennähen notwendigen Steuerung, mit ihrer gegenseitigen Verbindung;

F i g. 2 die schaubildliche Darstellung des Triebwerkes der Nähmaschine und

F i g. 3 die schematische Darstellung eines Eckennähvorganges.

In F i g. 1 sind in einem nur angedeuteten Gehäuse 1 der Nähmaschine verschiedene Organe der zum Eckennähen notwendigen Steuerung sowie ihre elektrische Verbindungen schematisch dargestellt. Ein am Gehäuse 1 befestigter Sensor 2 ist über eine Leitung 3 mit einem Eingang eines Mikroprozessors 4 verbunden. An einem anderen Eingang des Mikroprozessors 4 ist über eine Leitung 5 ein Impulsgeber 6 und an einem weiteren Eingang eine Leitung 7 eines Potentiometers 8 angeschlossen. Außerdem ist ein Vorwahlzähler 9 über eine Leitung 10 an einem Eingang und über eine Leitung 11 an einen Ausgang des Mikroprozessors 4 angeschlossen. Über eine an einem weiteren Ausgang des Mikroprozessors 4 angeschlossene Leitung 12 ist der Vorwahlschalter 9 auf eine vorwählbare Impulszahl einstellbar. Von anderen Ausgängen des Mikroprozessors 4 führt eine Leitung 13 an einen Elektromagneten 14 und eine Leitung 15 an die Motorschaltung eines Antriebsmotors 16, der eine Hauptwelle 17 der Nähmaschine über einen Keilriemen 18 antreibt.

Der Mikroprozessor 4 verarbeitet die von dem Impulsgeber 6 und dem Sensor 2 eingehenden Impulse entsprechend seinem vorgegebenen Programm in an sich bekannter Weise. Er nimmt außerdem die von der Drehlage des Potentiometers 8 abhängigen Werte,

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welche die jeweilige eingestellte Stichlänge simulieren. Die auszuführende Stichlänge kann natürlich auch anstelle des Potentiometers 8 bei Stichverstellungen durch Eingabe von Hand dem Mikroprozessor 4 eingegeben werden.

Wie die Fig.2 zeigt, treibt die im Gehäuse 1 der Nähmaschine gelagerte Hauptwelle 17 über eine Kurbel 18 und einen Lenker 19 eine mit einer Nadel 20 ausgestattete Nadelstange 21 an.

Mit der Nadel 20 arbeitet ein Stoffschieber 22 zusammen, der auf einem unterhalb der in F i g. 1 dargestellten Stichplatte 23 der Nähmaschine gelagerten Träger 24 (F i g. 2) festgeschraubt ist. Dieser ist an einem Ende mit einem aus einem Oberteil 25, einem Unterteil 26 und einem Gelenkbolzen 27 bestehenden Knickgelenkhebel 28 verbunden, der über einen Bolzen 29 mit einem Lenkerpaar 30 verbunden ist Das Lenkerpaar 30 wird von einer im Gehäuse 1 fest gelagerten Achse 31 getragen. Auf dieser ist ein Doppelhebel 32 gelagert, dessen oberer Hebelarm 33 parallel zu dem Unterteil 26 des Knickgelenkhebels 28 verläuft und eine wirksame Länge aufweist, die mit der wirksamen Länge des Unterteiles 26 identisch ist. Der obere Hebelarm 33 und der Gelenkbolzen 27 sind durch einen Lenker 34 verbunden, der gleich lang ist wie das ₂s Lenkerpaar 30. Der obere Hebelarm 33 und das Unterteil 26 sowie der Lenker 34 und das Lenkerpaar 30 bilden somit ein Parallelkurbelgetriebe.

Der Doppelhebel 32 ragt mit einem Hebelarm 35 in die Bahn eines Stößels 36 des am Gehäuse 1 der Nähmaschine befestigten Elektromagneten 14. Auf der Achse 31 ist eine Drehfeder 37 gelagert, die den Doppelhebel 32 bis zur Anlage einer in einem Ansatz 38 des Hebelarmes 35 einstellbar befestigten Stellschraube 39 an einen gehäusefesten Anschlag 40 drückt.

Am Bolzen 29 ist eine Exzenterstange 41 angelenkt, die einen Exzenter 42 umgreift, welcher auf einer im Gehäuse 1 der Nähmaschine gelagerten und von der Hauptwelle 17 synchron angetriebenen Welle 43 befestigt ist. Der Exzenter 42 erteilt dem Stoffschieber 22 pro Stichbildevorgang eine Hubbewegung.

Der Träger 24 ist mit einer gabelförmig ausgebildeten Kurbel 44 verbunden, die auf einer ebenfalls im Gehäuse 1 gelagerten Schwingwelle 45 befestigt ist. Zum Antrieb der Schwingwelle 45 ist auf der Welle 43 ein Exzenter 46 befestigt, dessen Exzenterstange 47 an einem Zapfen 48 angelenkt ist. Auf diesem ist ein Lenker 49 gelagert, der mit Hilfe eines Zapfens 50 mit einer auf der Schwingwelle 45 befestigten Kurbel 51 verbunden ist. Seitlich von der Exzenterstange 47 ist auf dem Zapfen 48 ein Lenker 52 befestigt, der einen von einer Kurbel 53 getragenen Zapfen 54 umgreift. Wie aus der Fig.2 ersichtlich ist, ist die wirksame Länge des Lenkers 49 gleich der wirksamen Länge des Lenkers 52, so daß dann, wenn die beiden Zapfen 50 und 54 miteinander fluchten, die Schwingwelle 45 trotz sich bewegender Exzenterstange 47 in Ruhe verbleibt.

Zum Variieren der auf die Schwingwelle 45 wirksam werdenden Bewegung der Exzenterstange 47 ist die Kurbel 53 auf eine im Gehäuse 1 gelagerte Stellwelle 55 aufgeklemmt, die zusätzlich noch eine Stellkurbel 56 trägt. Diese ist über eine Kugelzugstange 57 mit einem Ende eines Schwinghebels 58 verbunden, der um eine gehäusefeste Achse 59 schwenkbar ist. Das noch freie Ende des Schwinghebels 58 weist einen kugelförmigen Ansatz 60 auf, der zwischen Seitenwandungen einer Stellkurve 61 eines verstellbaren Einstellrades 62 ragt Dieses ist auf einer gehäusefesten Achse 63 angeordnet

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35 und ragt, wie die F i g. 1 zeigt, durch eine Öffnung 64 im Gehäuse 1 nach außen. Die Stellkurve 61 (F i g. 2) im Einstellrad 62 verläuft zu dessen Achse so spiralförmig, daß sich Stichlängen von beispielsweise 1 bis 6 mm am Stoffschieber 22 einstellen lassen. Eine die Stellwelle 55 umgebende, einerends an dieser und andernends am Gehäuse 1 befestigte Drehfeder 65 hält den Ansatz 60 des Schwinghebels 58 in ständiger Anlage an der einen der Seitenwandungen der Stellkurve 61.

In Achsverlängerung der Stellwelle 55 ist das am Gehäuse 1 befestigte Potentiometer 8 angeordnet, dessen Stellglied 66 in einer axialen Bohrung der Stellwelle 55 befestigt ist.

Die Welle 43 trägt eine mit einer Vielzahl von Strichmarken 67 versehene Impulsscheibe 68 des Impulsgebers 6. Dieser weist außerdem eine Lichtabtastung 69 auf, die auf die Strichmarken 67 anspricht Die Strichmarken 67 sind nur auf einem Teil der Impulsscheibe 68 vorhanden, nämlich auf dem Teil, der während der Transportphase des Stoffschiebers 22 die Lichtabtastung 69 durchläuft Auf diese Weise gibt der Impulsgeber 6 nur während der Transportphase der Nähmaschine Impulse an den Mikroprozessor 4 ab. Selbstverständlich kann auch ein Impulsgeber verwendet werden, der während der gesamten Drehbewegung der Welle 43 Impulse abgibt, wenn sichergestellt ist, daß die Weitergabe der Impulse über die Leitung 5 an den Mikroprozessor 4 während der Nichttransportphase der Nähmaschine verhindert wird.

Im Abstand vor der Bahn der Nadel 20 ist der aus Lichtsender und Lichtempfänger bestehende Sensor 2 am Gehäuse 1 der Nähmaschine befestigt Der Sensor 2 arbeitet mit einer auf der Stichplatte 23 (Fig.3) der Nähmaschine befestigten Reflexfolie 70 zusammen. Ein von dem Lichtsender des Sensors 2 (F i g. 1) ausgehender Lichtstrahl 71 fällt auf einen in F i g. 3 dargestellten Abtastpunkt 72 und wird bei fehlendem Nähgut von der Reflexfolie 70 auf den Empfänger des Sensors 2 zurückgestrahlt. Sobald sich beim Stofftransport eine Kante 73 vom Nähgut 74, z. B. eines Stoffkragens über den Abtastpunkt 72 bewegt, unterbricht das Nähgut 74 die Zurückstrahlung des Lichtstrahles 71 und der Sensor 2 gibt einen Schaltimpuls über die Leitung 3 an den Mikroprozessor 4.

Die F i g. 3 zeigt die Ausführung des Eckennähvorganges mit der erfindungsgemäßen Nähmaschine. Während der Herstellung einer aus Nähstichen 75 bestehenden Naht im Abstand a von der Kante 76 des Nähgutes 74 meldet beispielsweise der Sensor 2 (siehe auch F i g. 1), daß die Kante 73 des Nähgutes 74 den Abtastpunkt 72 auf der Stichplatte 23 der Nähmaschine bzw. auf der darauf geklebten Reflexfolie 70 freigegeben hat, indem er einen Schaltimpuls über die Leitung 3 an den Mikroprozessor 4 gibt. Dieser schaltet über die Leitung 15 den Antriebsmotor 16 auf eine vorbestimmte niedrige Drehzahl, bei der sich die Nähmaschine später innerhalb eines einzigen Stiches stillsetzen läßt.

Gleichzeitig wird der Vorwahlzähler 9 vom Mikroprozessor 4 über die Leitung 11 an die Leitung 5 des Impulsgebers 6 angeschaltet. Beim Weiternähen bewirken nun die von dem Impulsgeber 6 gelieferten Impulse ein Rückwärtszählen des Vorwahlzählers 9.

Normalerweise wird die Einschaltung des Vorwahlzählers 9 dabei in die Transportphase der Nähmaschine fallen, da das Nähgut 74 nur in dieser Phase den Abtastpunkt 72 durchläuft In der F i g. 3 ist die Stellung der Nadel 20 bei der Einschaltung des Vorwahlzählers 9 eingezeichnet Die Nähmaschine näht nun solange bei

gleichzeitiger normaler Stichbildung weiter, bis der Vorwahlzähler 9 durch die von dem Impulsgeber 6 in den Vorschubphasen der Nähmaschine gelieferten Impulse auf Null heruntergezählt ist. Nunmehr gibt der Vorwahlzähler 9 über die Leitung 10 einen Impuls an den Mikroprozessor 4, der über die Leitung 13 den Elektromagnet 14 (F i g. 2) in geeigneter Weise einschaltet. Dieser fährt den Stößel 36 aus, der den in seiner Bahn befindlichen Doppelhebel 32 gegen die Kraft der Feder 37 um die Achse 31 verschwenkt. Der mit dem Doppelhebel 32 verbundene Lenker 34 verschwenkt den Knickgelenkbolzen 27 und knickt damit den Knickgelenkhebel 28 ein. Durch die schlagartige Verkürzung der effektiven Länge des Knickgelenkhebels 28 wird der Stoffschieber 22 verzögerungsfrei unter die Oberfläche der Stichplatte 23 gezogen und führt dort wirkungslos seine Vorschubbewegung weiter.

Gleichzeitig mit dem Einschalten des Elektromagneten 14 (Fig. 1) gibt der Mikroprozessor 4 über die Leitung 15 einen Abschaltbefehl für den Antriebsmotor 16, der dann in an sich bekannter Weise das Anhalten der Nähmaschine bei der nächsten Tiefstellung der Nadel 20 bewirkt. Dadurch wird die Vorschubbewegung des letzten Stiches unmittelbar in dem vorbestimmten Eckpunkt 77 (Fig.3) unterbrochen, während die Nähmaschine die Stichbildung beendet und die Nadel 20 zur Möglichkeit der anschließenden Verdrehung des Nähgutes 74 in ihrer Tiefstellung anhält. Auf diese Weise endet der letzte Stich exakt in dem vorbestimmten Eckpunkt 77, wobei dieser letzte Stich gegenüber den normalen Stichen verkürzt sein kann.

Selbst wenn der Abschaltbefehl erst am Ende der Vorschubphase erfolgt und die Nähmaschine aus Gründen ihrer Massenträgheit nicht innerhalb des letzten Teiles der dann noch bis zur Tiefstellung der Nadel 20 zur Verfügung stehenden Bewegung anhalten kann und dadurch eine weitere Stichbildung ausgeführt wird, bleibt die Vorschubewegung unterbrochen. Es wird dann im Eckpunkt 77 eine Stichbildung ausgeführt, die am Nähgut 74 später nicht erkennbar ist.

Der Vorwählzähler 9 muß vor der Nahtausführung auf eine vorbestimmte Ausgangszahl eingestellt werden. Diese Ausgangszahl ist abhängig vom Abstand L

zwischen der Nadel 20 (F i g. 3) und der Abtaststelle 72 des Sensors 2, von dem Abstand e in der gradlinigen Verlängerung der zu nähenden Naht zwischen dem Eckpunkt 77 und der Kante 73 des Nähgutes 74, von der eingestellten Stichlänge η und schließlich von der vorgegebenen Impulszahl /pro Stichbildung.

Der Abstand L ist konstant. Die Restnahtlänge 1 ist der Abstand der Nadel 20 bis zu dem vorbestimmten Eckpunkt 77. Die Impulszahl / pro Stichbildung ist von dem verwendeten Impulsgeber abhängig. Der Abstand e ist abhängig von dem Randabstand a der Naht von der Kante 78 bzw. 76 und von dem Kantenwinkel α der Ecke des Nähgutes 74. Bei Einführung eines Korrekturfaktors k = 1/sina ist der Abstand e = a ■ k, unabhängig davon, ob es sich bei dem Nähgut um eine spitzwinklige oder um eine stumpfwinklige Ecke handelt. Die vom Einschaltzeitpunkt des Vorwahlzählers 9 noch auszuführende Restnahtlänge/ist somit/= L — a · k.

Der Korrekturfaktor k kann in geeigneter Weise dem Mikroprozessor 4 durch Drucktasten eingegeben werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit durch einen zweiten Sensor, der zwischen der Nadel 20 und dem ersten Sensor 2, aber seitlich davon angeordnet ist, die Kanfe 73 des Nähgutes 74 abzutasten, den Eckwinkel α festzustellen und dadurch den Korrekturfaktor k im Mikrocomputer 4 zu errechnen.

Beim Einstellen der aktuellen Stichlänge durch das Einstellrad 62 (Fig.2) wird die Stellwelle 55 über den Schwinghebel 58, die Zugstange 57 und die Stellkurbel 56 verdreht. Dabei verändert sich der Widerstand des mit der Stellwelle 55 verbundenen Potentiometers 8 entsprechend. Dieser Wert wird über die Leitung 7 (F i g. 1) dem Mikroprozessor 4 eingegeben.

Bei einer eingestellten Stichlänge η in mm und einer vorgegebenen vom verwendeten Impulsgeber 6 abhängigen Impulszahl / pro Stichbildung errechnet sich die am Vorwahlzähler 9 einzustellende Gesamtimpulszahl I=J(L- a- k)ln.

Der Mikroprozessor 4 errechnet nach Abfrage der vorgegebenen bzw. eingestellten Parameter die Anzahl der Gesamtimpulse / und stellt den Vorwahlzähler 9 über die Leitung 12 auf diese Impulszahl ein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Nähmaschine mit einer Einrichtung zur Herstellung von Eckennähten, mit einem vor der Nadel angeordneten Sensor, der beim Durchlauf einer Kante des Nähgutes den Vorgang zum Stillsetzen der Nadel in dem vorbestimmten Eckpunkt auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Hauptwelle (17) der Nähmaschine gekoppelter lediglich während der [₀ Vorschubphasen des Stoffschiebers (22) wirksamer Impulsgeber (6) zur Lieferung von Zählimpulsen über ein Schaltelement (Mikroprozessor 4) mit einem Vorwahlzähler (9) verbunden ist, daß der Sensor (2) an das Schaltelement (Mikroprozessor 4) angeschlossen ist und dieses beim Durchlauf der abgewinkelten Kante (73) des Nähgutes (74) einschaltet und daß der Vorwahlzähler (9) mit einer Einrichtung (14, 25—36) zum unmittelbaren Beenden der Vorschubwirkung des Stoffschiebers (22) sowie mit der Einrichtung zum Stillsetzen der Nähmaschine in Tiefstellung der Nadel (20) verbunden ist, um bei Erreichen einer vorwählbaren Impulszahl die Betätigung dieser Einrichtung auszulösen.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelement ein Mikroprozessor (4) vorgesehen ist, der die Einrichtung (14,25 bis 36) zum Beenden der Vorschubwirkung des Stoffschiebers (22) und die Abschalteinrichtung für den Antriebsmotor (16) steuert.

3. Nähmaschine mit einer Stellwelle zur Einstellung der Vorschublänge des Stoffschiebers der Nähmaschine, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Stellwelle (55) ein Meßglied (Potentiometer 8) gekoppelt ist, das über den Mikroprozessor (4) die Voreinstellung des Vorwahlschalters (9)tiewirkt.

4. Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffschieber (22) mit seinem Hebeantrieb (41, 42) über einen Knickgelenkhebel (28) verbunden ist, dessen Knickgelenk (27) durch ein von dem Vorwahlzähler (9) gesteuertes Betätigungselement (Elektromagnet 14) ausschwenkbar ist.