DE3836472A1 - Oberfaden-zufuhrmechanismus fuer naehmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Oberfaden-Zufuhrmechanismus für Nähmaschinen, der die pro Stich erforderliche Fadenmenge zuverlässig zuführt und damit für ein gleich­ mäßiges Nahtbild sorgt.

Solch ein Zufuhrmechanismus nach bekannter Vorstellung (US-PS 45 66 396) wird nachfolgend anhand von Fig. 8 kurz erläutert.

Dabei wird ein Faden T so geführt, daß er über einen er­ sten Magnet 56 und einen zweiten Magnet 57 läuft, die - wenn sie angeschaltet sind - den Faden T halten. Zwi­ schen den Magneten 56, 57 ist ein Abgabehebel 62 angeord­ net, der den Faden T in Verbindung mit der Drehung der Hauptwelle derart anhebt, daß dieser zugeführt wird, wenn der erste Magnet 56 abgeschaltet und der zweite Magnet 57 angeschaltet ist. Die Magnete 56, 57 sind für Wechselbetrieb ausgelegt, das heißt, wenn der Magnet 56 angeschaltet ist, ist der Magnet 57 abgeschaltet und umgekehrt. Ein Laufrolle 65 ist mit einem Impulsgenera­ tor (nicht dargestellt) verbunden, so daß die zugeführte Fadenlänge erfaßbar bzw. nachweisbar ist.

Nach Erfassung der benötigten Fadenlänge T schaltet der erste Magnet 56 ab und der zweite Magnet 57 an, wodurch die Zufuhr des Fadens T zur Nadel erfolgt.

Die Bewegungen des Abgabehebels 62 und eines Aufnahmehe­ bels 55 sowie der Nadel 52 laufen synchron ab. Die Zeit­ steuerung für das An- und Abschalten der Elektromagnete 56, 57 ist auf einen Phasenwinkel von 85° der Hauptwelle eingestellt, weil nämlich die Lockerung des Fadens durch den Aufnahmehebel bei diesem Phasenwinkel von 85° be­ ginnt. Durch die Wiederholung des vorstehend beschrie­ benen Ablaufs bzw. der An- und Abschaltsteuerung der Elektromagnete 56, 57 erfolgt die Fadenzufuhr zuverlässig und schrittweise in der jeweils benötigten Länge.

Nachteilig bei diesem Fadenzufuhrmechanismus ist aller­ dings die komplizierte Fadenführung mit zahlreichen Fa­ denrückführungen, Rechtsabbiegungen und nicht zuletzt dem Durchlaufen der beiden Elektromagneten.

Eine ebenfalls bekannte Alternative zu dem oben genann­ ten Fadenzufuhrmechanismus ist die Verwendung eines Schrittmotors, der aber bei solch hohen Nähgeschwindig­ keiten zum einen nicht genau in Abhängigkeit von dem Impulssignal arbeitet und zum anderen die Kosten für ei­ nen solchen Mechanismus merklich erhöht.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Oberfaden-Zufuhrmechanismus der eingangs genannten Art mit einer weniger komplizierten Fadenführung auszubilden.

Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß ein Begrenzer vorgesehen ist, der die Fadenvorschubwalze begrenzt oder freigibt, wobei die Fadenvorschubwalze durch Reibkraft angetrieben wird. Wenn daher die Vorschubwalze begrenzt wird, stoppt deren Bewegung, während aber die Drehung der Antriebswelle fortgesetzt wird, das heißt diese sich in der Wellenöffnung der Vorschubwalze schlüpfend dreht.

Im freigegebenen bzw. inaktiven Zustand des Begrenzers wird die Vorschubwalze über die Antriebsquelle durch Rei­ bung angetrieben. Dabei ist die Reibungskraft derart be­ messen, daß die vorstehend beschriebene mechanische Be­ wegung stattfinden kann. Ein Detektor, der die durch Dre­ hung der Vorschubwalze zugeführte Länge des Fadens T erfaßt und nachweist, aktiviert den Begrenzer, sobald der Nachweis über die Zufuhr der für die Stichlänge be­ nötigten Fadenmenge erfolgt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er­ findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfin­ dungsgemäßen Fadenzufuhrmechanismus;

Fig. 2 eine Teilseitenansicht von Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaubild der Steuerung des erfin­ dungsgemäßen Mechanismus;

Fig. 4 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Mecha­ nismus;

Fig. 5 ein Zeitsteuerungsschema für den erfindungsge­ mäßen Fadenzufuhrmechanismus;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des erfin­ dungsgemäßen Fadenzufuhrmechanismus nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.

Fig. 7 eine Detaildarstellung einer weiteren bevor­ zugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung eines bekann­ ten Oberfadenzufuhrmechanismus.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Hauptwelle 23 gezeigt sowie ein an dieser befestigtes Kegelrad 24. Eine An­ triebswelle 25 ist durch den Maschinenrahmen M gehalten und wird über ein mit dem Kegelrad 24 kämmendes Kegelrad 26 gedreht. Eine erste Riemenscheibe 27 ist drehbar auf die Antriebswelle 25 aufgeschoben. Eine vorgespannte Fe­ der 28, die die Welle 25 in vertikaler Richtung umgibt, liegt mit ihrem einen Ende an einer verstellbaren Mutter 29 an, während ihr anderes Ende gegen die Innenfläche der ersten Riemenscheibe 27 gelagert ist, derart, daß sich die Bodenseite der Riemenscheibe unter Reibung mit einem Flansch 30 der Antriebswelle 25 dreht. Der obere Abschnitt der Welle 25 trägt ein Gewinde für die Aufnahme der verstellbaren Mutter 29, durch deren Dre­ hung die Reibkraft zwischen Riemenscheibe 27 und An­ triebswelle 25 einstellbar ist. Die erste Riemen­ scheibe 27, die Feder 28, die Verstellmutter 29 und der Flansch 30 bilden zusammen einen Kupplungsmechanismus.

Bezugsziffer 31 bezeichnet eine durch den Maschinenrah­ men gehaltene drehbare Welle, an der eine Walze 32, eine zweite Riemenscheibe 33, eine Bremsscheibe 34 und eine Schlitzscheibe 35 koaxial befestigt sind. Eine Druckwal­ ze 36 ist durch einen Rahmen 37 gehalten, der an dem Ma­ schinenrahmen befestigt ist. Die Druckwalze 36 wird der­ art beaufschlagt, daß sie über eine nicht dargestellte Feder Druck auf die Walze 32 ausübt, welch letztere aus einem harten Werkstoff wie Metall oder Keramik herge­ stellt und an ihrer Kontaktfläche gerändelt ist. Die Druckwalze 36 dagegen besteht aus einem weicheren Werk­ stoff wie Gummi oder Kunststoff. Ein Steuer- bzw. Schalt­ riemen 38 verbindet die erste Riemenscheibe 27 mit der zweiten Riemenscheibe 33 und überträgt die Drehung der ersten Scheibe auf die zweite. Ein Elektromagnet 39 sorgt für die Begrenzung (AN) und Freigabe (AUS) der Bremsscheibe 34 bzw. deren Bewegung. Wie der Elektroma­ gnet betätig wird, wird an späterer Stelle noch beschrie­ ben.

Des weiteren ist ein Photo-Unterbrecher 40 vorgesehen, der so angeordnet ist, daß er die Schlitzscheibe 35 erfassen kann. Eine Basis-Fadenspannung 41 ist so aus­ gelegt, daß sie für eine konstante Spannung des Fadens T sorgt. Bei dieser Ausführungsform wird die Antriebswelle durch die Hauptwelle 23 angetrieben. Es eignet sich je­ doch auch jede andere Antriebsquelle, zum Beispiel ein Elektromotor.

Nachstehend wird anhand des Blockschaubilds in Fig. 3 die Steuerung des erfindungsgemäßen Mechanismus erläu­ tert.

Ein Spannungsmesser 43 erfaßt die Höhe der Nadelschub­ stange, so daß die Dicke des Nähguts nachgewiesen wird, und gibt den nachgewiesenen Wert an eine Zentral­ einheit 42 weiter. Eine Stichlängen-Signalausgabeeinrich­ tung 44 gibt die von der Näherin manuell eingegebene Stichlänge an die Zentraleinheit 42 aus. Eine Zickzack­ breiten-Signalausgabeeinrichtung 43 gibt die von der Näherin manuell eingegebene Zickzackbreite an die Zentraleinheit 42 aus. Ein Detektor 46 weist den Phasen­ winkel der Hauptwelle 23 nach. Es gilt ein Phasenwinkel der Welle 23 von 0°, wenn die Nadelstellung am höchsten ist, und von 180°, wenn die Nadelstellung am tiefsten ist. Bei einem Phasenwinkel der Welle 23 von 85° und 110° liefert der Detektor 46 ein Nachweissignal. Die Zentraleinheit 42 erhält Eingaben von dem Spannungs­ messer 43, von der Stichlängen-Signalausgabeeinrichtung 44, von der Zickzackbreiten-Signalausgabeeinrichtung 45, von dem Photo-Unterbrecher 40 und von dem Detektor 46 für den Nachweis des Phasenwinkels der Hauptwelle. Die Zentraleinheit 42 steuert einen Elektromagnet 39.

Die Funktion bzw. der Betriebsablauf der vorstehend be­ schriebenen Ausführungsform wird nachfolgend im Zusammen­ hang mit den Fig. 4 und 5 erläutert.

Wenn sich die Walze 32 zu drehen beginnt, erfolgt eine erste Einstellung. Erfolgt durch den Detektor 46 der Nachweis, daß der Phasenwinkel der Hauptwelle 110° be­ trägt, dann wird die Eingabe der Stichlängendaten, der Zickzackbreitendaten und der von dem Spannungsmesser nachgewiesenen Nähgutdicke bewirkt (Schritt 1 und Schritt 2).

Bei einem Phasenwinkel von 110° senkt sich die Stoffdrük­ kerplatte knapp unter die Stichplatte, weshalb dieser Winkel eine gute Position für den Nachweis der Stoffdik­ ke ist. Auf der Grundlage der vorstehenden Daten wird die Stichlänge ermittelt und in einen Speicher 47 eingegeben (Schritt 3).

Wenn der Detektor 46 einen Phasenwinkel der Hauptwelle von 85° nachweist, schaltet der Elektromagnet 39 ab, weil nämlich etwa bei 85° die Fadenlockerung durch den Aufnahmehebel beginnt (Schritt 4).

Im angeschalteten Zustand des Elektromagnets 39 ist die Drehung der Welle 31 und der zweiten Riemenscheibe 33 ge­ stoppt, aber die Antriebswelle 25 dreht sich weiter, ob­ wohl die Bewegung des Riemens 38 und der ersten Riemen­ scheibe 27 gestoppt ist, und zwar deshalb, weil die Reibung bzw. Reibkraft zwischen dem Flansch 30 und der ersten Riemenscheibe 27 durch die Drehkraft der Antriebs­ welle 25 überwunden wird.

Im abgeschalteten Zustand des Elektromagnets 39 (Schritt 5) wird die zweite Riemenscheibe 33 durch die erste Rie­ menscheibe 27 angetrieben, und zwar aufgrund der Reibung zwischen der ersten Riemenscheibe 27 und dem Flansch 30. Damit drehen sich die Welle 31, die Walze 32, die Druck­ walze 36 und die Schlitzscheibe 35 simultan.

Da der Faden T zwischen der Walze 32 und der Druckwalze 36 aufgenommen ist, wird er dem Aufnahmehebel zugeführt.

Während sich die Schlitzscheibe 35 dreht, erfolgt durch den Photo-Unterbrecher 40 die in Fig. 5C gezeigte Si­ gnalausgabe.

Sobald die Zentraleinheit 42 die der benötigten Stich­ länge, die bei Schritt 3 ermittelt wurde, entsprechende Impulszahl gezählt hat (Schritt 6), schaltet die Zentral­ einheit den Magnet 39 an (Schritt 7).

Dadurch übt der Magnet 39 eine Begrenzungswirkung auf die Bremsscheibe 34 aus, derart, daß die Walze 32 und auch die Zufuhr des Fadens T gestoppt wird.

Während der zufuhrfreien Phase dreht sich die Antriebs­ welle 25 weiter. Bei dieser Ausführungsform ist die dreh­ bare Welle 31 neben der Antriebswelle 25 vorgesehen und trägt die Walze 32, die aber ebenso an der Antriebswelle 25 befestigt werden kann und eine Reibkraft ausübt, wie das auch bei der Verbindung der ersten Riemenscheibe 27 mit der Antriebswelle 25 der Fall ist. Bei dieser Ausbildung entfallen dann die erste Riemenscheibe 27, die zweite Riemenscheibe 33, der Steuerriemen 38 und die drehbare Welle 31 (Fig. 7).

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt. Hier ist der Magnet 39 zwischen der Basis-Fadenspannung 41 und der Walze 32 angeordnet und übt im angeschalteten Zustand eine Begrenzungswirkung direkt auf den Faden T aus. Wird der Faden T begrenzt, so führt das zu einem Stopp der Walze 32 und der ange­ triebenen Walze 37, weil nämlich der zwischen den beiden Walzen unter Klemmwirkung aufgenommene Faden auf­ grund seiner Nichtbewegung wie ein Bremsschuh wirkt. Da­ durch wird auch die Drehung der Welle 31 gestoppt und folglich die Bewegung der ersten Riemenscheibe 27, der zweiten Riemenscheibe 33 und des Riemens 38. Die An­ triebswelle 25 dreht sich jedoch weiter, vorausgesetzt, daß deren mechanisches Konzept der Nutzung der Rei­ bung zwischen der Welle 32 und der Riemenscheibe 27 das gleiche ist wie bei der ersten bevorzugten Ausführungs­ form.

Wie vorstehend erläutert, arbeitet der Magnetbegrenzer erfindungsgemäß dann, wenn der Kodierer den Nachweis über die Zufuhr der für die betreffende Stichlänge benötigten Fadenmenge erbracht hat. Dadurch erhält die Naht ein gleichmäßiges Erscheinungsbild. Darüber hinaus wird die Stichlänge jedesmal dann berechnet und einge­ stellt, wenn der Phasenwinkel der Hauptwelle dem vorge­ gegebenen Wert entspricht, so daß, wenn die Stoffdicke variiert, die passende bzw. richtige Fadenlänge automa­ tisch zugeführt wird.

Claims (8)

1. Oberfaden-Zufuhrmechanismus für Nähmaschinen, ge­ kennzeichnet durch eine Antriebsquelle, eine Fadenabzugseinrichtung mit einer Walze bzw. Rolle (32), die zum Abziehen von Faden von einer Spule mit der Antriebsquelle verbunden ist, eine Kupplungseinrichtung zur Unterbrechung der Übertragung zwischen der Antriebs­ quelle und der Fadenabzugseinrichtung, einen Detektor zum Nachweis der Drehung der Walze bzw. Rolle (32) und zur Erzeugung eines Signals und ein Betätigungselement zum Lösen der Kupplungseinrichtung in Abhängigkeit von dem nachgewiesenen Signal.

2. Oberfaden-Zufuhrmechanismus für Nähmaschinen, ge­ kennzeichnet durch eine Antriebsquelle, eine Fadenabzugseinrichtung mit einer Walze bzw. Rolle (32), die zum Abziehen von Faden von einer Spule (41) mit der Antriebsquelle verbunden ist, eine Kupplungsein­ richtung zur Unterbrechung der Übertragung zwischen der Antriebsquelle und der Fadenabzugseinrichtung, einen De­ tektor zum Nachweis der Drehung der Walze bzw. Rolle (32) und zur Erzeugung eines Signals und ein Beätigungs­ element zum Lösen der Kupplungseinrichtung in Abhängig­ keit von dem nachgewiesenen Signal, wobei die Übertra­ gungsfunktion zwischen der Antriebsquelle und der Walze (32) unterbrochen und die Walze gestoppt wird, wenn das Betätigungselement im Einsatz ist.

3. Oberfaden-Zufuhrmechanismus für Nähmaschinen, ge­ kennzeichnet durch eine Antriebsquelle, eine Fadenabzugseinrichtung mit einer Walze bzw. Rolle (32), die zum Abziehen von Faden von einer Spule (41) mit der Antriebsquelle verbunden ist, eine Kupplungsein­ richtung zur Unterbrechung der Übertragung zwischen der Antriebsquelle und der Fadenabzugseinrichtung, einen De­ tektor für den Nachweis der Drehung der Walze (32) und zur Erzeugung eines Signals und ein Betätigungselement zur Begrenzung bzw. Bremsung des zwischen der Spule (41) und der Walze (32) geführten Fadens in Abhängigkeit von dem Signal aus dem Detektor, wobei die Übertragungs­ funktion zwischen der Antriebsquelle und der Walze (32) unterbrochen und die Walze gestoppt wird, wenn das Be­ tätigungselement im Einsatz ist.

4. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Faden­ abzugseinrichtung die mit der Antriebsquelle verbundene Walze bzw. Rolle (32) und eine Druckwalze bzw. Druck­ rolle (36) aufweist, die an einem Rahmen (37) drehbar gelagert ist und den Oberfaden zusammen mit der Walze bzw. Rolle (32) festklemmt, derart, daß der Faden bei Drehung der Walze (32) abgezogen wird.

5. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kupp­ lungseinrichtung eine mit der Antriebsquelle verbundene Antriebswelle (25), einen von der Antriebswelle (25) ab­ führenden Flansch (30), eine Walze bzw. Rolle (32), die verschiebbar auf der Welle (25) sitzt und sich mit dem Flansch (30) in Reibkontakt befindet, und eine zwischen der Walze (32) und dem Flansch (30) Reibkraft ausübende Feder (28).

6. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Detektor einen koaxial zur Welle der Walze (32) angeordneten Ko­ dierer (40,35), einen die Dicke des Nähguts erfassenden Spannungsmesser (43), eine Signalausgabeeinrichtung (44) zur Ausgabe des Stichlängensignals an eine Zentralein­ heit, eine Signalausgabeeinrichtung (45) zur Ausgabe der Zickzackbreite an die Zentraleinheit, einen Mikrocom­ puter mit Zentraleinheit (42) und Speichereinheit (47), einen Detektor (46) zum Nachweis des Phasenwinkels der Hauptwelle und eine Schaltung aufweist, die die erforder­ liche Stichlänge berechnet, wenn der Detektor (46) den vorgegebenen Winkel von 110° nachgewiesen hat.

7. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Betäti­ gungselement eine an der Walze (32) vorgesehene Brems­ scheibe (34), einen zum Bremsen der Bremsscheibe (34) dienenden Elektromagnet (39), eine Schaltung, die bei er­ folgtem Nachweis des vorgegebenen Hauptwellen-Phasen­ winkels von 85° durch den Detektor den Elektromagnet (39) abschaltet, und eine Schaltung aufweist, die den Elektromagnet (39) anschaltet, wenn der Detektor die Drehung der Walze bzw. Rolle (39) entsprechend der be­ rechneten Stichlänge nachweist.

8. Mechanismus nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Betätigungselement einen Elektromagnet (39) aufweist, der den Faden direkt begrenzt bzw. bremst, eine Schaltung, die den Elektro­ magnet abschaltet, wenn der Detektor den vorgegebenen Hauptwellen-Phasenwinkel von 85° nachgewiesen hat, und eine Schaltung, die den Elektromagnet (39) anschaltet, wenn der Detektor die Drehung der Walze bzw. Rolle (32) in Übereinstimmung mit der berechneten Stichlänge nachgewiesen hat.