DE3843373A1 - Fadenspannvorrichtung fuer eine naehmaschine - Google Patents
Fadenspannvorrichtung fuer eine naehmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an einer
Nähmaschine zum Aufbringen einer Zugspannung in einem
dem Nähprozeß zuzuführenden Material nach dem Ober
begriff von Anspruch 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-PS 28 09 848
(entsprechend US-PS 42 89 087) bekannt, bei der eine
Fadenspannvorrichtung mit einem Stellantrieb zur Beauf
schlagung von Druckscheiben mit einer Kraft und mit
einem Drucksensor zur Erfassung der von dem Stellantrieb
ausgeübten Kraft ausgebildet ist, um die in dem Faden
aufzubringende Zugkraft mit Hilfe einer Regelung zu
führen. Da die Zugkraft sich aus dem Produkt Kraft mal
Reibwert errechnet und die Regelung ausschließlich für
eine Konstanthaltung der Kraft herangezogen wird, ergibt
sich der Nachteil, daß der Reibwert unberücksichtigt
bleibt, so daß zwar die Dicke des zu spannenden Fadens,
nicht jedoch seine Gleiteigenschaft mit in die Regelung
einbezogen wird. Darüberhinaus bleiben bei der bekannten
Vorrichtung Schwankungen aufgrund variierender Durch
zugsgeschwindigkeiten unberücksichtigt. Hieraus ergibt
sich die Notwendigkeit einer Neujustage, wenn die
Nähmaschine mit einem Faden mit differierenden Gleit
eigenschaften bestückt wird. Weiter ist diese Vor
richtung aufgrund der erläuterten Eigenschaften nur
bedingt dazu geeignet, in einer Nähanlage eingesetzt zu
werden, bei der die Fadenspannung als Parameter über
ein Nähprogramm geführt, d. h. variiert wird.
Aus der DE-PS 26 06 035 ist eine Vorrichtung zur Messung
der Fadenspannung bei einer Nähoperation bekannt, bei
der ein Fadenspannungsfühler im Bereich zwischen einem
Fadenspanner und der Stichbildestelle der Nähmaschine
angeordnet ist. Die bekannte Vorrichtung dient der
Erfassung von Unregelmäßigkeiten bei der Stichbildung
und wird für eine Fehlstichmeldung an einer ent
sprechenden Anzeigevorrichtung herangezogen. Eine
Führung der in einem Faden aufzubringenden Zugspannung
über eine geregelte Fadenspannung ist gemäß dieser
Schrift nicht vorgesehen.
Eine Anordnung zum Messen einer Faden-, Band- oder
Drahtspannung ist aus der DE-AS 12 73 861 bekannt, wobei
ein Piezokristall für den Meßvorgang eingesetzt wird.
Diese Schrift gibt allgemeine Hinweise, die Anordnung
als Meßwertgeber in eine Regelung mit einem auf den
Faden einwirkendes Bremssystem einzubeziehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geregelte
Fadenspannvorrichtung zur Verfügung zu stellen, deren
Wirkung ungeachtet der Beschaffenheit des zu spannenden
Materials gewährleistet ist, die dabei einfach aufgebaut
und kostengünstig hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im
Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst. Mit der Aus
bildung der an einer Nähmaschine bereits vorhandenen
Führung für das Material zu einem Bauteil, indem der
Meßwertaufnehmer und das Stellglied vereint sind, ist es
möglich, die Regelung ohne die Anordnung weiterer
Umlenkstellen oder Hindernisbereiche für das Material zu
bewerkstelligen.
Mit den Merkmalen nach Anspruch 2 wird erreicht, daß die
Führung infolge der in dem Material aufgebrachten Zug
kraft eine Lageänderung erfährt, die für durchzufüh
renden Messungen herangezogen wird.
Die Merkmale von Anspruch 3, 4 und 5 ermöglichen einen
konstruktiv einfachen Aufbau.
Mit den Merkmalen von Anspruch 6 erfolgt eine optische
Meßwerterfassung, die hinsichtlich der Meßgenauigkeit
leicht an anwendungsspezifische Erfordernisse angepaßt
werden kann.
Die Merkmale nach Anspruch 7 ermöglichen einen kosten
günstigen Aufbau, bei dem ein Minimum an Bauteilen ein
gesetzt ist.
Mit den Merkmalen von Anspruch 8 wird eine spielarme
Konstruktion erreicht.
Mit den Merkmalen nach Anspruch 9 wird erreicht, daß das
Meßsystem nicht von der Masse des Stellantriebs beein
flußt wird.
Die Merkmale nach Anspruch 10 ermöglichen eine Einlei
tung der Stellkraft in das Meßsystem, bei dem dieses
keinen Reaktionskräften ausgesetzt ist.
Das Merkmal von Anspruch 11 gestattet eine einfache
Kontrolle der im Material aufzubringenden Zugkraft.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung beschrieben. Es
zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Nähmaschine mit der
erfindungsgemäßen Fadenspannvorrichtung eines
Ausführungsbeispiels 1,
Fig. 2 die Fadenspannvorrichtung in vergrößerter
Ansicht in Bezug auf die Darstellung in Fig. 1,
Fig. 3 eine bereichsweise im Schnitt und im ver
größerten Maßstab dargestellte Ansicht der
Vorrichtung gemäß dem Sichtpfeil III in Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß dem Schnittverlauf
IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß dem
Sichtpfeil V in Fig. 3,
Fig. 6 einen Teil einer entsprechend Fig. 2 gezeigten
Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel 2,
Fig. 7 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht von einem
Teil einer Nähmaschine in vergrößertem Maßstab
mit einer Fadenspannvorrichtung nach einem
Ausführungsbeispiel 3,
Fig. 8 eine bereichsweise im Schnitt dargestellte Teil
seitenansicht des Nähmaschinenteils gemäß dem
Sichtpfeil VIII,
Fig. 9 eine Vorderansicht der in Fig. 7 gezeigten
Fadenspannvorrichtung in vergrößertem Maßstab,
Fig. 10 eine Seitenansicht der in Fig. 9 gezeigten
Vorrichtung gemäß dem Schnittverlauf X-X und
Fig. 11 eine schematische Darstellung von dem Aufbau des
eingesetzten Regelkreises.
Eine Nähmaschine 1 weist eine Grundplatte 2 auf, in der
an einem Ende ein Greifer 3 drehbar gelagert ist und an
derem anderen Ende ein Ständer 4 aufgeschraubt ist. Der
Ständer 4 geht in einen sich parallel zu der Grundplatte
2 erstreckenden Arm 5 über, der in einem Kopf 6 endet.
In dem Arm 5 ist eine sich parallel zu der Grundplatte 2
erstreckende Armwelle 7 drehbar gelagert, die an einem
Ende mit einem Handrad ausgebildet ist und die an ihrem
anderen Ende in bekannter Weise in einem Kurbeltrieb
endet, der antriebsmäßig mit einer Nadelstange 8 und
einem Fadenhebeltrieb verbunden ist. Der Fadenhebeltrieb
weist einen Fadenhebel 9 auf, dessen Ende 10 aus einer
Öffnung 11 des Kopfes 6 herausragt. An dem Arm 5 ist
weiter ein Fadenleitblech 12, eine Fadenspannvorrichtung
13 und ein Fadenleitblech 14 angebracht. Gemäß Fig. 1
wird ein Faden 15 von einem nicht dargestellten
Fadenvorrat durch das Fadenleitblech 12, eine Fadenum
lenkung 16 der Fadenspannvorrichtung 13, das Ende 10 des
Fadenhebels 9 und schließlich durch das Fadenleitblech
14 zu einer in dem der Grundplatte 2 zugewandten Ende
der Nadelstange 8 angebrachten Nadel 17 zugeführt. Die
Nadel 17 arbeitet mit dem Greifer 3 und einem nicht dar
gestellten Stichloch in der Grundplatte 2 zusammen und
bildet einen Stichbildebereich.
Wie aus den Fig. 2-5 hervorgeht, ist die Faden
spannvorrichtung 13 mit einer Platte 18 ausgebildet, die
eine Lagerstelle 19 aufweist, in der ein Ende 20 einer
Welle 21 drehbar aufgenommen ist. Das freie Ende der
Welle 21 ist in einem Schenkel 22 eines winkelförmig
ausgebildeten Lagers 23 drehbar aufgenommen. Der freie
Schenkel 24 des Lagers 23 ist mit einer durchgehenden
Bohrung 25 versehen und mit der Platte 18 fest ver
bunden. Die Welle 21 weist an ihrem mittleren Teil einen
halbkreisförmigen Ansatz 26 auf, der mit einer licht
reflektierenden Fläche 27 versehen ist.
Die Welle 21 ist zu beiden Seiten des Ansatzes 26 dreh
fest von einem gabelförmigen Ende 28 eines Hebels 29
umfaßt, dessen abgekörpftes und freies Ende 30 sich in
eine Ausnehmung 31 der Platte 18 hinein erstreckt. Das
freie Ende 30 des Hebels 29 ist mit einem zylindrischen
Teil 32 ausgebildet, welches eine nicht näher
bezeichnete Durchgangsbohrung und einen Kessel 33
aufweist. In der nicht näher bezeichneten
Durchgangsbohrung ist ein entsprechend dimensionierter
und mit einer Innenbohrung 34 ausgebildeter rohrförmiger
Ansatz 35 drehbar und mit Hilfe einer in dem Ende 30 des
Hebels 29 angeordneten Setzschraube 36 festsetzbar
aufgenommen. Der rohrförmige Ansatz 35 ist Teil einer
kreisförmigen Scheibe 37, die eine Klemmfläche 38 und
eine Anfasung 39 aufweist. In dem ringförmigen Hohlraum,
der von der Scheibe 37 mit ihrem rohrförmigen Ansatz 35
und dem Kessel 33 des zylindrischen Teils 32 begrenzt
wird, ist eine Drehfeder 40 vorgesehen, deren eines,
nicht dargestelltes Ende in einer in dem rohrförmigen
Ansatz 35 vorgesehenen, ebenfalls nicht dargestellten
Nut drehfest gehalten ist. Das freie Ende 41 der
Drehfeder 40 ragt durch eine in dem zylindrischen Teil
32 vorgesehene Öffnung 42 hindurch und ist an seinem
abgewinkelten Ende in üblicher Weise mit einem
halbkreisförmig ausgebildeten Fadenleitteil 43 versehen.
Die Drehfeder 40 ist vorgespannt und trachtet den
Fadenleitteil 43 entgegen der Richtung eines Pfeils P zu
drehen.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wird die Innenbohrung 34 des
rohrförmigen Ansatzes 35 axial verschiebbar von einem
Bolzen 44 durchsetzt, der Bestandteil einer Scheibe 45
ist. Diese ist ähnlich wie die Scheibe 37 ausgebildet
und dementsprechend mit einer Anfasung 46 und Klemm
fläche 47 versehen. Die Scheiben 37 und 45 sind weiter
noch mit jeweils ihre Klemmflächen 38 und 47 im Innern
begrenzende, nicht näher bezeichnete Freistiche aus
gebildet. Das freie Ende des Bolzens 44 ragt aus dem
rohrförmigen Ansatz 35 heraus und ist in diesem Bereich
mit einem den Bolzen 44 quer durchsetzenden Stift 48
versehen, der in ein gabelförmiges Ende 49 eines Hebels
50 hineinragt. Der Hebel 50 ist in seinem nicht näher
bezeichneten mittleren Bereich auf einem Bolzen 51
drehbar gelagert, der von einem gabelförmigen Lager 52
getragen wird. Das gabelförmige Lager 52 ist Bestandteil
des vorgeschriebenen Hebels 29. Das freie Ende 53 des
Hebels 50 ragt in den Bereich des Endes 20 der Welle 21
und ist mit einer Druckfläche 54 versehen. Das Ende 53
des Hebels 50 ragt dabei in einen Hohlraum 55 eines
Stellglieds hinein, welches als Elektromagnet 56 aus
gebildet ist. Der Elektromagnet 56 ist in üblicher Weise
mit einem axial verschiebbaren Kern 57 und einer diesen
umgebenden Drahtwicklung 58 ausgebildet. Der Kern 57
weist zwei im Gehäuse 59 des Elektromagneten 56 ver
schiebbar gelagerte Lagerzapfen 60 und 61 auf, von denen
der Lagerzapfen 61 in Druckkontakt mit der Druckfläche
54 des Hebels 50 gelangen kann. Der vorstehend beschrie
bene Aufbau gewährleistet eine Einleitung einer von dem
Elektromagneten 56 erzeugten Kraft Z in Richtung einer
Drehachse d der Welle 21.
Der Hebel 50 ist weiter mit einer Ausnehmung 62 und
einem in diese hineinragenden Stift 63 ausgebildet, an
dem eine Zugfeder 64 eingehängt ist. Die Zugfeder 64 ist
andererseits mit ihrem freien Ende an einem Stift 65
aufgehängt, der in der Platte 18 vorgesehen ist. An der
Platte 18 sind weiter ein oberer Anschlag 66 und unterer
Anschlag 67 vorgesehen, die derart angeordnet sind, daß
der Hebel 50 gegen die Kraft der Zugfeder 64 in Richtung
des Pfeiles P verschiebbar ist. Der dabei von den
Scheiben 37 und 45 zurückgelegte Weg kann bis zu 3 mm
betragen. An der Platte 18 ist eine Lichtquelle 68 vor
gesehen, die in üblicher Weise mit einer Glühbirne und
einer Linse (beides nicht dargestellt) ausgestattet ist.
Auf der Platte 18 ist weiter ein Regler 69 vorgesehen,
der gemäß diesem Ausführungsbeispiel 1 einen licht
empfindlichen Sensor 70 und eine dreistellige Ziffern
anzeige 71 einschließlich einen mit Drucktasten ausge
statteten Eingabeteil 72 aufweist. Die Anordnung der
Lichtquelle 68, der Fläche 27 und des Sensors 70 ist
dergestalt, daß ein von der Lichtquelle 68 ausgesendeter
Lichtstrahl gemäß dem Strahlengang 73 und 74 auf dem
Sensor 70 auftrifft. Für die Empfindlichkeit der Messung
ist dabei bedeutend, in welchem Abstand der Sensor 70
von der Fläche 27 entfernt angeordnet ist. Weiter ist
entsprechend Fig. 2 unterhalb des Fadenleitteils 43 an
der Platte 18 ein Stift 75 befestigt.
Wie aus der Fig. 6 hervorgeht, ist eine Fadenspann
vorrichtung 80, die mit Ausnahme der nachfolgend
erläuterten Bauteile dem Aufbau der Fadenspannvor
richtung 13 entspricht, anstelle der optischen Meß
einrichtung mit einem induktiven Weggeber 81 aus
gerüstet, der über eine Klemme 83 mit der Platte 18
verschraubt ist. Dabei übernimmt der Weggeber 81
gleichzeitig die Funktion des vorgenannten Anschlags 66.
Der Weggeber 81 arbeitet mit einem metallischen Bereich
82 zusammen, der fest mit einem Hebel 83 verbunden ist.
Dieser entspricht in seinem konstruktiven Aufbau dem
Hebel 29.
Dies Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 7 bis 10
dargestellt und wird nachstehend erläutert. An dem Kopf
85 einer Nähmaschine 86 ist eine Fadenspannvorrichtung
87 vorgesehen, die zwischen zwei Fadenleitblechen 88 und
89 plaziert ist. Im Gegensatz zu den vorangehend be
schriebenen Ausführungsbeispielen 1 und 2 ist bei diesem
Ausführungsbeispiel 3 getrennt von der eigentlichen
Fadenspannvorrichtung 87 noch eine Fadenumlenkung 90
vorgesehen, von der aus ein Faden 91 einem Fadenhebel 92
in der bekannten Weise zugeleitet wird.
Die Fadenspannvorrichtung 87 weist eine Platte 93 auf,
auf der ein Elektromagnet 94 befestigt ist. Dieser weist
einen viereckrohrförmigen Rahmen 95 auf, an dem
symmetrisch zu einer durch den Elektromagnet 94 ver
laufenden Linie 96 zu beiden Seiten jeweils eine Lager
platte 97 befestigt ist. Weiter sind an den Lagerplatten
97 jeweils aus dünnem Federstahl gefertigte Gelenk
streifen 98 und 99 festgenietet, deren freie Enden
jeweils mit den abgewinkelten Teilen 100 und 101 einer
Druckplatte 102 mittels einer Nietung befestigt sind.
Die Gelenkstreifen 98, 99 sind jeweils mit einem
Dehnungsmeßstreifen 103, 104 versehen, die in bekannter
Weise mit den Gelenkstreifen 98, 99 durch eine Klebung
fest verbunden sind.
Wie aus der Fig. 9 hervorgeht ist die Druckplatte 102
mit einer in bezug auf die Linie 96 einseitig ange
ordneten Ausnehmung 105 ausgebildet, durch die sich eine
Stange 106 mit Spiel erstreckt. Die Stange 106 ist fest
mit einem zylindrischen Kern 107 verbunden, der mit
Spiel von einer Drahtwicklung 108 umgeben ist. Diese
endet in zwei nicht dargestellte elektrischen An
schlüssen. Die Stange 106 ist an einem Ende in einer, in
dem Rahmen 95 vorgesehenen Bohrung 109 mit Spiel aufge
nommen. Das freie Ende der Stange 106 ist mit Spiel in
einem Lager 110 gelagert, welches fest an der Platte 93
angebracht ist. Weiter ist auf der Stange 106 eine
Druckplatte 111 aufgepreßt, die somit den Bewegungen der
Stange 106 folgt.
Wie aus Fig. 10 hervorgeht, ist parallel zu der Platte
93 eine Platte 112 angeordnet, wobei beide Platten 93
und 112 über zylindrische Distanzstücke 113 mittels
Schrauben 114 miteinander verbunden sind. Wie aus dem
unteren Teil der Fig. 9 hervorgeht, erstreckt sich die
Platte 112 lediglich so weit, daß der Elektromagnet 94
verdeckt zwischen den beiden Platten 93 und 112
positioniert ist. Gemäß Fig. 10 sind die Druckplatten
102 und 111 kreisförmig ausgebildet, wobei diese jeweils
mit einer Führungskante 115 ausgebildet sind, so daß
eine Verdrehung der Druckplatten 102 und 111 verhindert
wird. Die an der Druckplatte 102 ausgebildeten abge
winkelten Teile 100 und 101 sind derart bemessen, daß
die Druckplatte 102 zwischen den beiden Platten 93 und
112 verschiebbar ist. Wie aus Fig. 9 hervorgeht, ist
der abgewinkelte Teil 100 der Druckplatte 102 mit einer
nicht näher bezeichneten Ausnehmung versehen, in der
sich eine in dem Rahmen 95 in einer nicht bezeichneten
Ausnehmung abstützende Druckfeder 116 erstreckt. In
Fig. 9 ist zwischen den Druckplatten 102 und 111 der
Faden 91 eingezeichnet, der mit nicht näher bezeichneten
Klemmflächen der Druckplatten 102 und 111 in Berührung
steht.
Jedes der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen gemäß
der Ausführungsbeispiele 1, 2 und 3 ist mit dem Regler
69 ausgestattet, der mit den vorstehend beschriebenen
Bauteilen in Verbindung steht. Gemäß der schematischen
Darstellung in Fig. 11 ist ein Meßwertaufnehmer 117
(Scheiben 37, 45 bzw. Druckplatten 102, 111) mit einem
Meßumformer 118 (Sensor 70 bzw. Weggeber 81 bzw.
Dehnungsmeßstreifen 103, 104) verbunden, der seinerseits
mit dem Regler 69 verknüpft ist. Weiter ist der Regler
69 mit einem Einsteller 119 (Eingabeteil 72) und mit
einer Anzeigeeinrichtung 120 (Ziffernanzeige 71) ver
bunden. Der Regler 69 steht schließlich mit einem Stell
gerät 121 in Verbindung, welches ein Stellglied 122
(Scheiben 37, 45 bzw. Druckplatten 102, 111) und einen
Stellantrieb 123 (Elektromagnet 56 bzw. 94) aufweist.
Die Arbeitsweisen der vorstehend erläuterten Ausfüh
rungsformen wird nachfolgend beschrieben:
Während des Betriebs der Nähmaschine 1 wird in der
Stichbildestelle Faden verbraucht, von dem der durch
die Nadel 17 zulaufende Faden 15 an der Fadenspannungs
vorrichtung 13 einer Reibkraft unterworfen wird. Dabei
läuft der Faden 15 in einer Durchlaufrichtung 130 durch
die Fadenspannungsvorrichtung 13 hindurch, in der der
Faden 15 in einer Führung, d.h. in axialer Richtung
durch die Scheiben 37, 45 und in radialer Richtung durch
den Bolzen 44 geführt und ein auslaufender Fadenteil 76
schließlich einer Zugkraft F unterworfen wird.
Der Wert der gewünschten Zugkraft, d.h. die Soll-Zug
kraft, wird von der Bedienungsperson nach Erfahrung in
Abhängigkeit der Parameter wie Stoffdicke, Stoffdichte,
Faden- und Nadelstärke usw. an dem Eingabeteil 72
eingegeben, der gemäß Fig. 2 an der Ziffernanzeige 71
beispielsweise mit 50 Gramm angezeigt wird. Dement
sprechend veranlaßt der Regler 69 eine Ansteuerung des
Elektromagneten 56 mit einem korrespondierenden Strom
wert. Der Elektromagnet 56 übt über seinen Kern 57 die
Kraft Z aus, deren Wirkungslinie sich in Richtung der
Drehachse d der Welle 21 erstreckt. Die Kraft Z trachtet
den Hebel 50 im Drehsinn des Uhrzeigers zu drehen, so
daß schließlich die Scheibe 45 in Richtung zu der
Scheibe 37 hin gezogen wird. Dabei gelangen die Klemm
flächen 38 und 47 mit dem Faden 15 in Berührung und
beaufschlagen diesen mit einer Reibkraft. Aus Gründen
der Vereinfachung wurde auf die Einzeichnung des Fadens
15 in Fig. 3 verzichtet.
Die Einleitung der Kraft Z von dem Elektromagneten 56
auf den Hebel 50 (Stirnseite von Lagerzapfen 61 auf
Druckfläche 54) erfolgt quasi ohne Beeinflussung der
Beweglichkeit des Hebels 29.
Unter der Voraussetzung, daß der Faden 15 ohne jegliche
Vorspannung der Fadenspannvorrichtung 13 zugeführt wird,
und daß die Umlenkung des Fadenteils 76 an dem Stift 75
ohne Kraftverlust erfolgt, wirkt auf den die Scheiben 37
und 45 tragenden Hebel 29 die Kraft F ein, so daß dieser
in Richtung des Pfeils P und gegen die Kraft der Feder
64 ausgelenkt wird, bis sich ein Gleichgewicht ein
stellt. Dabei nimmt der Hebel 29 eine Stellung ein, in
der dieser jeweils in einem gewissen Abstand zu den An
schlägen 66 und 67, also ohne die Anschläge 66 und 67
zu berühren, positioniert ist.
Beim Durchlaufen des Fadens 15 der Fadenspannungsvor
richtung 13 kann es aufgrund von Störeinflüssen zu
Lageänderungen des Hebels 29 kommen, womit eine Verdre
hung der reflektierenden Fläche 27 erfolgt. Dies be
wirkt, daß ein von der Lichtquelle 68 kommender Licht
strahl eine Ablenkung seines Strahlengangs 74 erfährt
und damit eine Statusänderung an dem Sensor 70 erfaßt
wird. Dementsprechend stellt der Sensor 70 den Ausga
beteil einer Kraft-Meßeinrichtung dar, die der Messung
der Größe der Ist-Zugkraft F dient. In dem Regler 69
läuft ein stetiger Vergleich von Soll- und Ist-Zugkraft
F ab. Für den Fall einer nichttolerierten Abweichung von
Soll- und Ist-Zugkraft F führt der Regler 69 selbsttätig
eine korrespondierende Wertänderung des den Elektro
magneten 56 erregenden Stromes durch. Je nach der
Ausbildung des Sensors 70 kann dieser einen oberen und
unteren Grenzwert oder einen stetigen Wert entsprechend
der Lage des Hebels 29 erfassen, so daß eine mehr oder
weniger genaue Regelung der Ist-Zugkraft F in dem
Fadenteil 76 erreicht wird.
Im Gegensatz zum vorangehend beschriebenen Ausführungs
beispiel 1 ist hier das optische Meßsystem durch ein
induktives Meßsystem ersetzt, während die Arbeitsweise
der übrigen Bauteile der des Ausführungsbeispiels 1 ent
spricht und insofern auf die diesbezügliche Beschreibung
der Arbeitsweise verwiesen wird.
Der in der Durchlaufrichtung 130 durch die Fadenspannung
87 hindurchlaufende Faden 91 trachtet die Druckplatte
102 gleichgerichtet in Durchlaufrichtung 130 aufgrund
der Reibung an dem Faden 91 und gegen die Kraft der
Feder 116 mitzunehmen.
Eine solche Aktion ist dadurch möglich, daß die Druck
platte 102 mit den Gelenkstreifen 98, 99 vernietet ist,
wobei die gleichlang ausgebildeten Gelenkstreifen 98, 99
in Verbindung mit der Druckplatte 102 und den Lagerplat
ten 97 einschließlich einem Teil des Rahmens 95 ein ver
schiebbares, parallelogrammförmiges Gelenksystem bilden,
wenngleich eigentliche Gelenke gar nicht vorhanden sind.
Die Verschiebung der Druckplatte 102 führt zu einer
Änderung der Widerstände der an den Gelenkstreifen 98
und 99 vorgesehenen und in Reihe miteinander geschalte
ten Dehnungsmeßstreifen 103 und 104. Diese dienen
wiederum als ein stetiger Meßwertaufnehmer, der mit dem
Regler 69 in elektrischer Verbindung steht.
Im Gegensatz zu der Druckplatte 102 ist die Druckplatte
111 mit den Kern 107 des Elektromagneten 94 fest ver
bunden, so daß die Druckplatte 111 als ein Bauteil anzu
sehen ist, welches auf den Faden 91 eine Normalkraft
ausübt. Während des Arbeitens der Nähmaschine 86 bewegt
sich die Druckplatte 102 zwischen ihren, durch die
Ausnehmung 105 und die Stange 106 begrenzende Endlagen
hin und her.
Bei diesem Ausführungsbeispiel 3 wird die Führung des
Fadens 91 in axialer Richtung durch die Druckplatten
102, 111 und in radialer Richtung durch die Stange 106
gebildet.
Im Vergleich der Ausführungsbeispiele 1 und 2 mit Aus
führungsbeispiel 3 wird angemerkt, daß in den Beispielen
1 und 2 beide, reibend auf den Faden 15 einwirkende
Scheiben 37 und 45 für die Messung der Ist-Zugkraft F
herangezogen werden, während in dem Beispiel 3
lediglich die Druckplatte 102 für die Kraftmessung her
angezogen wird. Allen Ausführungsbeispielen ist die in
einem geschlossenen Regelkreis geführte Fadenspannungs
vorrichtung gemeinsam.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, wird die Ist-Zug
kraft F in einem dem Nähprozeß zuzuführenden Material,
wie ein Faden oder ein mit zu vernähendes Bändchen unge
achtet der physikalischen Kenngrößen, wie zum Beispiel
Fadendicke und Reibwert, geführt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiter dazu
geeignet, über eine Leitung 77 mit einer
Programmsteuerung verbunden zu sein, um die Soll-Zug
kraft per Nähprogramm zu führen.
Claims (11)
1. Vorrichtung an einer Nähmaschine zum Aufbringen einer
Zugspannung in einem dem Nähprozeß zuzuführenden
Material, insbesondere Faden oder Bändchen, mit einer
Führung für das Material, einer Einrichtung zur
Erzeugung einer auf das Material einwirkenden Reib
kraft, einem, einen Stellantrieb und ein Stellglied
aufweisendes Stellgerät, einer Kraft-Meßeinrichtung,
und einem mit der Kraft-Meßeinrichtung und dem Stell
gerät verbundenen Regler, dadurch gekennzeichnet, daß
die Führung (37, 45, 44; 102, 111, 106) gleichzeitig als
Meßwertaufnehmer (117) und als Stellglied (121)
ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führung (37, 45, 44; 102, 111, 106) im
wesentlichen in und entgegengesetzt zu der
Durchlaufrichtung (130) des Materials (15; 91)
bewegbar gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führung (37, 45, 44; 102, 111, 106) in
Durchlaufrichtung (130) des Materials (15; 91) gegen
die Kraft einer Feder (64; 116) bewegbar gelagert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die infolge der Zugkraft (F) in dem Material
(15; 91) hervorgerufene Auslenkung der Führung
(37, 45, 44; 102, 111, 106) von dem Meßwertaufnehmer (117)
erfaßt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führung
(37, 45, 44; 102, 111, 106) über einen Hebel (29; 83; 98, 99)
exzentrisch gelagert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßwertaufnehmer (117) eine Lichtquelle (68),
eine an dem Hebel (29) angeordnete reflektierende
Fläche (27) und einen von der Lichtquelle (68)
ausgesendeten und von der Fläche (27) reflektierten
Lichtstrahl erfassenden Sensor (70) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßwertaufnehmer (117) einen induktiven
Weggeber (81) und einen metallischen Bereich (82) an
dem Hebel (83) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hebel als Kragarm (98, 99) ausgebildet und der
Meßwertaufnehmer (117) einen die Durchbiegung des
Kragarms (98, 99) erfassenden Dehnungsmeßstreifen
(103, 104) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb
(56; 94) in Bezug auf den Hebel (29; 83; 98, 99) orts
fest gelagert ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die von dem Stellantrieb (56) erzeugte Kraft (Z)
in Richtung der Drehachse (d) des Hebels (29; 83)
gerichtet ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler
(69) mit einer Anzeigeeinrichtung (71) für die
Zugkraft (F) verbunden ist.
Priority Applications (5)
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DE3843373A DE3843373A1 (de) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Fadenspannvorrichtung fuer eine naehmaschine |
DE8815955U DE8815955U1 (de) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | Fadenspannvorrichtung für eine Nähmaschine |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |