DE4412553C2 - Vorrichtung in einer Nähmaschine - Google Patents
Vorrichtung in einer NähmaschineInfo
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- D05B29/02—Presser-control devices
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung in einer
Nähmaschine, die mit einer elektronischen Steuereinheit
versehen ist, wobei diese Vorrichtung einen Nadelmechanismus
mit einer Nadelstange, eine Drückerstange, die mit einem Nähfuß
versehen ist und von einem Federmittel betätigt wird, um auf
den zu nähenden Stoff (Nähgut) einen regelbaren Nähfußdruck auszuüben,
sowie eine Hubvorrichtung zum Stellen des Nähfußes in eine
Arbeitsstellung und in eine sich in Abstand zum Stoff
befindende Ruhestellung umfaßt,
wobei die Hubvorrichtung einen motorisch betriebenen Hubhebel umfaßt (Oberbegriff des Anspruchs 1).
Aus der DE 33 35 640 ist eine Nähgut-Niederhaltevorrichtung in einer Nähma
schine bekannt, bei der die Position des Nähfußes über einen drehbar gelagerten
Hebel einstellbar ist. Dazu ist der Hebel mit einem Halter verbunden, der an der
Druckstange des Nähfußes befestigt ist. Ferner ist an der Druckstange eine
Schraubenfeder gelagert, die an einem Ende an einer Einstellschraube gelagert
ist, die fest mit einem Gehäuse verbunden ist, so daß die Niederhaltedruckkraft
des Nähfußes einstellbar ist. Die Einstellung erfolgt dabei manuell, so daß wäh
rend des Nähens eine Anpassung des Niederhaltedrucks bei unterschiedlichen
Stoffdicken nicht erfolgen kann.
Ferner ist aus der DE 36 37 601 eine Drückervorrichtung für eine Nähmaschine
bekannt, bei der die Position des Nähfußes über eine motorisch angetriebene
Gelenkverbindung einstellbar ist. Auf der Drückerstange ist dabei eine Druckfe
der angeordnet, wobei die Federkraft über eine Einstellschraube verändert wer
den kann. Die Niederhaltedruckkraft kann dabei während des Nähens bei unter
schiedlichen Stoffdicken nicht konstant gehalten werden.
Zusätzlich ist es aus der JP 54-150244 bekannt, eine Nähmaschine mit einer
Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Andrückkraft des Straffdrückers
gegen das Nähgut zu versehen. Die offenbarte Einstellvorrichtung greift über
einen Servomechanismus mit Motorantrieb an einem Hebestück an, welches die
Drückerstange über eine Feder mit einer Druckkraft beaufschlagen kann. Für
die Einstellung der Druckkraft ist ein Potentiometer vorgesehen, mit welchem
eine relative Verschiebung des Hebestücks erfaßt wird.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung in einer
Nähmaschine zu schaffen, die mit konstruktiv einfachen Mitteln auf einfache
und genaue Weise den Nähfußdruck steuern kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch
dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen
Ansprüchen 2 bis 8 angegeben.
Im folgenden wird diese Erfindung unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben, wobei
- - Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, von der Rückseite der Nähmaschine gesehen, zeigt,
- - Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zeigt,
- - Fig. 3 eine seitliche Teilansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zeigt,
- - Fig. 4 eine Draufsicht dieser Vorrichtung zeigt, und
- - Fig. 5 bis Fig. 7 seitlich Teilansichten dieser Vorrichtung in verschiedenen Stellungen zeigen.
Die in den Zeichnungen gezeigte Vorrichtung, die als
Bestandteil einer Haushaltsnähmaschine vorgesehen ist, umfaßt
eine senkrecht bewegbare Nadelstange 10, die mit einer Nadel
11 versehen ist, sowie eine ebenfalls senkrecht bewegbare
Drückerstange 12, die mit einem Nähfuß 13 versehen ist. Am
oberen Ende der Drückerstange ist ein waagerechter Stift 14
vorgesehen.
Die senkrechte Bewegung der Drückerstange wird mittels eines
Hubhebels 15 bewirkt, der auf einer Achse 16 drehbar gelagert
und mit einem mit dem Stift 14 zusammenwirkenden Anschlag 17
versehen ist. Der Hubhebel wird von einem Schrittmotor 18
über ein untersetzendes Zahnrad 19 betätigt, das ein Ritzel
20 aufweist, das in ein gezahntes Segment 21 des Hubhebels
eingreift. Um einen angemessenen, federnden Nähfußdruck zu
erhalten, ist eine Spannfeder 22 vorgesehen, die sich
zwischen dem Stift 14 der Druckstange und einem am Hubhebel
15 vorgesehenen waagerechten Stift 23 erstreckt. Dadurch kann
mittels des Hubhebels der Nähfußdruck geregelt werden, wie im
folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Zur Feststellung der Stellung Drückerstange und des
Nähfußes umfaßt die Vorrichtung eine Codierscheibe 24, deren
eines Ende drehbar auf der Achse 16 gelagert ist und deren
anderes Ende mittels einer länglichen Öffnung 25, durch die
der Stift 14 satt anliegend hindurchragt, bewegbar mit der
Druckstange verbunden ist. Mittels einer differenzierenden
Meßvorrichtung, die am Hubhebel 15 angebrachte optische
Stellungssensoren 26 umfaßt und mit einem gezahnten Segment
27 der Codierscheibe zusammenwirkt, wird die Stellung des
Hubhebels und der Codierscheibe in bezug aufeinander
festgestellt. Wenn der Nähfuß angehoben ist und somit nicht
den darunter liegenden Stoff berührt, erfolgt keine Bewegung
des Hubhebels und der Codierscheibe in bezug aufeinander.
Wenn der Nähfuß gesenkt ist und somit den Stoff berührt,
wobei er in seiner Abwärtsbewegung angehalten wird, bewirkt
die weiterhin erfolgende Abwärtsbewegung des Hubhebels 15 ein
Spannen der Feder 22 und eine entsprechende Erhöhung des
Nähfußdrucks. Da die Federkonstante bekannt ist, ergibt sich
aus dem vom Sensor 26 erfaßten Stellungsunterschied der
Nähfußdruck. Der geeignete Nähfußdruck wird gemäß der
eingegebenen Werte bezüglich des Stoffmaterials, der
gewählten Naht etc. von der Steuereinheit der Maschine
eingestellt.
Während des normalen Nähens (Fig. 3 und Fig. 5) wird der
Stoff zwischen dem Nähfuß 13 und einer stützenden Stichplatte
29 gehalten. Wenn sich die Dicke des Stoffs z. B. durch eine
Änderung der Anzahl der Stoffschichten ändert, wird die
Drückerstange angehoben bzw. gesenkt, was bei einer
herkömmlichen. Nähmaschine aufgrund der Wirkung der
Federspannung zu einer Änderung des Nähfußdrucks führt. Eine
solche Änderung des Nähfußdrucks im Zusammenhang mit der
Dicke des Stoffs wirkt sich in den meisten Fällen nachteilig
auf das Nähergebnis aus. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
bietet die Möglichkeit, diesen Nachteil zu beseitigen, da die
Bewegung der Drückerstange von der differenzierenden
Meßvorrichtung 26, 27 festgestellt wird und, falls dies
erwünscht ist, durch Konstanthaltung des festgestellten Werts
trotz der Änderung der Dicke des Stoffs ein konstanter
Nähfußdruck erzeugt werden kann. Dies wird dadurch erreicht,
daß die Stellung des Hubhebels 15 mittels des Motors 18 um
einen Weg verstellt wird, der dem Anheben bzw. dem Senken der
Druckstange entspricht, wodurch die Spannung der Feder 22
unverändert bleibt. Es ist außerdem jedes beliebige, für die
jeweilige Näharbeit geeignete Verhältnis zwischen dem
Nähfußdruck und der Stoffdicke möglich. Hierfür wird das
gewünschte Verhältnis zwischen dem Nähfußdruck und der
Stoffdicke mittels der Steuereinheit der Nähmaschine
eingestellt.
Wenn der Nähfuß in seine in Fig. 6 gezeigte Hubstellung
gebracht werden soll, wird der Motor 18 so betätigt, daß er
eine in der Steuereinheit vorprogrammierte Winkelstellung
einnimmt, wodurch der Anschlag 17 des Hubhebels am Stift 14
der Druckstange angreift und der Nähfuß in eine vorgegebene
Stellung gehoben wird. Zusätzlich zur normalen Hubstellung
weist die Machine vorzugsweise eine zweite Hubstellung auf,
bei der der Nähfuß ein weiteres Stück angehoben wird, damit
unter ihm besonders dicker Stoff eingeführt werden kann.
Dieses zusätzliche Anheben wird vorzugsweise dadurch
aktiviert, daß am Schaltfeld der Maschine (nicht gezeigt) der
Bedienungsknopf zum Anheben des Nähfußes eine geeignete
vorgegebene Zeit lang gedrückt gehalten wird.
In Fig. 7 wird der Nähfuß 13 in einer Stellung gezeigt, in
der er gerade so weit angehoben ist, daß er keinen Druck
ausübt, wodurch der Stoff nicht mehr festgehalten wird,
sondern bewegt werden kann. Zum Erreichen dieser Stellung
erfolgt ein Anheben durch den Schrittmotor, bis die von der
differenzierenden Meßvorrichtung 26, 27 erfaßte Bewegung
beendet ist, und anschließend eine zusätzliche vorgebene
Anzahl von Schritten zum Freigeben des Stoffs. Diese Stellung
kann während der Näharbeit wahlweise auf zweierlei Arten
verwendet werden.
In einem ersten Nähprogramm, bei dem diese Druckentlastung
verwendet wird, ist die Maschine so programmiert, daß sie den
Stoff während eines kurzen Zeitintervalls freigibt, wenn sich
die Nadel in ihrer oberen Stellung befindet, bei der der
Stofftransport normalerweise durch den Stoffschieber der
Maschine ausgeführt wird. Da hierbei der Stoff nicht
festgehalten wird, kann er manuell bewegt werden, anstatt
durch den automatischen Stofftransport, der dann vorzugsweise
ausgeschaltet wird. Am Ende des erwähnten Zeitintervalls
kehrt der Nähfuß in seine untere Stellung mit normalen
Nähfußdruck zurück, wodurch der Stoff während der Ausführung
des Stichs und des Anspannens des Fadens festgehalten wird.
Dieses Nähprogramm erlaubt somit ein manuelles Verschieben
des Stoffs in jeder gewünschten Richtung und kann
vorzugsweise z. B. bei weiten Stichen oder beim Stopfen
verwendet werden.
In einem zweiten Nähprogramm wird während eines kurzen
Zeitintervalls der Stoff freigegeben, wenn sich die Nadel in
ihrer unteren Stellung befindet und somit in dem Stoff steckt
(Fig. 3). Hierbei wird der Stoff durch den
Zickzackmechanismus der Maschine seitlich verschoben. Bei der
abgebildeten Ausführung umfaßt dieser Mechanismus einen
Schrittmotor 30, der mit einem Ritzel 31 versehen ist, das in
ein gezahntes Segment 32 eingreift, das an einem drehbar auf
einer Achse 34 gelagerten Hebel 33 vorgesehen ist. Der Hebel
33 ist über ein Verbindungselement 35 mit dem Lager der
Nadelstange 10 verbunden, wodurch die Nadel um eine Strecke
seitlich versetzt werden kann, die durch die
Zickzackeinstellung der Maschine gewählt werden kann. Wie
bekannt ist, erfolgt bei Zickzacknähten eine solche seitliche
Versetzung, wenn sich die Nadel in der oberen Stellung
befindet. Bei der erfindungsgemäßen Nähmaschine wird der
Stoff losgelassen, wenn sich die Nadel in der unteren
Stellung befindet, und anschließend durch den
Zickzackmechanismus und die Nadel 11 seitlich verschoben.
Dann wird der Nähfuß wieder gesenkt und ein normaler
Nähfußdruck ausgeübt.
Durch Anwendung dieser Nähfunktion ist es möglich, eine Naht
anzubringen, die quer zur normalen Nährichtung der Maschine
verläuft. Durch Kombination dieses seitlichen Verschiebens
des Stoffs mit dem normalen Vorwärts- oder Rückwärtstransport
bei angehobener Nadel und Wahl einer bevorzugten Schrittlänge
für diese zwei zueinander senkrechten Bewegungen des Stoffs
ist es zusätzlich möglich, eine in jeder beliebigen Richtung
verlaufende Naht auszuführen. Es ist leicht zu erkennen, daß
dies neue und im großen und ganzen unbegrenzte
Nutzungsmöglichkeiten bietet und die Ausführung
außergewöhnlicher Nähte erlaubt. Im Vergleich zu dem
seitlichen Transport durch den normalen Stoffschieber, wie er
bei bestimmten Nähmaschinentypen verwendet wird, ergibt sich
der Vorteil, daß durch Nutzung der gesamten Zichzackbreite
für das seitliche Verschieben des Stoffs viel längere
seitliche Transportschritte erzielt werden können.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der beschriebenen
Vorrichtung besteht darin, daß sie während des Nähvorgangs
die Möglichkeit einer kontinuierlichen Erfassung der
Stoffdicke bietet. Zur Feststellung der Stoffdicke wird die
Stellung des Nähfußes berechnet, was mit Hilfe der
Winkelstellung des Schrittmotors 18 und des von der
differenzierenden Meßvorrichtung 26 erfaßten Werts erreicht
wird. Die tatsächliche Stellung des Nähfußes wird verglichen
mit einer Bezugsstellung, bei der der Nähfuß die Stichplatte
berührt und sich dazwischen kein Stoff befindet. Diese
Bezugsstellung ist im Speicher der Steuereinheit in Form
einer Winkelstellung des Motors 18 gespeichert. Die erfaßte
Stoffdicke wird für das Einstellen der Nähfadenspannung
verwendet. Dies wird dergestalt ausgeführt, daß die zuvor
eingestellte Fadenspannung, die entsprechend dem
Stoffmaterial und der Art der Naht gewählt wurde, unter
Berücksichtigung der tatsächlichen Stoffdicke kontinuierlich
feineingestellt wird, indem der erfaßte Wert zur Steuerung
eines Servomotors (nicht gezeigt) verwendet wird, der die
Fadenspannvorrichtung der Nähmaschine betätigt. Die
Einstellung wird so vorgenommen, daß die Fadenspannung mit
der Stoffdicke zunimmt. Da die Fadenspannung ständig
entsprechend der tatsächlichen Stoffdicke eingestellt wird,
ist es möglich, unabhängig von Änderungen der Stoffdicke eine
Naht von hoher und gleichmäßiger Qualität zu erzielen.
Claims (8)
1. Vorrichtung in einer Nähmaschine, die mit einer elektronischen Steuer
einheit versehen ist, wobei diese Vorrichtung einen Nadelmechanismus
mit einer Nadelstange (10), eine Drückerstange (12), die mit einem Nähfuß
(13) versehen ist und von einem Federmittel (22) betätigt wird, um auf
den zu nähenden Stoff (28) einen steuerbaren Nähfußdruck auszuüben,
sowie eine Hubvorrichtung zum Stellen des Nähfußes in eine Arbeitsstel
lung und in eine sich in Abstand zum Stoff (Nähgut) befindende Ruhestellung um
faßt, wobei die Hubvorrichtung einen motorisch betriebenen Hubhebel
(15) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubhebel (15) mit der
Druckstange (12) zusammenwirkt, um den Nähfuß (13) in die genannten
Stellungen und in eine dritte Arbeitsstellung, bei der der Nähfußdruck
weggenommen wird, zu stellen, wobei zur Steuerung des Nähfußdrucks
der Hubhebel (15) mit dem genannten Federmittel (22) mechanisch ver
bunden ist, und ein Stellungserfassungsmittel (26, 27) vorgesehen ist, das
so ausgebildet ist, daß es die Stellungen der Druckstange (12) und des
Hubhebels (15) in bezug aufeinander erfaßt und diese dazu verwendet, den
Nähfußdruck zu regeln.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stellungserfassungsmittel eine differenzierende Meßvorrichtung (26, 27)
umfaßt, die die Stellung des Hubhebels (15) in bezug auf ein mit der
Druckstange (12) verbundenes Mittel (24) erfaßt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Hubhebel (15) so ausgebildet ist, daß er den Nähfuß (13) be
tätigt, um den Stoff (28) während des Nähens abwechselnd festzuhalten
und loszulassen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub
hebel (15) so ausgebildet ist, daß er den Nähfuß (13) betätigt, um den Stoff
zeitweise loszulassen, wenn sich die Nadel am oberen Punkt ihrer Bewe
gung befindet und sich außerhalb des Stoffs befindet, damit dieser manuell
verschoben werden kann.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub
hebel (15) so ausgebildet ist, daß er den Nähfuß (13) betätigt, um den Stoff
zeitweise loszulassen, wenn sich die Nadel am unteren Punkt ihrer Bewe
gung befindet und im Stoff steckt, damit dieser mittels der Nadel verscho
ben werden kann.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeich
net, daß die differenzierende Meßvorrichtung (26, 27) so ausgebildet ist,
daß sie während des Nähvorgangs kontinuierlich die Stoffdicke erfaßt, in
dem sie die Stellung der Druckstange (12) mit einer Bezugstellung ver
gleicht, bei der der Nähfuß die Stichplatte (29) berührt und sich dazwi
schen kein Stoff befindet, wobei die Stellung der Druckstange in bezug auf
die Stellung des Hubhebels (15) und die Stellung der Druckstange in bezug
auf den Hubhebel bestimmt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub
hebel von einem Schrittmotor (18) betätigt wird, wobei die Stellung der
Druckstange durch Vergleichen der tatsächlichen Winkelstellung des ge
nannten Schrittmotors mit der Winkelstellung in der Bezugsstellung be
stimmt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch ein Steuer
mittel zur Einstellung der Nähfadenspannung in Abhängigkeit von der er
faßten Stoffdicke.
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Owner name: VIKING SEWING MACHINES AB, HUSKVARNA, SE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20121101 |