DE60020025T2

DE60020025T2 - Vorrichtung zum Gebrauch in einer Nähmaschine zur Erkennung von Schäden an nichtumhüllten oder umhüllten Draht

Info

Publication number: DE60020025T2
Application number: DE60020025T
Authority: DE
Inventors: Ryota Osaka-shi Kitamura
Original assignee: KOTOBUKI INDUSTRIAL Co Ltd; Hiroshima Metal and Machinery Co Ltd
Current assignee: KOTOBUKI INDUSTRIAL Co Ltd; Hiroshima Metal and Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: DE60020025D1; JP2001055660A; US6289832B1; EP1076124B1; EP1076124A1; JP4110346B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Gebrauch in einer Nähmaschine zur Erkennung von Schäden an einem umhüllten oder nicht-umhüllten Leitungsdraht. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Erkennen des Kontakts einer Nähmaschinennadel mit einem umhüllten oder nicht-umhüllten Leitungsdraht direkt oder durch ein Umhüllungsmaterial hindurch, während der Draht mit einer Nähmaschine an ein Objekt oder einen Artikel (beispielsweise ein bahnartiges Material wie beispielsweise eine Metallfolie) angenäht wird.
Im Sinne des vorliegenden Textes umfasst der Begriff "Leitungsdraht" in "umhüllter Leitungsdraht" und "nicht-umhüllter Leitungsdraht" sämtliche linearen leitfähigen Materialien.
Allgemeiner Stand der Technik
Wenn ein umhüllter oder nicht-umhüllter Leitungsdraht unter Verwendung einer Nähmaschine mittels eines Stickgarns an ein Objekt angenäht wird, so kommt es mitunter vor, dass aufgrund einer Abnormalität wie beispielsweise einer Störung der Maschine usw. eine Nadel der Nähmaschine direkt oder durch ein Umhüllungsmaterial hindurch mit dem Leitungsdraht in Berührung kommt, wodurch der Leitungsdraht beschädigt wird. Die Beschädigung führt zu Isolierungsdefekten, Leitungsdefekten, Brechen oder ähnlichen Defekten des umhüllten oder nicht-umhüllten Leitungsdrahtes. Der beschädigte Draht hat nur wenig oder gar keinen kommerziellen Wert.
Bis jetzt wurde noch keine Vorrichtung entwickelt, die den Bediener vor der Beschädigung eines umhüllten oder nicht-umhüllten Leitungsdrahtes infolge des Kontaktes mit einer Nähmaschinennadel warnt. Dementsprechend wird der umhüllte oder nicht-umhüllte Leitungsdraht herkömmlicherweise auf Defekte untersucht, nachdem er an ein Objekt oder einen Artikel angenäht wurde. Genauer gesagt, wird der an das Objekt angenähte Draht mit einem Leitungsprüfer auf Leitungsstörungen, Bruch oder ähnliche Defekte geprüft und im Fall eines umhüllten Leitungsdrahtes visuell auf Isolierungsschäden (Beschädigung des Umhüllungsmaterials) untersucht. Wenn der anzunähende Leitungsdraht ein Heizdraht ist, können Defekte durch Inspizieren des Drahtes auf abnormale Wärmekonzentrationspunkte festgestellt werden. Diese Inspektionsverfahren sind jedoch mühselig, und oft werden Leitungsstörungen, Bruch oder Isolierungsschäden übersehen. Die Chance auf Erkennung ist besonders bei der Inspizierung von Litzendrähten gering, die aus einer Mehrzahl feiner Drähte bestehen.
JP-A-03190080 offenbart eine Schadenserkennungsvorrichtung zur Verwendung in einer Nähmaschine, umfassend einen Spulenkörper mit einem darauf aufgewickelten Leitungsdraht, wobei die Nähmaschine eine Metallnadel enthält, die den von dem Spulenkörper gezogenen Leitungsdraht mittels der Metallnadel unter Verwendung eines Fadens an einem Objekt annäht. Die Vorrichtung umfasst einen Anschluss, der mit einem Abschnitt des Leitungsdrahtes elektrisch verbunden wird, und eine Anzeigevorrichtung, die sowohl mit dem Anschluss als auch mit der Metallnadel elektrisch verbunden ist und dafür vorgesehen ist, das Vorhandensein eines Kontakts der Metallnadel mit dem Leitungsdraht anzuzeigen. Bei dieser Vorrichtung muss die Oberfläche des Flansches exakt eben sein und im rechten Winkel zur Drehachse des Spulenkörpers verlaufen, damit der elektrische Kontakt zuverlässig erhalten bleibt. Andernfalls benötigt die Vorrichtung der Schrift JP-A-03190080 Mittel, mit denen ein J-förmiger Gleitanschluss an den Flansch gedrückt wird, damit der elektrische Kontakt zuverlässig erhalten bleibt, wenn die Oberfläche des Flansches uneben ist oder nicht im rechten Winkel zur Drehachse des Spulenkörpers verläuft.
Kurzdarstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Erkennen des Kontakts einer Nadel einer Nähmaschine mit einem umhüllten oder nicht-umhüllten Leitungsdraht, während der Draht mittels der Nähmaschine an ein Objekt oder einen Artikel angenäht wird, bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Schadenserkennungsvorrichtung zur Verwendung in einer Nähmaschine bereit, umfassend einen Spulenkörper mit einem darauf aufgewickelten Leitungsdraht, einen Anschluss, der mit einem Abschnitt des Leitungsdrahtes elektrisch verbunden ist, eine Tragachse, die den Spulenkörper drehbar trägt, einen Nähmechanismus, enthaltend eine Metallnadel, die den von dem Spulenkörper gezogenen Leitungsdraht mittels der Metallnadel unter Verwendung eines Fadens an einem Objekt annäht, und eine Anzeigevorrichtung, die sowohl mit einem Ende des Leitungsdrahtes als auch mit der Metallnadel elektrisch verbunden ist, wobei die Anzeigevorrichtung dafür vorgesehen ist, das Vorhandensein eines Kontakts der Metallnadel mit dem Leitungsdraht anzuzeigen, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
eine hohle leitfähige Buchse mit einer ersten Längsbohrung, wobei die leitfähige Buchse in einer zweiten Längsbohrung, die sich in dem Spulenkörper befindet, angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass
die Tragachse leitfähig ist und in die erste Längsbohrung der Buchse eingeführt ist, wobei die Tragachse die leitfä hige Buchse drehbar trägt und elektrisch mit der leitfähigen Buchse verbunden ist; und
der Anschluss an der leitfähigen Buchse angeordnet ist und über die leitfähige Buchse und die Tragachse elektrisch mit der Anzeigevorrichtung verbunden ist.
Die Erfindung stellt des Weiteren eine Vorrichtung zur Verwendung in einer Nähmaschine bereit, umfassend einen Spulenkörper mit darauf aufgewickeltem Leitungsdraht, einen Anschluss, der mit einem Abschnitt des Leitungsdrahtes elektrisch verbunden ist, eine Tragachse, die den Spulenkörper drehbar trägt, einen Nähmechanismus, enthaltend eine Metallnadel, die den von dem Spulenkörper gezogenen Leitungsdraht mittels der Metallnadel unter Verwendung eines Fadens an einem Objekt annäht, und eine Anzeigevorrichtung, die sowohl mit einem Ende des Leitungsdrahtes als auch mit der Metallnadel elektrisch verbunden ist, wobei die Anzeigevorrichtung dafür vorgesehen ist, das Vorhandensein eines Kontakts der Metallnadel mit dem Leitungsdraht anzuzeigen, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
eine hohle leitfähige Buchse mit einer ersten Längsbohrung, wobei die leitfähige Buchse in einer zweiten Längsbohrung, die sich in dem Spulenkörper befindet, angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass
die Tragachse leitfähig ist und in die erste Längsbohrung der Buchse eingeführt ist, wobei die Tragachse die leitfähige Buchse drehbar trägt und elektrisch mit der leitfähigen Buchse verbunden ist; und
der Anschluss als leitfähige Umkleidung der Umfangsfläche des Körperabschnitts des Spulenkörpers ausgebildet ist;
ein leitfähiges Glied elektrisch mit dem Anschluss und der Buchse verbunden ist; und
der Anschluss über das leitfähige Glied, die leitfähige Buchse und die Tragachse elektrisch mit der Anzeigevorrichtung verbunden ist.
Die Vorrichtung kann des Weiteren eine Betriebssteuerungseinheit umfassen, die den Betrieb der Nähmaschine stoppt, sobald ein Kontakt der Metallnadel mit dem Leitungsdraht vorliegt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die leitfähige Buchse ein Ende, das mit einem Flansch versehen ist, der einen größeren Durchmesser aufweist als die zweite Längsbohrung, wobei das andere Ende mit einem Gewinde versehen ist, das mit einer Mutter dergestalt in Eingriff gelangt, dass die Buchse an dem Spulenkörper befestigt ist.
Der Begriff "Nähmaschine" umfasst im Sinne des vorliegenden Textes Zickzacknähmaschinen, die Zickzackstiche herstellt, Nähautomaten und ähnliche Nähmaschinen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet, wenn ein umhüllter oder nicht-umhüllter Leitungsdraht mit der Nähmaschine an einem Objekt oder Artikel angenäht wird, die Anzeigevorrichtung nicht, solange die Nähmaschine normal arbeitet, d. h. solange die Nadel keinen Kontakt zu dem Leitungsdraht hat, sei es direkt oder durch das Umhüllungsmaterial hindurch.
Wenn die Nadel der Nähmaschine aufgrund einer Störung mit dem Leitungsdraht in Kontakt kommt, sei es direkt oder durch das Umhüllungsmaterial hindurch, so wird der zur Anzeigevorrichtung gehörige Stromkreis über einen Anschluss, der mit dem Leitungsdraht verbunden ist, und die Metallnadel der Nähmaschine geschlossen, wodurch die Anzeigevorrichtung in Betrieb geht.
In der oben dargelegten Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Kontakt der Nadel der Nähmaschine mit dem Leitungsdraht erkennen und anzeigen, während der Draht mittels der Nähmaschine an dem Objekt oder Artikel angenäht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Beschädigung eines Leitungsdrahtes infolge des Kontakts mit einer Metallnadel anhand der Anzeige der Anzeigevorrichtung erkannt werden. Des Weiteren kann die Beschädigung in Echtzeit erkannt werden, so dass geeignete Maßnahmen effizienter ergriffen werden können, als wenn man die Beschädigung erst während einer Inspektion im Anschluss an das Nähen feststellt. Das heißt, wenn eine Beschädigung des Leitungsdrahtes in Echtzeit erkannt wird, so kann der beschädigte Abschnitt des Drahtes leicht lokalisiert werden, so dass die Ursache für die Beschädigung unverzüglich überprüft werden kann, um Gegenmaßnahmen einzuleiten. Wenn beispielsweise an dem Leitungsdraht während des Nähens ein irreparabler Schaden wie beispielsweise ein Bruch entsteht, so kann eine zweckmäßige Maßnahme, wie beispielsweise eine Unterbrechung des Nähvorgangs, ergriffen werden, bevor der Draht vollständig angenäht ist. Dadurch wird eine Situation vermieden, in der die gesamte Länge des Drahtes an das Objekt oder den Artikel angenäht wird, obwohl es zu einer Beschädigung gekommen ist, und das Endprodukt als Ausschuss angesehen werden muss. Auf diese Weise wird Materialverlusten entgegengewirkt, und die Kosten werden gesenkt.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann so konfiguriert sein, dass ein Signal an das Steuerungssystem der Nähmaschine gesandt wird, um die Nähmaschine automatisch anzuhalten, wenn der Stromkreis der Anzeigevorrichtung geschlossen wird, d. h. bei Kontakt der Nadel mit dem Leitungsdraht. Die automatische Steuerung der Nähmaschine eignet sich besonders zur Verwendung in einer Mehrkopfnähmaschine, die gleichzeitig eine Mehrzahl von Objekten näht.
Das heißt, wenn der Draht beschädigt ist, kann der Kopf, der den Schaden verursacht hat, anhand der Stromkreisaktivität der Anzeigevorrichtung in Echtzeit ermittelt werden. Es ist möglich, nur den Kopf anzuhalten, der den Schaden verursacht hat, während die anderen Köpfe weiterarbeiten, wodurch Arbeitszeitverluste der Mehrkopfnähmaschine insgesamt verringert werden und der Produktionsdurchsatz verbessert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Schadenserkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vertikale Schnittansicht des in 1 gezeigten Spulenkörpers.
3 ist eine vertikale Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Spulenkörpers.
4 ist eine Schemadarstellung eines automatischen Stoppmechanismus' für eine Nähmaschine, wobei dieser Mechanismus in der Schadenserkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Erkennung von Beschädigungen des Leitungsdrahtes, insbesondere der Vorrichtung zur Verwendung in einer Nähmaschine zum Erkennen von Schäden an einem umhüllten Leitungsdraht während des Nähens des Drahtes (im Weiteren einfach als "Schadenserkennungsvorrichtung" bezeichnet). In 1 bezeich net A die gesamte Schadenserkennungsvorrichtung. In 1 sind nur Teile der Spulenkörpertragrahmen f₁ und f₂, ein von den Rahmen f₁ und f₂ getragener Spulenkörper 3 und eine Nadel 10 gezeigt; andere Teile der Nähmaschine wurden weggelassen.
Die in 1 gezeigte Schadenserkennungsvorrichtung A enthält eine Anzeigevorrichtung 1. Die Anzeigevorrichtung 1 kann ein Kathodenstrahlröhren-Anzeigegerät, ein LCD-Anzeigegerät (Flüssigkristallanzeige) ein LED-Anzeigegerät (Leuchtdiodenanzeige), ein Plasmaanzeigegerät oder ein sonstiges von verschiedenen Anzeigemitteln umfassen.
Ein Spulenkörper 3 mit einem darauf aufgewickelten umhüllten Leitungsdraht 2 zur Verwendung in einer Nähmaschine ist mit einer leitfähigen Buchse 5 und einer leitfähigen Tragachse 4 versehen. Des Weiteren enthält die Schadenserkennungsvorrichtung A einen ersten Anschluss t₁, der mit dem Wicklungsanfangsabschnitt des umhüllten Leitungsdrahtes 2 auf dem Spulenkörper 3 elektrisch verbunden ist, und einen zweiten Anschluss t₂, der auswärts des Spulenkörpers 3 angeordnet und elektrisch mit dem Anschluss t₁ verbunden ist. Ein Schraubenabschnitt 5a, der an einer Flanschfläche der Buchse 5 angeordnet ist, kann als der erste Anschluss t₁ benutzt werden. Ein Abschnitt der Tragachse 4, der aus dem Spulenkörper 3 hervorsteht (beispielsweise ein Endabschnitt der Tragachse 4), kann als der zweite Anschluss t₂ verwendet werden.
2 ist eine Schnittansicht des Spulenkörpers 3, der mit der Buchse 5 und der Tragachse 4 versehen ist. Die leitfähige Buchse 5 ist an einem Ende mit einem Flansch 6 versehen, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Loches (der Längsbohrung) 3a des Spulenkörpers 3, und am anderen Ende ist ein Gewinde 7 zur Eingriffnahme einer Mutter 8 vorhanden, so dass die Buchse 5 am Spulenkörper 3 befestigt wird, wenn sie in das Loch 3a eingeführt wird.
Die Tragachse 4 hat zwei Endabschnitte, die aus den jeweiligen Enden des Loches 3a hervorstehen. Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass die Tragachse 4 mit Spielpassung in einem Loch (der Längsbohrung) der Buchse 5 sitzt. Bei dieser Ausführungsform ist die Tragachse 4 in leitfähigen Metalllagern (vorzugsweise Nadellagern) 9 gelagert, die an den jeweiligen Endabschnitten der Buchse 5 angeordnet sind. Die Tragachse 4 ist somit dergestalt angeordnet, dass sie einen elektrischen Kontakt mit der Buchse 5 hält und den Spulenkörper 3 drehbar trägt.
Der Wicklungsanfangsabschnitt 2a des Leitungsdrahtes 2, der auf den Spulenkörper 3 aufgewickelt ist, führt durch ein Loch 3b, das in den Spulenkörper 3 hineingebohrt ist, und ist mittels des Schraubenabschnitts 5a am Flansch 6 befestigt, wobei der Anfangsabschnitt 2a nicht-umhüllt ist, um eine elektrische Kontinuität mit der Buchse 5 herzustellen.
Bei einer solchen Anordnung ist der Leitungsdraht 2 über den Schraubenabschnitt 5a (den ersten Anschluss t₁) elektrisch mit der Buchse 5 verbunden und ist des Weiteren mit dem Endabschnitt (dem zweiten Anschluss t₂) der Tragachse 4, der auswärts des Spulenkörpers 3 angeordnet ist, über die Metalllager 9 verbunden, die eine elektrische Kontinuität mit der Buchse 5 und der Tragachse 4 haben. Bei dieser Ausführungsform können ein oder mehrere zusätzliche Metalllager nebeneinander in dem Loch der Buchse 5 angeordnet sein. Dies vergrößert die Kontaktfläche der Lager 9 mit der Buchse 5 und der Tragachse 4 und kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen ihnen erhöhen. Zu dem gleichen Zweck kann ein leitfähiges Fett auf die Kontaktflächen aufgetragen werden.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Spulenkörpers 3 ohne Leitungsdraht. Wie in 3 gezeigt, kann eine leitfähige Umkleidung an der Umfangsfläche des Körperabschnitts eines Spulenkörpers 3 ausgebildet sein und als erster Anschluss t₁ verwendet werden. Eine leitfähige Tragachse 4 ist durch das Loch 3a des Spulenkörpers 3 hindurchgeschoben, wobei ihre Endabschnitte aus jeweiligen Enden des Loches 3a hervorstehen. Einer der Endabschnitte der Tragachse 4 dient als zweiter Anschluss t₂. Die Tragachse 4 ist über ein leitfähiges Metalllager 9, eine leitfähige Buchse 5, die zwischen der Tragachse 4 und dem Spulenkörper 3 angeordnet ist, und ein leitfähiges Glied t₄, das den Körperabschnitt des Spulenkörpers 3 durchstößt, elektrisch mit dem ersten Anschluss t₁ verbunden. Das leitfähige Glied t₄ ist elektrisch an einem Ende mit der Buchse 5 und am anderen Ende mit dem ersten Anschluss t₁ verbunden. Wie bei der in 2 gezeigten Ausführungsform befindet sich an einem Ende der Buchse 5 ein Flansch 6, der einen größeren Durchmesser hat als das Loch 3a des Spulenkörpers 3, und an dem anderen Ende befindet sich ein Gewinde zur Eingriffnahme einer Mutter 8, so dass die Buchse 5 am Spulenkörper 3 befestigt wird, wenn sie in das Loch 3a eingeführt wird. Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass die Tragachse 4 mit Spielpassung in einem Loch der Buchse 5 mit leitfähigen Metalllagern 9, wie beispielsweise Nadellagern, Kugellagern oder dergleichen, sitzt.
Der Wicklungsanfangsabschnitt des (nicht gezeigten) umhüllten Leitungsdrahtes ist in zweckmäßiger Weise mit dem ersten Anschluss t₁ verbunden. Beispielsweise ist der nicht-umhüllte Wicklungsanfangsabschnitt des Leitungsdrahtes mit einer zweckmäßigen Anzahl von Wicklungen um den zylindrischen Anschluss t₁ gewickelt und je nach Bedarf am Anschluss t₁ mit einem Klebstoff befestigt.
Der Spulenkörper 3 mit der in 2 oder 3 gezeigten Bauform wird von Spulenkörpertragrahmen f₁ und f₂, die an einer Nähmaschine angebracht sind, getragen oder ist daran montiert, wobei die Endabschnitte (der zweite Anschluss t₂) der Tragachse 4 von den Tragrahmen f₁ und f₂ getragen werden.
Der Rahmen f₁ hat einen dritten Anschluss t₃, der elektrisch mit dem zweiten Anschluss t₂ verbunden ist, welcher an der Tragachse 4 vorhanden ist, die durch den Spulenkörper 3 geschoben ist. Als dritter Anschluss t₃ kann ein Metallblock benutzt werden, der eine Vertiefung aufweist, um den körperlichen und elektrischen Kontakt mit den Endabschnitten der Tragachse 4 (dem zweiten Anschluss t₂) zu verbessern. Der dritte Anschluss t₃ ist an einem Arm 12 des Nähmaschinenhauptkörpers mit einem dazwischen angeordneten Isolierungselement 11 befestigt.
Der Rahmen f₂ ist so gebaut, dass die Tragachse 4 vom Nähmaschinenhauptkörper isoliert ist. Die Isolierung wird dadurch bewerkstelligt, dass der Rahmen f₂ beispielsweise als Ganzes aus einem isolierenden Material hergestellt wird. Alternativ kann die Tragachse 4 vom Nähmaschinenhauptkörper dadurch isoliert werden, dass der Rahmen f₂ genauso aufgebaut ist wie der Rahmen f₁, wobei ein Isolierungselement des Rahmens f₂ an dem Arm des Nähmaschinenhauptkörpers befestigt ist. In diesem Fall ist es möglich, ein Paar Tragrahmen mit symmetrischem Aufbau herzustellen.
Die Anzeigevorrichtung 1 hat zwei Kabelanschlüsse, von denen einer mit dem dritten Anschluss t₃ verbunden ist und der andere über den Rahmen f₁ mit der Metallnadel 10 verbunden ist. Die Metallnadel 10 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Material – oder ist vorzugsweise mit einem metallischen Material überzogen –, das eine hohe Leitfähigkeit besitzt. Des Weiteren ist die Anzeigevorrichtung 1 an eine Stromversorgung angeschlossen, um an die Nadel 10 und den Leitungsdraht 2 eine Spannung anzulegen. In 1 bezeichnet C₁ ein Kabel, das den einen Kabelanschluss mit dem Anschluss t₃ verbindet, und C₂ bezeichnet ein Kabel, das den anderen Kabelanschluss mit der Nadel 10 verbindet.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Erdungssystem des Nähmaschinenhauptkörpers dazu benutzt, den Kabelanschluss der Anzeigevorrichtung 1 mit der Nadel 10 zu verbinden. Das heißt, das in 1 gezeigte Kabel C₃, das vom Arm 12 des Nähmaschinenhauptkörpers zur Nadel 10 verläuft, gibt es in dieser Ausführungsform (praktisch) nicht. Das heißt, die Metallnadel 10 befindet sich in elektrischer Kontinuität mit einem leitfähigen Glied, das die Nadel 10 hält oder beinhaltet (wie beispielsweise ein Nadelhalter oder eine Nadelschiene; im Weiteren als "Nadelhalter" bezeichnet), und der Nadelhalter befindet sich in elektrischer Kontinuität mit dem leitfähigen Nähmaschinenhauptkörper. Wenn also der andere Kabelanschluss der Anzeigevorrichtung 1 mit dem Arm 12 verbunden ist, der den Rahmen f₁ aufweist, welcher sich in elektrischer Kontinuität mit dem Nähmaschinenhauptkörper befindet, so kann der andere Kabelanschluss der Anzeigevorrichtung 1 elektrisch mit der Nadel 10 verbunden sein. Mit dieser Konfiguration kann die Schadenserkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung realisiert werden, ohne dass Nähkopfabschnitte herkömmlicher Nähmaschinen verändert oder umgebaut werden müssen.
Es ist auch möglich, ein Kabel von einem Nadelhalter, der vom Nähmaschinenhauptkörper isoliert ist, zum Kabelanschluss der Anzeigevorrichtung zu verlegen, ohne das Erdungssystem zu benutzen. Vorzugsweise wird für dieses Kabel ein umhülltes Leitungskabel verwendet, damit eine Isolierung zwischen der Nadel 10 und dem Nähmaschinenhauptkörper gewährleistet ist. Es wird ein zweckmäßiges Mittel verwendet, um das umhüllte Leitungskabel, das zu dem Kabelanschluss der Anzeigevorrichtung verläuft, stabil mit der Nadel oder dem Nadelhalter, die bzw. der die Auf- und Abbewegung vollführt, zu verbinden.
Während des Nähens des umhüllten Leitungsdrahtes 2 mittels der Nähmaschine (wobei der Nähfaden in 1 mit 20 bezeichnet ist) ist der Stromkreis der Anzeigevorrichtung 1 geöffnet, so dass die Anzeigevorrichtung 1 nicht in betrieb ist, wenn die Nadel 10 normale Bewegungen vollführt, d. h. wenn die Nadel 10 nicht den umhüllten Leitungsdraht 2 berührt, der an ein Objekt oder einen Artikel B angenäht wird.
Wenn es zu einer Abnormalität kommt und die Nadel 10 das Umhüllungsmaterial durchdringt und den Draht 2 während des Nähens berührt, so wird der Stromkreis der Anzeigevorrichtung 1 über die Nadel 10, einen Abschnitt des Drahtes 2 vom Kontaktpunkt mit der Nadel 10 zum Wicklungsanfang am Spulenkörper 3, den ersten Anschluss t₁, den zweiten Anschluss t₂ und den dritten Anschluss t₃ geschlossen. Dadurch geht die Anzeigevorrichtung 1 in Betrieb. Wenn also die Nadel 10 den Draht 2 berührt, so kann die Anzeigevorrichtung 1 sofort das Vorhandensein eines Kontakts anzeigen.
Des Weiteren kann die Vorrichtung so konfiguriert sein, dass ein Signal an das Steuerungssystem der Nähmaschine gesandt wird, um die Nähmaschine automatisch anzuhalten, wenn der Stromkreis der Anzeigevorrichtung geschlossen wird. 4 zeigt eine Ausführungsform des automatischen Stoppmechanismus' für Nähmaschinen.
Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform umfasst die Schadenserkennungsvorrichtung eine Betriebssteuerungseinheit, enthaltend einen Steuersignalgenerator, der elektrisch mit dem Leitungsdraht und der Metallnadel in Reihe verbunden ist, und eine Stromversorgungssteuerung, die dafür konfiguriert ist, ein Steuersignal von dem Steuersignalgenerator zu empfangen und den Betrieb der Nähmaschine anhand des Steuersignals zu steuern. Wenn die Nadel den Leitungsdraht berührt, so erzeugt in dieser Betriebssteuerungseinheit der Steuersignalgenerator ein Steuersignal und sendet es an die Stromversorgungssteuerung. Nachdem die Stromversorgungssteuerung das Steuersignal empfangen hat, veranlasst sie eine Unterbrechung der Stromzufuhr zur Näh maschine. Die Betriebssteuerungseinheit kann somit den Betrieb der Nähmaschine unterbrechen, wenn die Nadel den Leitungsdraht berührt. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Schadenserkennungsvorrichtung des Weiteren eine Rücksetztaste und eine Relaisschaltung, die mit dem Stromkreis der Anzeigevorrichtung verbunden sind, dergestalt, dass die Nähmaschine durch Drücken der Rücksetztaste aus dem Halt-Zustand wieder in den Betriebszustand zurückversetzt werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in einer Mehrkopfnähmaschine mit einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Nähköpfe verwendet werden. Bei einer Mehrkopfnähmaschine ist jeder Nähkopf mit der Schadenserkennungsvorrichtung A ausgestattet. In diesem Fall kann die Anzeigevorrichtung 1 an jedem Nähkopf vorhanden sein, oder sie kann eine Anzeigevorrichtung sein, die eine Mehrzahl von Anzeigemitteln umfasst, die jeweils einem Nähkopf entspricht (nicht gezeigt). Des Weiteren kann der automatische Stoppmechanismus für die Mehrkopfnähmaschine Anwendung finden. Das heißt, ein zweckmäßiger automatischer Stoppmechanismus wird dergestalt vorgesehen, dass nur der Kopf, der mit der Nadel in Kontakt gekommen ist, angehalten werden kann, während die anderen Köpfe weiterarbeiten. Mit Hilfe dieses Mechanismus' ist es möglich, die Arbeitszeitverluste der Mehrkopfnähmaschine insgesamt zu verringern und den Produktionsdurchsatz zu verbessern. Es können verschiedene bekannte elektrische Schaltungen verwendet werden, um diesen automatischen Stoppmechanismus für Nähmaschinen zu realisieren.
Obgleich das oben Dargelegte eine Ausführungsform einer Schadenserkennungsvorrichtung zur Verwendung in einer Nähmaschine darstellt, die den umhüllten Leitungsdraht 2 an das Objekt oder den Artikel B näht, kann die Schadenserkennungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung auch für eine Nähmaschine Anwendung finden, die einen nicht-umhüllten Leitungsdraht an ein Objekt oder einen Artikel näht. In diesem Fall wird ein zweckmäßiger Drahtzuführungsweg in einer Vorrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, ausgebildet, um eine Isolierung zwischen einem nicht-umhüllten Leitungsdraht, der anstelle des umhüllten Leitungsdrahtes 2 verwendet wird, und dem Nähmaschinenhauptkörper, der eine elektrische Kontinuität mit der Nadel aufweist, aufrecht zu erhalten. Beispielsweise kann die Isolierung aufrecht erhalten werden, indem aus einem isolierenden Material eine Mehrzahl von Seilscheibenmechanismen und Kopfeinheiten hergestellt werden, um den Draht über einen zuvor festgelegten Weg zu dem Objekt oder dem Artikel B zu führen. Alternativ können sämtliche Abschnitte der Nähmaschine, die mit dem Leitungsdraht in Berührung gebracht werden könnten, mit einem isolierenden Material überzogen werden.
Obgleich dieses Ausführungsform das Erdungssystem des Nähmaschinenhauptkörpers als Teil des elektrischen Pfades benutzt, um die Nadel 10 mit einem Kabelanschluss der Anzeigevorrichtung 1 zu verbinden, ist es auch möglich, den Nadelhalter, der die Nadel 10 hält oder beinhaltet, von dem Nähmaschinenhauptkörper zu isolieren und ein umhülltes Kabel von dem Nadelhalter aus zu verlegen, um die Nadel 10 mit dem Kabelanschluss der Anzeigevorrichtung zu verbinden. Bei einer solchen Konfiguration ist es nicht erforderlich, den Leitungsdraht 2 von dem Nähmaschinenhauptkörper zu isolieren, und der Leitungsdraht 2 kann mit dem Kabelanschluss der Anzeigevorrichtung über das Erdungssystem des Nähmaschinenhauptkörpers verbunden werden. In diesem Fall kann der Endabschnitt (der zweite Anschluss) der Tragachse 4, der elektrisch mit dem Leitungsdraht 2 verbunden ist, direkt auf dem Spulenkörpertragrahmen (beispielsweise der Arm 12, der mit einer Vertiefung versehen ist) getragen werden, der als dritter Anschluss t₃ dient. Dadurch braucht der dritte Anschluss t₃ nicht, wie in 1 gezeigt, separat ausgebildet zu werden, wo er vom Nähmaschinenhauptkörper isoliert ist. Diese Bauweise kann für das Nähen sowohl des umhüllten Leitungsdrahtes als auch des nicht-umhüllten Leitungsdrahtes verwendet werden.

Claims

Schadenserkennungsvorrichtung zur Verwendung in einer Nähmaschine, umfassend einen Spulenkörper (3) mit einem darauf aufgewickelten leitenden Draht bzw. Leitungsdraht (2), einen Anschluss (t₁), der mit einem Abschnitt des Leitungsdrahtes elektrisch verbunden ist, eine Achse (4), die den Spulenkörper drehbar trägt, einen Nähmechanismus, enthaltend eine Metallnadel (10), die den von dem Spulenkörper gezogenen Leitungsdraht mittels der Metallnadel unter Verwendung eines Fadens an einem Objekt annäht, und eine Anzeigevorrichtung, die sowohl mit einem Ende des Leitungsdrahtes als auch mit der Metallnadel elektrisch verbunden ist, wobei die Anzeigevorrichtung dafür vorgesehen ist, das Vorhandensein eines Kontakts der Metallnadel mit dem Leitungsdraht anzuzeigen, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine hohle leitfähige Buchse (5) mit einer ersten Längsbohrung, wobei die leitfähige Buchse in einer zweiten Längsbohrung (3a), die sich in dem Spulenkörper befindet, angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Achse leitfähig ist und in die erste Längsbohrung der Buchse eingeführt ist, wobei die Achse die leitfähige Buchse drehbar trägt und elektrisch mit der leitfähigen Buchse verbunden ist; und der Anschluss (t₁) an der leitfähigen Buchse angeordnet ist und über die leitfähige Buchse und die Achse elektrisch mit der Anzeigevorrichtung verbunden ist.
Vorrichtung zur Verwendung in einer Nähmaschine, umfassend einen Spulenkörper (3) mit einem darauf aufgewickelten leitenden Draht bzw. Leitungsdraht (2), einen Anschluss (t₁), der mit einem Abschnitt des Leitungsdrahtes elektrisch verbunden ist, eine Achse (4), die den Spulenkörper drehbar trägt, einen Nähmechanismus, enthaltend eine Metallnadel (10), die den von dem Spulenkörper gezogenen Leitungsdraht mittels der Metallnadel unter Verwendung eines Fadens an einem Objekt annäht, und eine Anzeigevorrichtung, die sowohl mit einem Ende des Leitungsdrahtes als auch mit der Metallnadel elektrisch verbunden ist, wobei die Anzeigevorrichtung derart ausgestaltet ist, das Vorhandensein eines Kontakts der Metallnadel mit dem Leitungsdraht anzuzeigen, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine hohle leitfähige Buchse (5) mit einer ersten Längsbohrung, wobei die leitfähige Buchse in einer zweiten Längsbohrung (3a), die sich in dem Spulenkörper befindet, angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Achse leitfähig ist und in die erste Längsbohrung der Buchse eingeführt ist, wobei die Achse die leitfähige Buchse drehbar trägt und elektrisch mit der leitfähigen Buchse verbunden ist; der Anschluss (t₁) als leitfähige Umkleidung bzw. -auskleidung der Umfangsfläche des Körperabschnitts des Spulenkörpers ausgebildet ist; ein leitfähiges Glied elektrisch mit dem Anschluss und der Buchse verbunden ist; und der Anschluss über das leitfähige Glied, die leitfähige Buchse und die Achse elektrisch mit der Anzeigevorrichtung verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, die des Weiteren eine Betriebssteuerungseinheit umfasst, die den Betrieb der Nähmaschine stoppt, sobald ein Kontakt der Metallnadel (10) mit dem Leitungsdraht (2) vorliegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die leitfähige Buchse (5) ein Ende umfasst, das mit einem Flansch (6) versehen ist, der einen größeren Durchmesser aufweist als die zweite Längsbohrung (3a), wobei das andere Ende mit einem Gewinde (7) versehen ist, das mit einer Mutter (8) dergestalt in Eingriff gelangt, dass die Buchse an dem Spulenkörper befestigt ist.