EP0387255A1 - Nähmaschine mit einem fadenwächter. - Google Patents

Nähmaschine mit einem fadenwächter.

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EP0387255A1
EP0387255A1 EP88907691A EP88907691A EP0387255A1 EP 0387255 A1 EP0387255 A1 EP 0387255A1 EP 88907691 A EP88907691 A EP 88907691A EP 88907691 A EP88907691 A EP 88907691A EP 0387255 A1 EP0387255 A1 EP 0387255A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sewing machine
thread
signal
control circuit
revolutions
Prior art date
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Granted
Application number
EP88907691A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0387255B1 (de
Inventor
Walter Hager
Edgar Butzen
Guenther Denuell
Kurt Arnold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Pfaff AG
Original Assignee
Pfaff Industriemaschinen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Pfaff Industriemaschinen GmbH filed Critical Pfaff Industriemaschinen GmbH
Publication of EP0387255A1 publication Critical patent/EP0387255A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0387255B1 publication Critical patent/EP0387255B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B51/00—Applications of needle-thread guards; Thread-break detectors
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B59/00—Applications of bobbin-winding or -changing devices; Indicating or control devices associated therewith
    • D05B59/02—Devices for determining or indicating the length of thread still on the bobbin
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B69/00—Driving-gear; Control devices
    • D05B69/36—Devices for stopping drive when abnormal conditions occur, e.g. thread breakage

Definitions

  • the invention relates to a sewing machine according to the preamble of claim 1.
  • Such a sewing machine is known from DE-PS 20 45 435.
  • the coil of this arrangement has, on its flange facing a light source and a light receiver, a marking formed by bright-double fields.
  • the marking of the rotating bobbin acts as a pulse generator.
  • the pulse sequence changes, as a result of which the switch-off mechanism of the sewing machine is actuated by electrical or electronic means arranged downstream of the light receiver.
  • Fade ⁇ wumbleter reacting to the change in the pulse sequence have the disadvantage due to the inertia of the bobbin that a reduction in the number of machine drums causes a bobbin advance which, despite continued thread draw-off, can briefly trigger a bobbin standstill which triggers the response of the fade ⁇ monitor.
  • the electronic switch causes a capacitor v ⁇ ⁇ to discharge through a resistor connected to a DC voltage supply. If, on the other hand, the next pulse does not occur when the monitored disk is at a standstill, then the capacitor charges up to such an extent that there is a voltage sufficient between its poles to switch a secondary relay.
  • the voltage required to switch the relay thus determines the operating behavior of the thread monitor, although a slightly higher threshold voltage reduces the risk of an overly sensitive reaction to fluctuations in the bobbin speed, but the reaction time until the sewing machine stops when the thread breaks is unnecessary enlarged.
  • the object of the invention specified in claim 1, 2 or 3 is z -: - Round, a thread monitor so that this only indicates an actual thread fault despite a negligibly short reaction time.
  • the thread is checked after pulling off the bobbin or from the spool of thread by constantly changing the intensity, the number of stitches to be carried out or the number of main shaft revolutions after a thread fault being specified by the predeterminable maximum value .
  • This maximum value is in view of a low one
  • a short response time is desirable, for example, if the signal generator is due to the
  • the maximum value should advantageously not be less than a minimum amount, since in this way a thread loosening due to a short bobbin standstill does not cause the thread monitor to malfunction triggers.
  • a bobbin standstill is, for example, the result of a bobbin advance which can occur by reducing the machine speed during the sewing operation.
  • the measure of counting the number of stitches until the next change proves to be advantageous, since after a few stitches the thread has been used up and the spool is turned further.
  • the thread monitor can work optoelectronically, electromagnetically, pneumatically or mechanically depending on the required area of application.
  • the optoelectronic monitoring method according to claim 2 has proven to be expedient, since the signal transmitter can be scanned contact-free and wear-free with little technical effort. Optoelectronic thread monitors also monitor relatively accurately and responsively.
  • magnetic monitoring methods according to claim 3 are that they have proven to be particularly insensitive to contamination and are therefore preferably suitable for thread monitors, in whose signal path a build-up of lint arising during sewing cannot be ruled out.
  • the use of permanent magnets on the signal transmitter is advantageous since the thread monitor only needs a receiver suitable for receiving the magnetic signals because of the permanent magnets acting as transmitters. If this receiver is designed as a Hall sensor, it is particularly light and compact. In claims 4 and 5 further designs of the thread monitor are given.
  • the proximity switch responds according to its execution farm to inductive or capacitive signal changes, the sensor of claim 5, however, to pressure changes.
  • the measure of claim 6 has proven to be advantageous in order to use up the relatively large thread lots after an intermediate stop, in particular after the sewing machine has decelerated from maximum speed to standstill, and only then switch back to the counting direction provided for the sewing operation
  • a counting direction is provided, by means of which the counter responsible for sewing operation is only reactivated after the thread lots caused by thread cutting have been completely used up.
  • a counting direction is sufficient, which can be adapted by switching over to the respective state of the sewing machine, such as sewing operation, intermediate stop or thread cutting.
  • the measure according to claim 9 has the effect that a larger, arbitrarily preselectable residual thread can be metered relatively precisely.
  • a counting device proves to be particularly advantageous in the case of sewing units on which larger workpieces are sewn.
  • FIG. 1 shows a section through the gripper of a sewing machine.
  • Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. 1;
  • FIG. 5 shows a section through a gripper along the line V-V of FIG. 6.
  • Fig. 6 is a section along the line VI-VI of Fig. 5;
  • Fig. 8 shows a section through the gripper along the line
  • Fig. 9 is a section along the line IX-IX of Fig. 8.
  • FIG. 10 the one assigned to the sensor of FIG. 8
  • Fig. 11 shows a section through the gripper along the line XI-XI of FIG. 12;
  • Fig. 12 is a section along the line XII-XII of Fig. 11;
  • FIG. 13 is an enlarged sectional view of the sensor of FIG. 11;
  • FIG. 14 the counting device assigned to the sensor of FIG. 11.
  • the gripper drive shown in FIG. 1 of a first embodiment contains a gripper drive shaft (1) on which a gripper body (2), which is only partially shown, is secured against rotation by a stud screw (3).
  • a bobbin case (4) is mounted in a manner not shown, which bears a central pin (5) on which a bobbin wound with thread (6) is mounted.
  • the coil (6) is provided with a front flange (7) and a rear flange (8), " which can be plugged onto the center pin (5)
  • the flange (7) has on its outside a marking (11) formed from light-dark fields (10).
  • the bobbin case (4) has an opening (12) for
  • FIG. 3 shows in a simplified circuit diagram the elements of a control circuit (15) required for the function of the thread monitor.
  • Current flows from the positive pole of a regulated voltage source via the light-emitting diode (13) and a resistor (16) to ground.
  • Current also flows from the positive pole of the voltage source via the photodetector (14) designed as a phototransistor and a resistor (17) to ground.
  • a capacitor (18) is connected to the emitter of the photodetector (14) and is connected via an amplifier (19) and an AND gate C20) to an input (El) of a counter (21). Together with this counter (21), the cements (17) to (20) form a counting direction (22).
  • a negation element (23) is connected to the second input of the AND gate (20), to which a pulse (M) emitted at the output of the sewing machine is fed immediately after switching on the auxiliary motor (24).
  • a signal corresponding to the required maximum value can be fed to it via an input (E2).
  • the maximum value can be preselected on a control panel (25) to which the input (E2) is connected.
  • a position sensor (27) which monitors the revolutions of the main shaft (26) is connected to a further input (E3) of the counter (21).
  • This has a light-emitting diode (28) connected to the positive pole of a regulated voltage source, which is connected to ground via a resistor (29), and a photodetector (30) also connected to the positive pole and designed as a phototransistor, which is connected to ground via a resistor (31) is laid on.
  • a disc (32) which is fixed on the main shaft (26) and is designed with an opening (33) for the passage of the light rays. With each pass a pulse (P) is delivered to the input (E3) of the counter (21).
  • the output () of the counter (21) is connected to an input of an AND gate (34). At the other inputs of the AND gate (34) are counting directions (35 to 37) connected
  • the counting direction (35) can be controlled by the pulse (M) emitted at the output of the drive motor (24), while the counting direction (36), after thread cutting, has a pulse (F) of not shown
  • Thread cutting device receives.
  • the counting device (37) can be activated by a pulse (W) in that the seamstress, after replacing the empty bobbin with a filled one, actuates a corresponding switch on the sewing machine. All three counting devices (35 to 37) are connected to the position transmitter (27) and take up the pulses (P) emitted by the latter.
  • the structure of the individual counting devices (35 to 37) is identical, each, as shown in FIG. 4, a dynamic element (41) formed from a resistor (38), a capacitor (39) and an amplifier (40) Has flip-flop memory (42) and a counter (43).
  • An input (ZE1) (FIGS. 3 and 4) of each counting device (35 to 37) is connected to the control panel (25), while at the input 'ZE2) the pulses emitted by the sewing machine (M, F or W) and at the input (ZE3) the pulses (P) are recorded.
  • the output (ZA) of the respective counting device (35 to 37) is connected to an input of the AND gate (34).
  • the dynamic element (41) is connected to the input (ZE2) of the respective counting direction (35 to 37) and has the effect that the received pulses (M, F or W) are only briefly applied to the input (S) of the memory (42).
  • the other input (S 1 ) of the memory (42) is with the Output (A), the output (- • ') of the memory (42) are connected to the reset input (RE) of the counter (43).
  • the output (Q ') is also connected to the output (ZA) of the counting direction.
  • the output of the AND gate (34) (FIG. 3) is connected to an OR gate (44), to which the counting device (37) is also connected.
  • the output of the OR gate (44) is connected via an amplifier (45) to a display element (46) which is connected to ground via a resistor (47).
  • a switch (49) connected to a switch-off device (48) of the drive motor (24) which drives the main shaft (26) via a V-belt (50).
  • the first arrangement works as follows:
  • the light rays of the light-emitting diode (13) fall through the opening (12) of the bobbin capsule (4) onto the marking (11), are reflected on the marking and, after re-emerging from the opening (12), are fed to the photodetector (14).
  • the Lichtempfä ⁇ ger (14) takes up signals of different light intensity one after the other. In coils standstill due to Fade ⁇ brucn or Fadene ⁇ de however, is a signal of constant * Lichti ⁇ te ⁇ sitä 't.
  • the control circuit (15) of the exemplary embodiment only evaluates the signal bei. ⁇ transition from a darker to a clearer field (10) of the marking (11). However, the thread monitor would also be functional if only the transitions from a lighter to a darker field or if both transitions were evaluated.
  • the photodetector (14) With each such transition, the photodetector (14) becomes conductive and current flows through the resistor (17) to ground.
  • the voltage that builds up is fed to the AND gate (20) via the capacitor (18) and the amplifier (19).
  • the capacitor (18) is advantageously used to filter out direct currents caused by daylight and low-frequency alternating currents caused by sewing light.
  • the drive motor (24) does not emit a pulse (M) to the negation element (23), so that a signal with potential "high”, hereinafter referred to as signal (H), is present at its output.
  • signal (H) a signal with potential "high" hereinafter referred to as signal (H)
  • the counter (21) receives a signal (H) via its input (E1) and is thereby reset to its initial position, the value zero.
  • the counter (21) then begins to sum the signals arriving at the input (E3) from the position transmitter (27), each signal corresponding to one revolution of the main shaft (26) and thus to a stitch that has been carried out.
  • the counter (21) is always reset to zero again by the respective signal recorded at the input (El) before the maximum value set on the control panel (25) and preselected via the input (E2) is reached.
  • This value can be found, for example, in that the number of stitches and thus the number of revolutions of the main shaft (26) when the bobbin is full and the smallest on the Sewing machine adjustable stitch length, which are necessary for a rotation of the bobbin (6) from one field (10) to the next, is determined by measurements.
  • the counter (21) counts up to the preselected maximum value and emits a signal (H) at its output (A) to the AND gate (34).
  • the counting devices (35 to 37), which will be discussed in greater detail below, are switched so that the signal (H) is always present at their outputs (ZA) during the sewing operation. This enables the signal (H) of the counter (21) to pass through the AND gate (34) unhindered.
  • the signal actuates the display device (46) and, when the switch (49) is closed, also the switch-off device (48) which, depending on the version, switches off the drive motor (24) immediately, for example, or prevents it from restarting after the next stopping process.
  • the drive motor (24) When the drive motor (24) is actuated for the first time after the sewing machine has come to a standstill, for example after the bobbin (6) has been filled, it outputs the pulse (M) to the negation element (23). As a result, the potential at the output of the negation element (23) changes briefly to "low”, hereinafter referred to as signal (L), so that signals (H) coming from the amplifier (19) and present at the AND element (20) cannot pass .
  • the pulse (M) is fed to the input (ZE2) of the counting device (35) and passes through it into the dynamic element (41).
  • the duration of the pulse (M) is limited so that it is only present for a brief moment at the input (S) of the flip-flop memory (42) and its output (Q) is set to signal (H) .
  • the signal (L) is thus present at the output (ZA) of the counter (35) connected to the output (Q 1 ) of the memory (42), so that the AND gate (34) blocks and no signals (H) from one of the counting directions (22, 36 and 37) can interrupt the motor running.
  • the reset (RE) of the counter (43) is also connected to the output (Q 1 ) of the memory (42). As soon as the signal (L) is present at this input, it is reset to zero and begins to count the revolutions of the main shaft (26) via the input (P) until it has reached the maximum value preselected via the input (ZE1). It then gives a signal (H) to the input (S 1 ) of the via its output (A)
  • the functioning of the counting devices (36 and 37) corresponds to that of the counting device (35).
  • the counting device (37) must be linked by the OR gate (44) to the other counting devices (22, 35 and 36), since the signal (L.) Is always at the output (ZA) of the counting device (37) during its considerably longer counting interval ) is present.
  • magnets (52) are attached to the outside of the flange (7) of the coil (6) acting as a signal transmitter (51), between which are each provided with a magnet-free field (53).
  • a receiver (54) reacting to magnetic field changes is attached to the front of the coil capsule (4).
  • This is designed as a Hall sensor (55), the connections (FIG. 7) of which are connected to the counting device (22) of the control circuit (15). Since the magnets f52) are advantageously designed as permanent magnets, a signal sensor can be omitted.
  • the second arrangement works as follows:
  • a receiver (56) is designed as a proximity switch (57) (FIGS. 8 to 10), which is connected to the counting device (22) via an amplifier (58).
  • the flange (7) of the coil (6) facing the proximity switch (57) and serving as a signal transmitter (591) has projections (60) on its outside.
  • the receiver (61) of the thread monitor is a pneumatic ring beam sensor (62) (FIGS. 11 to 14), which is shown enlarged in FIG. 13.
  • the ring jet sensor (62) has a cylindrical housing (63) with an inlet connection (64) and an annular outlet nozzle (65). Inside the housing (63) a tube (66) is fixed, the free end as an inlet opening and the fixed end as
  • Outflow connection (67) is used.
  • the inflow connection (64) is connected via a pressure line (68) to a pressure source (69), the outflow connection (67) via a pressure line (70) to a pneumatic / electrical converter (71). This is connected to the counting device (22) via an amplifier (72).
  • the flange (7) of the coil (6) acting as a signal transmitter (73), is formed with projections (74) on its side facing the ring beam sensor (62).
  • the compressed air flowing in through the inlet connection (64) is deflected in the housing (63) and leaves the ring beam sensor (62) through the outlet nozzle (65). After deflection on the flange (7), the compressed air enters the

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Description

Beschreibung
Nähmaschine mit einem Fadenwächter
Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Nähmaschine ist aus der DE-PS 20 45 435 bekannt. Die Spule dieser Anorduπg weist an ihrem einer Lichtquelle und einem Lichtempfänger zugewendeten Flansch eine durch Hell-Duπkel-Fεlder gebildete Markierung auf. Solange Faden abgezogen wird, wirkt die Markierung der sich drehenden Spule als Impulsgeber. Bei Fadenbruch oder Fadenende ändert sich dagegen die Impulsfolge, wodurch der Abschaltmechanismus der Nähmaschine über dem Lichtempfänger nachgeordnete elektrische oder elektronische Mittel betätigt wird.
Auf die Änderung der Impulsfolge reagierende Fadeπwächter haben infolge der Trägheit αer Spule den Nachteil, daß eine Reduzierung der Maschinendrenzahl einen Spulenvorlauf bewirkt, der trotz fortgesetzten Fadenabzuges kurzzeitig einen das Ansprechen des Fadeπwächters auslösenden Spulenstillstand bewirken kann.
Eine derartige Fehlfunktion ist auch bei dem Fadeπwächter des deutschen Gebrauchsmusters 69 13 073, durch den gleichzeitig der Nadel- und der Spulenfadeπ überwachbar ist, nicht auszuschließen. Bei diesem Fadenwächter wird eine durch den von der Fadenrolle abgezogenen Nadelfaden in Drehung versetzte Scheibe, die im Randbereich durch radial verlaufende Schlitze unterbrochen ist, durch eine induktiv oder optoelektronisch arbeitende Sensoreinrichtung überwacht Sobald einer ccr Schlitze mit der Seπsαreinrichtung fluchtet, "ir: sin ΓΠDUIS an einen elektronischen Schalter einer ^te erschaltung weitergeleitet.
Der elektronircr-e Schalter bewirkt die Entladung eines Kondensators v~τ sich über einen an ein Gleichspannungsnstz angeschlossenen Widerstand aufgeladen hat. Unterbleibt dagegen bei Stillstand der überwachten Scheibe der nächste Impuls, dann lädt sich der Kondensator so stark auf, daß eine zum Schalten eines πachgeordneten Relais ausreichende Spannung zwischen seinen Polen anliegt.
Die zum Schalten des Relais erforderliche, nachfolgend als Schwellspannung bezeichnete Spannung bestimmt somit das Betriebsvsrhalten des Fadenwächters, wobei eine geringfügig höhere Schwellspaπnung zwar die Gefahr einer zu empfindlichen Reaktion auf Schwankungen der Spuleπdrshzahl reduziert, dabei aber die Reaktionszeit bis zum Stillsetzen der Nähmaschine bei vorhandenem Fadeπbruch unnötig vergrößert.
Aus der US-PS 37 38 296 ist eine Spule bekannt, die eine Reflexionsfläche aufweist. Die an dieser umgelenkten Lichtstrahlen eines Vorratswächters werden als Lichtsignale einem Zähler einer externen Steuerschaltuπg zugeführt. Die während des Nähens erfolgende Anzahl «ΌΠ Spuleπumdrehuπgen wird in dem Zähler summiert und dieser Istwert mit einem vorgewählten Sollwert verglichen. Bei Übereinstimmung der beiden Werte wird die Nähmaschine stillgesetzt.
Die in der US-PS beschriebene Anordnung ermöglicht zwar, die Restfadenmenge dem Bedarf entsprechend vorzuwählen, ein Bruch de. Sσuleπfadens wird jedoch nicht angezeigt.
Der im Anspruch 1, 2 oder 3 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe z-:--runde, einen Fadenwächter so auszubilden, daß dieser trotz vernachlässigbar kurzer Reaktionszeit nur eine tatsächliche Fadenstörung anzeigt.
Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1, 2 oder 3 gelöst.
Bei der erfiπdungsgemäßeπ Ausbildung des Fadenwächters wird der Faden nach Abzug von der Spule oder von der Garnrolle durch den ständigen Wechsel der Intensität in dichter Folge überprüft, wobei die bis zur Anzeige auszuführende Stichzahl bzw. Anzahl an Hauptwellenumdrehungen nach einer Fadeπstörung durch den vorbestimmbaren Maximalwert angegeben ist. Dieser Maximalwert ist im Hinblick auf eine geringe
Reaktionszeit bis zum Stillsetzen der Nähmaschine möglichst klein zu wählen.
Eine geringe Reaktionszeit ist beispielsweise erwünscht, wenn der Signalgeber infolge der bei
Fadeneπde nachlassenden Reibung zwischen Faden und Spulenπabe zum Stehen gekommen ist, jedoch noch ausreichend Faden vorhanden ist, um auch bei maximaler Stichlänge die Stichbildung fortzusetzen, bis die Stichzahl dem vorbestimmbaren Maximalwert entspricht.
Der Maximalwert sollte vorteilhafterweise einen minimalen Betrag nicht unterschreiten, da auf diese Weise eine Fadenlose aufgrund eines kurzfristigen Spuleπstillstandes keine Fehlfunktioπ des Fadenwächters auslöst. Ein derartiger Spuleπstillstand ist beispielsweise die Folge eines Spuleπvorlaufes, der durch Reduzierung der Maschiπeπdrehzahl während des Nähbetriebes auftreten kann. Die Maßnahme, die Stichzahl bis zum nächsten Wechsel zu zählen, erweist sich dabei als vorteilhaft, da nach einigen Stichen die Fadeπlose aufgebraucht ist und die Spule weitergedreht wird .
Der Fadenwächter kann in Abhängigkeit vom erforderlichen Anwendungsbereich optoelektronisch, elektromagnetisch, pneumatisch oder mechanisch arbeiten.
Zur Fadenüberwachung hat sich beispielsweise das optoelektronische Überwachuπgsverfahren gemäß Anspruch 2 als zweckmäßig erwiesen, da der Signalgeber bei geringem technischen Aufwand berührungs- und αamit verschleißfrei abtastbar ist. Optoelektronische Fadenwächter überwachen zudem relativ genau und reaktionsschnell.
Der Vorteil von magnetischen Überwachungsverfahren nach Anspruch 3 ist, daß diese sich gegenüber Verschmutzungen als besonders störungsunempfindlich erwiesen haben und daher bevorzugt für Fadenwächter geeignet sind, in deren Sigπalweg eine Ansammlung von beim Nähen entstehenden Fusseln nicht auszuschließen ist .
Die Verwendung von Dauermagneten am Signalgeber ist von Vorteil, da der Fadenwächter wegen der als Sender wirkenden Dauermagnete lediglich einen zur Aufnahme der magnetischen Signale geeigneten Empfänger benötigt. Wenn dieser Empfänger als Hallsensor ausgebildet ist, ist er besonders leicht und kompakt. In den Ansprüchen 4 und 5 sind weitere Ausführungen des Fadenwächters angegeben. Der Näheruπgsschalter reagiert entsprechend seiner Ausführuπgsfarm auf induktive oder auf kapazitive Signaländeruπgeπ, der Sensor des Anspruches 5 dagegen auf Druckänderungen .
Die Maßnahme des Anspruches 6 hat sich als vorteilhaft erwiesen, um die relativ große Fadenlose nach einem Zwischenstop, insbesondere nach Abbremsen der Nähmaschine von Maximaldrehzahl auf Stillstand aufzubrauchen und danach erst auf die für den Nähbetrieb vorgesehene Zähleiπrichtuπg zurückzuschalten
Beim Fadenschnitt wird eine relativ große Fadeπmenge von der Spule abgezogen. Beim Wiederanlauf muß diese zuerst verarbeitet werden, bevor weiterer Faden von der Spule abgezogen und diese dadurch in Drehung versetzt wird. Deshalb ist gemäß Anspruch 7 eine Zähleiπrichtuπg vorgesehen, durch die der für Nähbetrieb zuständige Zähler erst nach vollständigem Verbrauch der durch Fadenschneiden bedingten Fadenlose wieder aktiviert wird .
Durch die Maßnahme nach Anspruch 8 genügt eine Zähleiπrichtung , die durch Umschalten dem jeweiligen Zustand der Nähmaschine, wie Nähbetrieb, Zwischenstop oder Fadeπschneideπ anpaßbar ist.
Die Maßnahme nach Anspruch 9 bewirkt, daß eine größere, beliebig vorwählbare Restfadeπmeπge relativ genau dosierbar ist. Eine derartige Zähleinrichtuπg erweist sich insbesondere bei Näheinheiten , an denen größere Werkstücke vernäht werden, als vorteilhaft. Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführuπgsbeispieles erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch den Greifer einer Nähmaschine;
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 einen vereinfachten Schaltplan;
Fig. 4 den Aufbau einer Zähleinrichtuπg;
Fig. 5 einen Schnitt durch einen Greifer nach der Linie V-V der Fig. 6;
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5;
Fig. 7 die dem Sensor der Fig. 5 zugeordnete Zähleinrichtung;
Fig. 8 einen Schnitt durch den Greifer nach der Linie
VIII-VIII der Fig. 9;
Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8;
Fig. 10 die dem Sensor der Fig. 8 zugeordnete
Zähleiπrichtung;
Fig . 11 einen Schnitt durch den Greifer nach der Linie XI-XI der Fig. 12;
Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII der Fig. 11;
Fig. 13 eine vergrößerte Schπittdarstellung des Sensors der Fig. 11; Fig. 14 die dem Sensor der Fig. 11 zugeordnete Zähleinrichtuπg.
Der in Fig. 1 dargestellte Greiferaπtrieb eines ersten Ausführuπgsbeispieles enthält eine Greiferantriebswelle (1), auf der ein nur teilweise dargestellter Greiferkörper (2) durch eine Stiftschraube (3) verdrehsicher befestigt ist.
Im Greiferkörper (2) ist in nicht dargestellter Weise eine Spulenkapsel (4) gelagert, die einen Mittenzapfen (5) trägt, auf dem eine mit Faden bewickelte Spule (6) gelagert ist. Die Spule (6) ist mit einem vcrderen Flansch (7) und einem hinteren Flansch (8) versehen, "welche durch eine auf den Mitteπzapfen (5) steckbare
Nabe (9) verbunden sind. Der Flansch (7) weist an seiner Außenseite eine aus Hell-Dunkel-Feldern (10) gebildete Markierung (11) auf.
Die Spulenkapsel (4) ist mit einer Öffnung (12) zum
Ein- und Austritt von Lichtsignalen ausgebildet. Diese werden von einer nur symbolhaft angedeuteten Leuchtdiode (*13) abgestrahlt und nach Reflexion an der Markierung (11) einem Fotodetektor (14) zugeleitet.
Die Fig. 3 zeigt in einem vereinfachten Schaltplan die zur Funktion des Fadenwächters erforderlichen Elemente einer Steuerschaltuπg (15). Vom Pluspol einer geregelten Spannungsquelle fließt Strom über die Leuchtdiode (13) und einen Widerstand (16) an Masse. Ebenso fließt Strom vom Pluspol der Spannuπgsquelle über den als Fototransistor ausgebildeten Fotodetektor (14) und einen Widerstand (17) an Masse. Mit dem Emitter des Fotodetektors (14) ist ein Kondensator (18) verbunden, der über einen Verstärker (19) und ein UND-Glied C20) an einen Eingang (El) eines Zählers (21) angeschlossen ist. Zusammen mit diesem Zähler (21) bilden cie Exemente (17) bis (20) eine Zähleiπrichtung (22) .
An dem zweiten Eingang des UND-Gliedes (20) ist ein Negationsglied (23) angeschlossen, dem unmittelbar nach Einschalten des Aπtπebsmotors (24) der Nähmaschine ein an dessen Ausgang abgegebener Impuls (M) zugeführt wird.
Zum Einstellen des Zählers (21) ist diesem über einen Eingang (E2) ein dem erforderlichen Maximalwert entsprechendes Signal zuführbar. Der Maximalwert kann an einem Steuerpult (25) , mit dem der Eingang (E2) verbunden ist, vorgewählt werden. An einen weiteren Eingang (E3) des Zählers (21) ist ein die Umdrehungen der Hauptwelle (26) überwachender Positionsgeber (27) angeschlossen. Dieser weist eine an den Pluspol einer geregelten Spaπnungsquelle angeschlossene Leuchtdiode (28), die über einen Widerstand (29) an Masse gelegt ist und einen ebenfalls am Pluspol angeschlossenen, als Fototransistor ausgebildeten Fotodetektor (30), der über einen Widerstand (31) an Masse gelegt ist, auf. Im Lichtweg zwischen Leuchtdiode (28) und Fotodetektor (30) ist eine drehfest auf der Hauptwelle (26) angebrachte Scheibe (32) vorgesehen, die mit einer Öffnung (33) zum Durchgang der Lichtstrahlen ausgebildet ist. Bei jedem Durchgang wird ein Impuls (P) an den Eingang (E3) des Zählers (21) abgegeben.
Der Ausgang ( ) des Zählers (21) ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes (34) verbunden. An den anderen Eingängen des UND-Gliedes (34) sind Zähleiπrichtuπgen (35 bis 37) angeschlossen
Die Zähleiπrichtung (35) ist nach jedem Zwischenstop der Nähmaschine durch den am Ausgang des Antriebsmotors (24) abgegebenen Impuls (M) ansteuerbar, während die Zähleiπrichtuπg (36) nach Fadeπschneiden einen Impuls (F) von einer .nicht dargestellten
Fadenschneideinrichtuπg erhält. Die Zähleinrichtuπg (37) ist dagegen durch einen Impuls (W) aktivierbar, indem die Näherin nach Austausch der leeren Spule gegen eine gefüllte einen entsprechenden Schalter an der Nähmaschine betätigt. Alle drei Zähleiπricntuπgeπ (35 bis 37) sind an den Positionsgeber (27) angeschlossen und nehmen die von diesem abgegebenen Impulse (P) auf.
Die einzelnen Zähϊeiπrichtungen (35 bis 37) sind in ihrem Aufbau identisch, wobei jede, wie in Fig. 4 dargestellt, ein aus einem Widerstand (38), einem Kondensator (39) und einem Verstärker (40) gebildetes Dynamikglied (41) , einen Flip-Flop-Speicher (42) und einen Zähler (43) aufweist.
Ein Eingang (ZE1) (Fig. 3 und 4) jeder Zähleiπrichtung (35 bis 37) ist an dem Steuerpult (25) angeschlossen, während am Eingang 'ZE2) die von der Nähmaschine abgegebenen Impulse (M, F oder W) und am Eingang (ZE3) die Impulse (P) aufgenommen werden. Der Ausgang (ZA) der jeweiligen Zähleinrichtuπg (35 bis.37) ist mit je einem Eingang des UND-Gliedes (34) verbunden.
Das Dynamikglied (41) ist an den Eingang (ZE2) der jeweiligen Zähleiπrichtung (35 bis 37) angeschlossen und bewirkt, daß die aufgenommenen Impulse (M,F oder W) nur kurzzeitig am Eingang (S) des Speichers (42) anliegen. Der andere Eingang (S1) des Speichers (42) ist mit dem Ausgang (A) , der Ausgang (--•') des Speichers (42) mit dem Rücksetzeingang (RE) des Zählers (43) verbunden. Der Ausgang (Q') ist außerdem an den Ausgang (ZA) der Zähleiπrichtung angeschlossen.
Der Ausgang des UND-Gliedes (34) (Fig. 3) ist mit einem ODER-Glied (44) verbunden, an dem auch die Zähleinrichtung (37) angeschlossen ist. Der Ausgang des ODER-Gliedes (44) ist über einen Verstärker (45) mit einem Anzeigeelement (46) verbunden, das über einen Widerstand (47) an Masse angeschlossen ist. Am Ausgang des Verstärkers (45) ist außerdem ein mit einer Abschaltvorrichtuπg (48) des Antriebsmotors (24) verbundener Schalter (49) angeschlossen, der die Hauptwelle (26) über einen Keilriemen (50) antreibt.
Die erste Anordnung arbeitet wie folgt:
Beim Betrieb der Nähmaschine fallen die Lichtstrahlen der Leuchtdiode (13) durch die Öffnung (12) der Spuleπkapsel (4) auf die Markierung (11), werden an dieser reflektiert und nach Wiederaustritt aus der Öffnung (12) dem Fotodetektor (14) zugeleitet. Wenn dabei die Spule (6) infolge des Fadeπabzuges beim Nähbetrieb gedreht wird, nimmt der Lichtempfäπger (14) nacheinander Signale unterschiedlicher Lichtintensität auf. Bei Spulenstillstand infolge von Fadeπbrucn oder Fadeneπde liegt dagegen ein Signal konstanter * Lichtiπteπsitä't an.
Durch die Steuerschaltuπg (15) des Ausführuπgsbeispieles wird jeweils nur das Signal bei.τι Übergang von einem dunkleren auf ein heilers Feld (10) der Markierung (11) ausgewertet. Der Fadenwächter wäre jedoch ebenso funktionsfähig, wenn ausschließlich die Übergänge von einem helleren auf ein dunkleres Feld bzw. wenn beide Übergänge ausgewertet würden.
Bei jedem derartigen Übergang wird der Fotodetektor (14) leitend und es fließt Strom über den Widerstand (17) an Masse .
Die sich dabei aufbauende Spannung wird über den Kondensator (18) und den Verstärker (19) dem UND-Glied (20) zugeführt. Der Kondensator (18) dient dabei vorteilhafterweise zum Ausfiltern von durch Tageslicht verursachten Gleichströmen und von durch Nählicht verursachten Wechselströmen niedriger Frequenz.
Während des Nähens gibt der Antriebsmotor (24) keinen Impuls (M) an das Negationsglied (23) ab, so daß an dessen Ausgang ein Signal mit Potential "high", im folgenden als Signal (H) bezeichnet, anliegt. Sobald auch am Ausgang des Verstärkers (19) ein derartiges Signal abgegeben wird, nimmt der Zähler (21) über seinen Eingang (El) ein Signal (H) auf und wird dadurch in seine Ausgangsstellung, den Wert Null zurückgesetzt. Der Zähler (21) beginnt daraufhin, die am Eingang (E3) vom Positionsgeber (27) eintreffenden Signale zu summieren, wobei jedes Signal einer Umdrehung der Hauptwelle (26) und somit einem ausgeführten Stich entspricht. Solange sich die Spule dreht, wird der Zähler (21) stets erneut durch das jeweilige, am Eingang (El) aufgenommene Signal auf Null zurückgesetzt, bevor der am Steuerpult (25) eingestellte und über den Eingang (E2) vorgewählte Maximalwert erreicht wird. Dieser Wert kann beispielweise dadurch gefunden werden, daß die Anzahl der Stiche und damit die Anzahl der Umdrehungen der Hauptwelle (26) bei voller Spule und kleinster an der Nähmaschine einstellbarer Stichlänge, die für eine Drehung der Spule (6) von einem Feld (10) auf das nächste notwendig sind, durch Messungen ermittelt wird.
Wenn die Spule (6) infolge einer Fadenstörung stillsteht, so zählt der Zähler (21) bis auf den vorgewählten Maximalwert hoch und gibt ein Signal (H) an seinem Ausgang (A) an das UND-Glied (34) ab. Die Zähleinrichtungen (35 bis 37) , auf die nachfolgend noch ausführlicher eingegangen wird, sind so geschaltet, daß an ihren Ausgängen (ZA) während des Nähbetriebes stets das Signal (H) anliegt. Dadurch kann das Signal (H) des Zählers (21) das UND-Glied (34) ungehindert passieren. Nach anschließendem Durchgang durch das ODER-Glied (44) und durch den Verstärker (45). betätigt das Signal die Aπzeigeeiπrichtung (46) und bei geschlossenem Schalter (49) auch gleichzeitig die Abschaltvorrichtung (48) , die je nach Ausführung den Aπtriebsmotor (24) beispielsweise sofort abschaltet oder aber dessen Wiederanlauf nach dem nächsten Anhaltevorgang verhindert.
Wenn nach einem Stillstand der Nähmaschine, beispielsweise nach Auffüllen der Spule (6) der Aπtriebsmotor (24) erstmalig betätigt wird, gibt dieser den Impuls (M) an das Negationsglied (23) ab. Dadurch wechselt das Potential am Ausgang des Negationsgliedes (23) kurzzeitig auf "low" , im folgenden kurz Signal (L) genannt, so daß am UND-Glied (20) anliegende, vom Verstärker (19) kommende Signale (H) nicht passieren können .
Gleichzeitig wird der Impuls (M) dem Eingang (ZE2) der Zähleiπrichtung (35) zugeleitet und gelangt über diesen in das Dyπamikglied (41) . Durch dessen als Zeitglied wirkenden Kondensator (39) wird die Dauer des Impulses (M) begrenzt, so daß dieser nur für einen kurzen Moment am Eingang (S) des Flip-Flop-Speichers (42) anliegt und dessen Ausgang (Q) auf Signal (H) setzt.
An dem mit dem Ausgang (Q1) des Speichers (42) verbundenen Ausgang (ZA) der Zähleinrichtung (35) liegt dadurch das Signal (L) an, so daß das UND-Glied (34) sperrt und keine Signale (H) von einer der Zähleiπrichtuπgeπ (22, 36 und 37) den Motorlauf unterbrechen können.
An den Ausgang (Q1) des Speichers (42) ist auch der Rücksetzeiπgaπg (RE) des Zählers (43) angeschlossen. Sobald an diesem Eingang das Signal (L) anliegt, wird dieser auf Null zurückgesetzt und beginnt über den Eingang (P) die Umdrehungen der Hauptwelle (26) zu zählen, bis er den über den Eingang (ZE1) vorgewählten Maximalwert erreicht hat. Er gibt daraufhin über seinen Ausgang (A) ein Signal (H) an den Eingang (S1) des
Speichers (42) ab, wodurch an dessen Ausgang (Q1) sowie am Ausgang (ZA) der Zähleiπrichtung (35) wieder das Signal (H) anliegt.
Die Funktionsweise der Zähleinrichtungen (36 und 37) entspricht der der Zähleiπrichtuπg (35) . Die Zähleiπrichtung (37) ist jedoch durch das ODER-Glied (44) mit den übrigen Zähleinrichtuπgen (22, 35 und 36) zu verknüpfen, da am Ausgang (ZA) der Zähleinrichtung (37) während ihres erheblich längeren Zählintervalles stets das Signal (L) anliegt.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel sind an der Außenseite des als Signalgeber (51) wirkenden Flansches (7) der Spule (6) Magnete (52) angebracht, zwischen denen jeweils ein magnetfreies Feld (53) vorgesehen ist. An der Vorderseite der Spulenkapsel (4) ist ein auf Magnetfeldäπderungen reagierender Empfänger (54) angebracht. Dieser ist als Hallsensor (55) ausgebildet, dessen Anschlüsse (Fig. 7) mit der Zähleiπrichtuπg (22) der Steuerschaltung (15) verbunden sind. Da die Magnete f52) vorteilhafterweise als Dauermagnete ausgeführt sind, kann ein Signalseπder entfallen.
Die zweite Anordnung arbeitet wie folgt:
Beim Fadeπabzug von der Spule (6) wird diese gedreht, so daß der Hallsensαr (55) nacheinander magnetische Signale unterschiedlicher Intensität aufnimmt. Bei Spulenstillstand infolge von Fadenbruch oder Fadeπeπde liegt dagegen ein magnetisches Signal konstanter Intensität an. Die Auswertung dieser Signale erfolgt in der bereits beschriebenen Weise durch die Steuerschaltung (15) .
Bei einem dritten Ausführuπgsbeispiel ist ein Empfänger (56) als Näheruπgsschalter (57) (Fig. 8 bis 10) ausgebildet, der über einen Verstärker (58) an die Zähleinrichtung (22) angeschlossen ist. Der dem Näherungsschalter (57) zugewendete, als Signalgeber (591 dienende Flansch (7) der Spule (6) weist an seiner Außenseite Vorsprünge (60) auf.
Bedingt durch die Vorsprünge (60) ändert sich bei Drehung der Spule (6) ständig der Zwischenraum zwischen der
Außenfläche des Flansches (7) und dem Näheruπgsschalter (57). Dadurch ändert sich, je nach Ausführung des Näherungsschalters (57) , dessen Induktivität oder dessen Kapazität. Die Auswertung dieser Änderungen erfolgt in bereits beschriebener Weise durch die Steuerschaltuπg ( 15 ) .
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Empfänger (61) des Fadenwächters ein pneumatischer Ringstrahlseπsor (62) (Fig. 11 bis 14), der in Fig. 13 vergrößert abgebildet ist. Der Ringstrahlsensor (62) weist ein zylindrisches Gehäuse (63) mit Zustromaπschluß (64) und ringförmiger Auslaßdüse (65) auf. Im Inneren des Gehäuses (63) ist ein Rohr (66) befestigt, dessen freies Ende als Einlaßöffnung und dessen befestigtes Ende als
Abstromanschluß (67) dient. Der Zustromanschluß (64) ist über eine Druckleitung (68) mit einer Druckquelle (69), der Abstromanschluß (67) über eine Druckleitung (70) mit einem pneumatisch/elektrischen Umformer (71) verbunden. Dieser ist über einen Verstärker (72) an die Zähleinrichtung (22) angeschlossen.
Der Flansch (7) der Spule (6) ist, als Signalgeber (73) wirkend, an seiner dem Ringstrahlsensor (62) zugewendeten Seite mit Vorsprüngen (74) ausgebildet.
Die durch den Zustromanschluß (64) einströmende Druckluft wird im Gehäuse (63) umgelenkt und verläßt den Ringstrahlseπsor (62) durch die Auslaßdüse (65) . Nach Umlenkung an dem Flansch (7) tritt die Druckluft in das
Rohr (66) ein und verläßt den Riπgstrahlsensor (62) durch den Abstromanschluß (67).
Die Drehung der Spule (6) infolge von Fadenabzug bewirkt Druckäπderuπgeπ im Rohr (66) aufgrund der
Abstandsänderungeπ zwischen dem Riπgstrahlsensor (62) und dem Flansch (7). Diese Druckänderuπgeπ werden an den Umformer (71) weitergeleitet, der sie zur Auswertung in der Steuerschaltung (15) entsprechend umformt. Die Funktionsweise des erfiπdungsgemäßen Fadenwächters wurde im vorliegenden Ausführuπgsbeispiel anhand von Spuleπfadeπwächtern erläutert. Die Anordnung ist jedoch ebenso zur Überwachung des Nadelfadens geeignet, indem der Signalgeber im Weg des Nadelfadeπs drehbar angeordnet und durch diesen angetrieben ist.

Claims

7Patentansprüche
1. Nähmaschine mit einem Doppelsteppstichgreifer und mit einem Fadenwächter, dessen Ausgaπgssignale zu einem'durch den Fadenabzug in Drehung versetzten Signalgeber geführt und von diesem als Signals wechselnder Intensität dem an eine Steuerschaltung angeschlossenen Empfänger des Fadenwächters zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (15) eine Zähleiπrichtung (22) für die Hauptwelle (26) aufweist, die deren Umdrehungen während der Empfaπgsdauer von Signalen jeweils einer Intensität zählt und durch den Wechsel der Signale auf die jeweils andere Intensität auf ihren Anfangswert zurückgestellt wird, wobei nach
Erreichen eines vorbestimmbaren Maximalwertes von Umdrehungen die Ausgabe eines eine Fadenstörung anzeigenden Signales erfolgt.
2. Nähmaschine mit einem Doppelsteppstichgreifer und mit einem Fadenwächter, dessen Lichtstrahlen zu einer durch den Fadenabzug in Drehung versetzten, mit Hell-Dunkel-Feldern ausgebildeten Markierung geführt und nach Reflexion an dieser als Signale wechselnder Lichtiπtensität dem an eine
Steuerschaltuπg angeschlossenen Lichtempfänger des Fadenwächters zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (15) eine Zähleiπrichtung (22) für die Hauptwelle (26) aufweist, die deren Umdrehungen während der
Empfaπgsdauer jeweils einer Lichtiπtensität zählt und durch den Wechsel auf die jeweils andere ±8
Lichtinteπsität auf ihren Anfaπgswert zurückgestellt wird, wobei nach Erreichen eines vorbestimmbareπ Maximalwertes von Umdrehungen die Ausgabe eines eine Fadenstörung anzeigenden Sigπales erfolgt.
3. Nähmaschine mit einem Doppelsteppstichgreifer und einem Fadenwächter, dessen an eine Steuerschaltung angeschlossenem Empfänger Signale wechselnder Intensität eines durch den Fadeπabzug in Drehung versetzten Signalgebers zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (51) signalerzeugeπde Magnete (52) aufweist, der Empfänger (54) als Hallseπsor (55) ausgebildet ist und die Steuerschaltung (15) eine Zähleinrichtuπg (22) für die Hauptwelle (26) aufweist, die deren Umdrehungen während der Empfaπgsdauer von magnetischen Signalen jeweils einer Intensität zahlt und durch den Wechsel dieser Signale auf die jeweils andere Intensität auf ihren Aπfangswert zurückgestellt wird, wobei nach Erreichen eines vαrbestimmbaren Maximalwertes von Umdrehungen die Ausgabe eines eine Fadenstöruπg anzeigenden Signales erfolgt .
4. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (59) sigπalerzeugende Vorsprünge (60) aufweist und der Sigπalempfäπger (56) als Näherungsschalter (57) ausgebildet ist.
5. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (73) sigπalerzeugeπde Vorsprünge (74) aufweist und der Sigπalempfäπger (61) als ein durch Druckmittel betätigbarer Sensor (62) ausgeführt ist. ±9
Nähmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (15) eine zusätzliche, nach einem Zwischenstop aktivierbare Zähleinrichtung (35) aufweist, die nach Erreichen eines vorbestimmbareπ Maximalwertes von Hauptwelleπumdrehungen ein Signal zum Rückschalten auf den für Nähbetrieb vorgesehenen ersten Zähler (22) ausgibt.
Nähmaschine nach einem oαer mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (15) eine weitere, nach Fadenschneiden betätigbare Zähleiπrichtuπg (36) aufweist, die nach Erreichen eines vorbestimmbaren Maximalwertes von Hauptwellenumdrehungen ein Signal jum Rückschalten auf den für Nähbetrieb vorgesehenen ersten Zähler (22) ausgibt.
Nähmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleiπrichtuπg (22) der Steuerschaltuπg (15) in Abhängigkeit vom jeweiligen, vom Nähbetrieb abweichenden Betriebszustand der Nähmaschine so ansteuerbar ist, daß eine dem Betriebszustand zugeordnete Anzahl von Hauptwellenumdrehuπgeπ bis zum Weiterschalteπ auf Nähbetrieb ermittelbar ist.
Nähmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltuπg (15) zusätzlich, eine die Gesamtaπzahl der Hauptwelleπumdrehuπgen ermittelnde Zähleinrichtuπg (37) aufweist, die nach Erreichen eines vorbestimmbareπ Sollwertes die Stillsetzung der Nähmaschine bewirkt.
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