EP0387255B1 - Nähmaschine mit einem fadenwächter - Google Patents

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EP0387255B1
EP0387255B1 EP88907691A EP88907691A EP0387255B1 EP 0387255 B1 EP0387255 B1 EP 0387255B1 EP 88907691 A EP88907691 A EP 88907691A EP 88907691 A EP88907691 A EP 88907691A EP 0387255 B1 EP0387255 B1 EP 0387255B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
counter
thread
sewing machine
input
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88907691A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0387255A1 (de
Inventor
Walter Hager
Edgar Butzen
Günther 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
GM Pfaff AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Pfaff AG filed Critical GM Pfaff AG
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.
  • a thread monitor for a sewing machine which has a counter with a counting, a resetting and a precharging input serving for the input of counting values.
  • the pulses of a pulse generator generating a predeterminable number of pulses each time the main shaft is rotated are fed to the counting input, while a pulse generator driven by thread retraction is connected to the reset input.
  • Each pulse at the reset input resets the counter to an output value. Starting from this value, the counter sums the pulses at the counter input until it is reset by the next reset pulse. If, on the other hand, the counter has counted up to the count value set at the precharge input before the next reset pulse is output, there is a thread fault. The counter then issues a signal that triggers the alarm or the machine stops.
  • the needle thread can advantageously be monitored for consumption and breakage, but in the OS it is conceded that the hook thread on a lockstitch sewing machine cannot be monitored directly but only indirectly via the needle thread due to its consumption. As a result, this thread monitor in connection with such sewing machines is unable to detect faults on Hook thread to react quickly and with sufficient sensitivity.
  • a sewing machine is known, the spool of which has a marking formed by light-dark fields on its flange facing a light source and a light receiver.
  • 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.
  • thread monitors reacting to the change in the pulse sequence have the disadvantage that a reduction in the machine speed causes a bobbin advance which, despite continued thread withdrawal, can briefly trigger the bobbin stop which triggers the response of the thread monitor.
  • the invention specified in claim 1 is based on the object of designing a generic thread monitor so that it directly monitors the hook thread for a quick and sensitive display.
  • the coil is designed as a reflector for signals that are to be routed from a sensor device to a sensor serving as a receiver, neither the sensor device nor the sensor need be arranged in the immediate vicinity of the coil, which is advantageous due to the limited space in the gripper area .
  • a constant signal from the sensor device can be converted into pulses which are fed to the reset input of the counter in a sequence dependent on the thread consumption.
  • sensors can be used to monitor the coil rotation, and the monitoring can be carried out, for example, optoelectronically, magnetically, electrically or pneumatically.
  • the precharge input of the counter can be used to set the count up to which the counter sums the pulses delivered per stitch formation cycle. When this count is reached a switching process is triggered.
  • the count value should be chosen as low as possible in view of a short reaction time before the sewing machine is stopped. On the other hand, it should not be less than a minimum amount, so that a short standstill of the bobbin due to a low amount of thread does not trigger a malfunction of the thread monitor. Such a standstill is, for example, the result of a bobbin advance, which can occur due to a slight reduction in the machine speed during the sewing operation.
  • an additional counting device is advantageous according to claims 2 and 3, by which the effect of the counter of the main counting device is canceled until the maximum possible thread lot is used up.
  • the value of the at least one additional counting device can be set such that after the thread has been completely used up, the thread count is switched back to the counter of the main counting device as early as possible.
  • a counting device is sufficient, which can be adapted by switching over to the respective state of the sewing machine, such as sewing operation, stopover or thread cutting.
  • 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 are connected by a hub (9) 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) is designed with an opening (12) for the entry and exit of light signals. These are emitted by a light-emitting diode (13), which is only symbolically indicated, and, after reflection at the marking (11), are fed to a photodetector (14).
  • 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 to an input (E1) of a counter (21) via an amplifier (19) and an AND gate (20). Together with this counter (21), the elements (17) to (20) form a counting device (22).
  • a negation element (23) is connected to the second input of the AND element (20), to which a pulse (M) emitted at its output is supplied immediately after the drive motor (24) of the sewing machine is switched on.
  • 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 disk (32) which is fixed on the main shaft (26) and is designed with an opening (33) for the passage of the light beams. With each pass a pulse (P) is delivered to the input (E3) of the counter (21).
  • the output (A) 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 devices (35 to 37) connected.
  • the counting device (35) can be controlled by the pulse (M) emitted at the output of the drive motor (24), while the threading device (36) receives a pulse (F) from a thread cutting device (not shown) after thread cutting.
  • 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 it.
  • the individual counting devices (35 to 37) are identical in their construction, 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) (Fig. 3 and 4) of each counter (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 device (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 ') of the memory (42) is with the Output (A), the output (Q ') of the memory (42) connected to the reset input (RE) of the counter (43).
  • the output (Q ') is also connected to the output (ZA) of the counter.
  • 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) which is connected to a switch-off device (48) of the drive motor (24) and which drives the main shaft (26) via a V-belt (50).
  • the first arrangement works as follows: When the sewing machine is operating, the light rays of the light-emitting diode (13) fall through the opening (12) of the bobbin case (4) onto the marking (11), are reflected on the marking and, after exiting the opening (12), are fed to the photodetector (14). If the bobbin (6) is rotated as a result of the thread draw during sewing, the light receiver (14) takes up signals of different light intensity in succession. In contrast, when the bobbin comes to a standstill as a result of thread breakage or thread end, a signal of constant light intensity is present.
  • the control circuit (15) of the exemplary embodiment only evaluates the signal when changing from a darker to a lighter field (10) of the marking (11).
  • 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 up 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 an executed stitch.
  • the counter (21) is always reset to zero again by the respective signal received at input (E1) before the maximum value set on control panel (25) and preselected via 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, simultaneously the shutdown device (48) which, depending on the version, drives the drive motor (24). for example, switches off immediately 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 up, 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 sets its output (Q) to signal (H) .
  • the AND gate (34) blocks and no signals (H) from one of the counting devices (22, 36 and 37) can interrupt the engine running.
  • the reset input (RE) of the counter (43) is connected. 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). He then outputs a signal (H) to the input (S ') of the memory (42) via its output (A), which causes the signal at its output (Q') and at the output (ZA) of the counter (35) (H) is present.
  • 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) which reacts to changes in the magnetic field is attached to the front of the bobbin case (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 (52) are advantageously designed as permanent magnets, a signal transmitter can be omitted.
  • the second arrangement works as follows: When the thread is drawn off from the bobbin (6), it is rotated so that the Hall sensor (55) successively records magnetic signals of different intensities. In contrast, when the bobbin comes to a standstill as a result of thread breakage or thread end, a magnetic signal of constant intensity is present. These signals are evaluated in the manner already described by the control circuit (15).
  • 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 (59) has projections (60) on its outside.
  • the gap between the outer surface of the flange (7) and the proximity switch (57) changes continuously when the coil (6) rotates. This changes, depending on the design of the proximity switch (57), its inductance or its capacitance. These changes are evaluated in the manner already described by the control circuit (15).
  • 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).
  • a tube (66) is fastened inside the housing (63), the free end of which serves as an inlet opening and the fastened end of which serves as an outflow connection (67).
  • 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 jet sensor (62) through the outlet nozzle (65). After deflection at the flange (7), the compressed air enters the pipe (66) and leaves the ring jet sensor (62) through the outflow connection (67).
  • the thread monitor according to the invention was explained in the present embodiment with reference to bobbin thread monitors.
  • the arrangement is also suitable for monitoring the needle thread in that the signal transmitter is rotatably arranged in the path of the needle thread and is driven by the latter.

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  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Aus der DE-OS 29 39 915 ist ein Fadenwächter für eine Nähmaschine bekannt, der einen Zähler aufweist mit einem Zähl-, einem Rückstell- und einem zur Eingabe von Zählwerten dienenden Vorladeeingang. Dem Zähleingang werden die Impulse eines bei jeder Umdrehung der Hauptwelle eine vorbestimmbare Anzahl von Impulsen erzeugenden Impulsgebers zugeleitet, während am Rückstelleingang ein durch Fadennachzug angetriebener Impulsgeber angeschlossen ist.
  • Durch jeden Impuls am Rückstelleingang wird der Zähler auf einen Ausgangswert zurückgestellt. Von diesem Wert ausgehend summiert der Zähler die Impulse am Zähleingang, bis er durch den nächsten Rückstellimpuls wieder zurückgesetzt wird. Wenn der Zähler dagegen auf den am Vorladeeingang eingestellten Zählwert hochgezählt hat, bevor der nächste Rückstellimpuls ausgegeben wird, liegt eine Fadenstörung vor. Daraufhin veranlaßt der Zähler eine Signalausgabe, die Alarm oder den Maschinenstop auslöst.
  • Durch einen derart ausgebildeten Fadenwächter ist der Nadelfaden zwar vorteilhaft auf Verbrauch und Bruch überwachbar, jedoch wird in der OS eingeräumt, daß der Greiferfaden an einer Doppelsteppstich-Nähmaschine nicht unmittelbar, sondern lediglich indirekt über den Nadelfaden durch dessen Verbrauch überwachbar ist. Dadurch ist dieser Fadenwächter in Verbindung mit derartigen Nähmaschinen nicht in der Lage, auf Störungen am Greiferfaden schnell und ausreichend feinfühlig zu reagieren.
  • Aus der DE-PS 20 45 435 ist eine Nähmaschine bekannt, deren Spule an ihrem einer Lichtquelle und einem Lichtempfänger zugewendeten Flansch eine durch Hell-Dunkel-Felder gebildete Markierung aufweist. 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 Fadenwächter haben infolge der Trägheit der Spule den Nachteil, daß eine Reduzierung der Maschinendrehzahl einen Spulenvorlauf bewirkt, der trotz fortgesetzten Fadenabzuges kurzzeitig einen das Ansprechen des Fadenwächters auslösenden Spulenstillstand bewirken kann.
  • 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 Steuerschaltung zugeführt. Die während des Nähens erfolgende Anzahl von Spulenumdrehungen 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 des Spulenfadens wird jedoch nicht angezeigt.
  • Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Fadenwächter so auszubilden, daß dieser für eine schnelle und feinfühlige Anzeige den Greiferfaden direkt überwacht.
  • Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Fadenwächter durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Da die Spule als Reflektor für Signale, die von einer Sensorvorrichtung zu einem als Empfänger dienenden Sensor geleitet werden sollen, ausgebildet ist, müssen weder die Sensorvorrichtung noch der Sensor in unmittelbarer Nähe der Spule angeordnet sein, was aufgrund des begrenzten Raumes im Greiferbereich von Vorteil ist.
  • Durch das unterschiedliche Reflexionsverhalten der Reflexionsflächen der Spule ist ein konstantes Signal der Sensorvorrichtung in Impulse umformbar, die dem Rückstelleingang des Zählers mit einer vom Fadenverbrauch abhängigen Folge zugeleitet werden.
  • Aufgrund dieser Wirkungsweise der Spule ist ein separater, durch Fadennachzug angetriebener Impulsgeber, nicht erforderlich. Dadurch vereinfacht sich der nachträgliche Einbau des Fadenwächters in eine Nähmaschine beträchtlich.
  • Zum Überwachen der Spulendrehung sind verschiedenartige Sensoren verwendbar, wobei die Überwachung beispielsweise optoelektronisch, magnetisch, elektrisch oder pneumatisch erfolgen kann.
  • Über den Vorladeeingang des Zählers ist einstellbar, bis zu welchem Zählwert dieser die pro Stichbildezyklus gelieferten Impulse summiert. Bei Erreichen dieses Zählwertes wird ein Schaltvorgang ausgelöst.
  • Der Zählwert ist im Hinblick auf eine geringe Reaktionszeit bis zum Stillsetzen der Nähmaschine möglichst niedrig zu wählen. Andererseits sollte er einen minimalen Betrag nicht unterschreiten, damit ein kurzzeitiger Stillstand der Spule aufgrund einer geringen Fadenlose keine Fehlfunktion des Fadenwächters auslöst. Ein derartiger Stillstand ist beispielsweise die Folge eines Spulenvorlaufes, der durch eine geringfügige Reduzierung der Maschinendrehzahl während des Nähbetriebes auftreten kann.
  • Bei einer relativ großen Fadenlosen nach einem Zwischenstop, insbesondere nach Abbremsen der Nähmaschine von Maximaldrehzahl auf Stillstand, ist gemäß Anspruch 2 und 3 eine Zusatz-Zähleinrichtung von Vorteil, durch welche die Wirkung des Zählers der Haupt-Zähleinrichtung aufgehoben wird, bis die maximal mögliche Fadenlose aufgebraucht ist.
  • Beim Fadenschneiden wird eine relativ große Fadenmenge nachgezogen. Beim Wiederanlauf muß diese Fadenlose zuerst verarbeitet werden, bevor durch erneuten Fadennachzug die Spule in Drehung versetzt wird. Deshalb ist nach Anspruch 4 eine weitere Zusatz-Zähleinrichtung vorgesehen, durch welche der Zähler der Haupt-Zähleinrichtung erst nach vollständigem Verbrauch dieser Fadenlose wieder zugeschaltet wird.
  • Durch die Maßnahme nach Anspruch 5 ist der Wert der wenigstens einen Zusatz-Zähleinrichtung so einstellbar, daß nach vollständigem Verbrauch der Fadenlose so früh als möglich auf den Zähler der Haupt-Zähleinrichtung zurückgeschaltet wird.
  • Durch die Maßnahme nach Anspruch 6 genügt eine Zähleinrichtung, die durch Umschalten dem jeweiligen Zustand der Nähmaschine, wie Nähbetrieb, Zwischenstop oder Fadenschneiden anpaßbar ist.
  • Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles 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 Zähleinrichtung;
    • 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 Zähleinrichtung;
    • 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 Schnittdarstellung des Sensors der Fig. 11;
    • Fig. 14 die dem Sensor der Fig. 11 zugeordnete Zähleinrichtung.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Greiferantrieb eines ersten Ausführungsbeispieles 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 vorderen Flansch (7) und einem hinteren Flansch (8) versehen, welche durch eine auf den Mittenzapfen (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 Steuerschaltung (15). Vom Pluspol einer geregelten Spannungsquelle fließt Strom über die Leuchtdiode (13) und einen Widerstand (16) an Masse. Ebenso fließt Strom vom Pluspol der Spannungsquelle 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 (20) an einen Eingang (E1) eines Zählers (21) angeschlossen ist. Zusammen mit diesem Zähler (21) bilden die Elemente (17) bis (20) eine Zähleinrichtung (22).
  • An dem zweiten Eingang des UND-Gliedes (20) ist ein Negationsglied (23) angeschlossen, dem unmittelbar nach Einschalten des Antriebsmotors (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 Spannungsquelle 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 ein 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 (A) des Zählers (21) ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes (34) verbunden. An den anderen Eingängen des UND-Gliedes (34) sind Zähleinrichtungen (35 bis 37) angeschlossen.
  • Die Zähleinrichtung (35) ist nach jedem Zwischenstop der Nähmaschine durch den am Ausgang des Antriebsmotors (24) abgegebenen Impuls (M) ansteuerbar, während die Zähleinrichtung (36) nach Fadenschneiden einen Impuls (F) von einer nicht dargestellten Fadenschneideinrichtung erhält. Die Zähleinrichtung (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 Zähleinricntungen (35 bis 37) sind an den Positionsgeber (27) angeschlossen und nehmen die von diesem abgegebenen Impulse (P) auf.
  • Die einzelnen Zähleinrichtungen (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 Zähleinrichtung (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 Zähleinrichtung (35 bis 37) ist mit je einem Eingang des UND-Gliedes (34) verbunden.
  • Das Dynamikglied (41) ist an den Eingang (ZE2) der jeweiligen Zähleinrichtung (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 (S′) des Speichers (42) ist mit dem Ausgang (A), der Ausgang (Q′) des Speichers (42) mit dem Rücksetzeingang (RE) des Zählers (43) verbunden. Der Ausgang (Q′) ist außerdem an den Ausgang (ZA) der Zähleinrichtung 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 Abschaltvorrichtung (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 Spulenkapsel (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 Fadenabzuges beim Nähbetrieb gedreht wird, nimmt der Lichtempfänger (14) nacheinander Signale unterschiedlicher Lichtintensität auf. Bei Spulenstillstand infolge von Fadenbruch oder Fadenende liegt dagegen ein Signal konstanter Lichtintensität an.
  • Durch die Steuerschaltung (15) des Ausführungsbeispieles wird jeweils nur das Signal beim Übergang von einem dunkleren auf ein hellers 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 (E1) 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 (E1) 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 Anzeigeeinrichtung (46) und bei geschlossenem Schalter (49) auch gleichzeitig die Abschaltvorrichtung (48), die je nach Ausführung den Antriebsmotor (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 Antriebsmotor (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 Zähleinrichtung (35) zugeleitet und gelangt über diesen in das Dynamikglied (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 (Q′) 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 Zähleinrichtungen (22, 36 und 37) den Motorlauf unterbrechen können.
  • An den Ausgang (Q′) des Speichers (42) ist auch der Rücksetzeingang (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 (S′) des Speichers (42) ab, wodurch an dessen Ausgang (Q′) sowie am Ausgang (ZA) der Zähleinrichtung (35) wieder das Signal (H) anliegt.
  • Die Funktionsweise der Zähleinrichtungen (36 und 37) entspricht der der Zähleinrichtung (35). Die Zähleinrichtung (37) ist jedoch durch das ODER-Glied (44) mit den übrigen Zähleinrichtungen (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 Magnetfeldänderungen reagierender Empfänger (54) angebracht. Dieser ist als Hallsensor (55) ausgebildet, dessen Anschlüsse (Fig. 7) mit der Zähleinrichtung (22) der Steuerschaltung (15) verbunden sind. Da die Magnete (52) vorteilhafterweise als Dauermagnete ausgeführt sind, kann ein Signalsender entfallen.
  • Die zweite Anordnung arbeitet wie folgt:
       Beim Fadenabzug von der Spule (6) wird diese gedreht, so daß der Hallsensor (55) nacheinander magnetische Signale unterschiedlicher Intensität aufnimmt. Bei Spulenstillstand infolge von Fadenbruch oder Fadenende 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 Ausführungsbeispiel ist ein Empfänger (56) als Näherungsschalter (57) (Fig. 8 bis 10) ausgebildet, der über einen Verstärker (58) an die Zähleinrichtung (22) angeschlossen ist. Der dem Näherungsschalter (57) zugewendete, als Signalgeber (59) 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 Näherungsschalter (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 Steuerschaltung (15).
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Empfänger (61) des Fadenwächters ein pneumatischer Ringstrahlsensor (62) (Fig. 11 bis 14), der in Fig. 13 vergrößert abgebildet ist. Der Ringstrahlsensor (62) weist ein zylindrisches Gehäuse (63) mit Zustromanschluß (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 Ringstrahlsensor (62) durch die Auslaßdüse (65). Nach Umlenkung an dem Flansch (7) tritt die Druckluft in das Rohr (66) ein und verläßt den Ringstrahlsensor (62) durch den Abstromanschluß (67).
  • Die Drehung der Spule (6) infolge von Fadenabzug bewirkt Druckänderungen im Rohr (66) aufgrund der Abstandsänderungen zwischen dem Ringstrahlsensor (62) und dem Flansch (7). Diese Druckänderungen werden an den Umformer (71) weitergeleitet, der sie zur Auswertung in der Steuerschaltung (15) entsprechend umformt.
  • Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Fadenwächters wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel anhand von Spulenfadenwächtern erläutert. Die Anordnung ist jedoch ebenso zur Überwachung des Nadelfadens geeignet, indem der Signalgeber im Weg des Nadelfadens drehbar angeordnet und durch diesen angetrieben ist.

Claims (6)

  1. Nähmaschine mit einem Fadenwächter, der folgendes aufweist: einen pro Stichbildezyklus einen Impuls liefernden Impulsgeber, eine Sensorvorrichtung mit einem auf den Fadenverbrauch ansprechenden Sensor sowie einen mit einem Vorladeeingang versehenen Zahler, dessen Rückstelleingang mit dem Sensor verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung des Fadenwächters für die Überwachung des Greiferfadens die im Greiferkörper (2) gelagerte Spule (6) als Reflektor für die von der Sensorvorrichtung (13) ausgehenden Signale dient und eine Mehrzahl von Reflexionsflächen (10) unterschiedlichen Reflexionsverhaltens aufweist, wobei der Sensor (14) die durch die unterschiedliche Reflexion hervorgerufene Signaländerung erfaßt und dem Rückstelleingang (E1) des Zählers (21) als Impulse zuführt und daß der Vorladeeingang (E2) des Zahlers (21) zur Vorgabe unterschiedlicher Maximalwerte mit einer Stelleinrichtung (25) verbunden ist.
  2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahler (21) über ein Verbindungselement (34) mit mindestens einer zusätzlichen Zähleinrichtung (35, 36) verbunden ist, durch die nach jeweils einer eine Fadenlose bewirkenden Maschinenfunkion die Schaltfunktion des Zählers (21) für eine Anzahl von Stichzyklen zum Verbrauch der Fadenlose aufhebbar ist.
  3. Nähmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatz-Zahleinrichtung (35) nach einem Zwischenstop aktivierbar ist und nach Erreichen eines vorbestimmbaren Maximalwertes von Hauptwellenumdrehungen ein Signal zum Rückschalten auf den Zähler (21) ausgibt.
  4. Nähmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Zusatz-Zähleinrichtung (36) nach Fadenschneiden ansteuerbar ist und nach Erreichen eines vorbestimmbaren Maximalwertes von Haptwellenumdrehungen ein Signal zum Rückschalten auf den Zähler (21) ausgibt.
  5. Nähmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgabewert für die zusätzliche Zähleinrichtung (35; 36) für den Verbrauch von durch unterschiedliche Maschinenfunktionen bedingten unterschiedlichen Größen der Fadenlosen einstellbar ist.
  6. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (21) in Abhängigkeit vom jeweiligen, vom Nahbetrieb abweichenden Betriebszustand der Nähmaschine so ansteuerbar ist, daß eine dem Betriebszustand zugeordnete Anzahl von Hauptwellenumdrehungen bis zum Umschalten auf Nähbetrieb ermittelbar ist.
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