EP1100987A1 - Stichbildende maschine und verfahren zum erkennen von fehlfunktionen - Google Patents

Stichbildende maschine und verfahren zum erkennen von fehlfunktionen

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Publication number
EP1100987A1
EP1100987A1 EP99961064A EP99961064A EP1100987A1 EP 1100987 A1 EP1100987 A1 EP 1100987A1 EP 99961064 A EP99961064 A EP 99961064A EP 99961064 A EP99961064 A EP 99961064A EP 1100987 A1 EP1100987 A1 EP 1100987A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
stitch
forming machine
machine according
malfunction
Prior art date
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Granted
Application number
EP99961064A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1100987B1 (de
Inventor
Kurt Christ
Thomas Müller
Kurt Stephan
Sevki Hosagasi
Ulrich Müller
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.)
KSM-Kaiserslautern Stickmaschinen GmbH
Original Assignee
KSM-Kaiserslautern Stickmaschinen GmbH
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 KSM-Kaiserslautern Stickmaschinen GmbH filed Critical KSM-Kaiserslautern Stickmaschinen GmbH
Publication of EP1100987A1 publication Critical patent/EP1100987A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1100987B1 publication Critical patent/EP1100987B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C—EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C11/00—Devices for guiding, feeding, handling, or treating the threads in embroidering machines; Machine needles; Operating or control mechanisms therefor
    • D05C11/08—Thread-tensioning arrangements
    • D05C11/14—Stop motions responsive to thread tension or breakage
    • 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
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C—EMBROIDERING; TUFTING
    • D05C13/00—Auxiliary devices incorporated in embroidering machines, not otherwise provided for; Ancillary apparatus for use with embroidering machines
    • D05C13/02—Counting, measuring, indicating, warning, or safety devices

Definitions

  • the present invention relates to a stitch-forming machine, in particular an embroidery machine, sewing machine or sewing system, with at least one thread for embroidery or sewing, namely with at least one upper thread and with at least one lower thread, and with a device for detecting malfunctions in the area of the thread.
  • the present invention further relates to a method for detecting malfunctions in the area of at least one thread for embroidery or sewing, namely at least one upper thread and / or at least one lower thread, a stitch-forming machine, in particular an embroidery machine, a sewing machine or a sewing system.
  • two threads are generally used for embroidery according to the step stitch method, namely the so-called upper thread, which is guided through the sewing needle, and the so-called lower thread, which is used for knotting by means of a bobbin case.
  • the Stitch formation involves the upper thread and the lower thread equally, so that the absence of one of the two threads leads to an undesirable malfunction of the stitch-forming or embroidery-forming process.
  • the stitch-forming machine can even produce an embroidery pattern, but the embroidery pattern produced in this way does not adhere to its carrier because the knotting could not take place. As a result, the embroidery pattern can be destroyed simply by pulling the thread gently.
  • measuring devices which automatically detect the absence of the upper thread and / or the lower thread are required in generic stitch-forming machines. Although the absence of the upper thread can be easily recognized by observation, automated detection is required so that, for example, the stitch-forming machine can be stopped immediately if a thread break occurs.
  • upper thread monitoring by an electrical switch is also practiced, in that the upper thread is guided over a spring which closes an electrical contact due to the thread tension.
  • Non-contact optical methods are mostly used for the bobbin thread monitoring, whereby the bobbin thread monitoring often causes considerable difficulties due to the existing space problems. For this reason, non-contact methods, such as optical methods, are used for this, but are not very reliable due to their sensitivity to dust.
  • the present invention has for its object to design a generic stitch-forming machine so that not only the upper thread, but with the device for detecting malfunctions in the area of the thread the bobbin thread can also be monitored in a structurally integrated manner.
  • the device has at least one thread rod, by means of which the upper thread is deflected, that the thread rod from the unloaded starting position against a restoring force in the direction of a resulting from the tension of the upper thread , the thread force lying in the plane spanned by the deflected upper thread can be deflected, that the thread rod is assigned at least one detection device for detecting the deflection of the thread rod effected by the thread force and that evaluation means are provided which have at least one mean value generator for forming at least one mean value for each time ranges formed by temporal subdivision of at least one electrical signal emitted by the detection device and at least one comparator for comparing the respective mean values with predetermined threshold values in each case find.
  • At least one mean value is in each case formed for the time ranges of the electrical signal which are emitted by the measurement device and which are formed by time division the The presence of a malfunction and / or the type of malfunction is detected by comparing the respective mean values with predefined threshold values.
  • the device for detecting malfunctions in the area of the thread can be used to monitor not only the upper thread, but also the lower thread in a structurally integrated manner.
  • Detection device essentially outside of an embroidery head of the stitch-forming machine and the areas of the thread facing away from the thread bar
  • Detection means are provided essentially within the embroidery head of the stitch-forming machine; that the embroidery head has at least two upper threads; that the upper threads differ in their nature,
  • each of the upper threads is assigned a thread feeder; that the upper thread at least partially around the Thread rod is passed around through
  • Thread feeder is passed and into a
  • Sewing needle is threaded; that the detection device at least two
  • each of the detection units comprises: at least one bending element connected to the thread rod and at least one measuring element assigned to the bending element for detecting the bending of the bending element determined by the deflection of the thread rod; that the bending elements are bar, rod or rod-shaped; that the thread rod at an end portion of the
  • Bending element is attached; that the bending element has at one end portion a projecting portion on which the
  • Thread rod is attached; that the bending of the bending element is essentially proportional to the thread force; that the measuring element is a magnetic measuring element; that the magnetic measuring element at least one
  • Bending element is attached; that the magnet on the same end portion of the
  • Amplification circuit is assigned; that with high thread force oversteer
  • Amplification circuit takes place; that the Hall sensor is provided on a circuit board; that the evaluation means are provided on the board; that the board with the bending element in
  • Air gap is provided, the size of which by the
  • Bend of the bending element is determined; that by the bending of the bending element certain changes in the size of the
  • Air gap in the range of about a few
  • Voltage signal is substantially directly proportional to the magnetic field strength; that the detection device at least two
  • Processing unit are formed; that the processing unit is designed as a microprocessor; and / or that at least one display unit is provided, by means of which the presence of the malfunction and / or the type of malfunction can be displayed.
  • the method according to the present invention can have various advantageous developments, which are characterized independently of one another by the fact that a first electrical measurement signal from a first detection unit of the
  • Detection device is emitted and that a second electrical measurement signal from a second
  • Detection unit of the detection device is delivered; that the first electrical measurement signal and the second electrical measurement signal for electrical
  • Sub-thread is assigned; that the second mean formed for the second time range corresponds to the process of
  • Tightening the knot is assigned by a thread feeder provided for the stitch-forming machine; that the following conditions are recognizable: there is no malfunction; there is a malfunction of the upper thread; there is a malfunction of the lower thread; and there is a skipped stitch; that there is no malfunction if the first average is greater than the associated first threshold and if the second average is greater than the associated second threshold; that the upper thread malfunctions if the first mean value is less than that associated first threshold and when the second average is less than the associated second threshold; that the bobbin thread malfunctions when the first average is greater than the associated first threshold and when the second average is less than the associated second threshold; that the lower thread malfunctions if the condition is met that the second mean formed is less than four
  • Amplification factor are amplified; that the gain factor is chosen so that the first electrical at low thread force
  • Threshold value can be specified with low thread force; that the frequency of occurrence of
  • Limit value of the thread force and a respective lower limit value of the thread force are specified; that the thread force is determined by pulling on the free end of the thread; that the determined thread force with the upper
  • Limit value of the thread force and / or is compared with the lower limit value of the thread force; and / or that the presence of a thread force above the upper limit value of the thread force and / or below the lower limit value of the thread force is indicated.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a stitch-forming machine according to the present invention
  • FIG. 2 shows a detection unit with a circuit board of the stitch-forming machine from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows an electrical voltage signal emitted by the Hall sensor of the stitch-forming machine from FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a diagrammatic representation of the second mean value formed for the second time range as a function of the number of stitches
  • FIG. 5 shows a diagrammatic representation of the first mean value formed for the first time range and the second mean value formed for the second time range as a function of time.
  • FIGS. 1 and 2 Identical or similar components or features of the invention are provided with identical reference numerals in FIGS. 1 and 2.
  • the stitch-forming machine has an embroidery head 1, which is shown with the components essential for the invention.
  • the embroidery head 1 has several threads in the form of upper threads 4 with different properties and colors, whereby however, only one upper thread 4 is embroidered at any time.
  • the thread transmitter 2 is designated in FIG. 1; for embroidery, the thread feeder 3 is in action in FIG.
  • the upper threads 4 are placed around the thread rod 5 and then guided to the thread transmitter 2, 3; the upper threads 4 are then threaded into the sewing needles 7, 8.
  • the thread rod 5 is fastened at its two ends in bending elements 6.
  • Each of the bending elements 6 has a permanent magnet 9 at its free end, a Hall sensor 10 being located opposite the permanent magnet 9 above an air gap and emitting an electrical voltage signal proportional to the magnetic field strength.
  • the Hall sensor 10 is accommodated with the associated amplification circuit on a circuit board 11, the bending element 6 also being fastened to this circuit board 11, so that the air gap between the permanent magnet 9 and the Hall sensor 10 has a clearly defined width (see FIG. 2, in a detection unit with a circuit board 11 of the stitch-forming machine from FIG. 1 is shown schematically).
  • the air gap is now increased by the thread force acting on the upper thread 4. Since the Hall sensor 10 is in the stray field of the permanent magnet 9, the magnetic field strength measured at the Hall sensor 10 becomes lower when the Distance of the Hall sensor 10 to the permanent magnet 9 increases. A change in distance of a few millimeters is sufficient to generate an evaluable signal.
  • the force distribution on the bending elements 6 depends on the position in which the thread force is on the thread rod 5 works.
  • the force on a bending element 6 varies with the position of the working thread.
  • the sum of the two forces on the bending elements 6 is equal to twice the thread force.
  • the signals of the two measuring elements 9, 10 are summed, the signals being summed in a microprocessor after the analog / digital conversion of the signals.
  • the natural frequency of the bending element 6 would have to be significantly higher than the frequency range of the measurement signal. This is achieved in the present invention in that the double thread force is used as the measuring force and the bending element 6 can therefore be selected stiff.
  • the natural frequency with which the measuring elements 9, 10 vibrate is a multiple of the useful frequency at the highest speed of the stitch-forming machine, so that the natural frequency of the measuring system is suppressed either by electrical filtering or by an adapted signal processing can be.
  • FIG. 3 shows a typical electrical voltage signal emitted by the Hall sensor 10 of the stitch-forming machine from FIG. 1, both the upper thread 4 and the lower thread being present.
  • the tension signal which is in a fixed relationship to the machine shaft, shows two maxima, the first maximum occurring when the upper thread 4 is pulled around the bobbin case; the second maximum arises when the thread transmitter 3 tightens the knot.
  • both the upper thread 4 and the lower thread are present, however there is no knotting because the looper could not grip the loop of the upper thread.
  • the frequency of this condition which arises under various influences in the stitch-forming machine, is a quality criterion in that a rare occurrence of missing stitches speaks for the quality of the stitch-forming machine.
  • the first maximum does not occur in the case of a miss stitch, whereas the second maximum is significantly smaller in amplitude than in the normal stitch formation.
  • the upper thread 4 is monitored or checked in the first area of the tension signal, which extends to ⁇ / ⁇ .
  • the second area of the tension signal which extends from ⁇ ⁇ to ⁇ g, the lower thread is monitored or checked.
  • FIG. 4 which shows a diagrammatic representation of the second mean value M2 formed for the second time range as a function of the number of stitches
  • FIG. 5 which shows a diagrammatic representation of the for the shows the first temporal range of the first mean Ml and the second mean M2 of the second temporal range as a function of time).
  • the state that there is no malfunction FK can be recognized from the fact that both the first mean value M1 lies above the corresponding threshold value S1 and the second mean value M2 lies above the corresponding threshold value S2.
  • the state that there is a malfunction FO of the upper thread 4 can be recognized by the fact that both the first average value Ml is below the threshold value S1 assigned to it and the second average value M2 is below the threshold value S2 assigned to it.
  • the state that there is a malfunction FU of the lower thread can be recognized on the basis of the mean value M2. If the mean value M2 is below the associated threshold value S2, this need not necessarily be caused by a malfunction FU of the lower thread, but can also be caused by a miss stitch FS. In order to be able to make a decision in this regard, the change in the voltage signal is tracked over several stitches. When the supply of bobbin thread is about to end, the signal of the mean M2 shows the course shown in FIG. 4:
  • the signal of the mean value M2 at stitch n-1 is larger than the assigned threshold value S2, but smaller than the signal of the mean value M2 at stitch n-2. If the value falls below the threshold S2 at stitch n, the gradient of the signal of the mean M2 in the last three stages is considered.
  • the supply of lower thread has run out. If the lower thread breaks or breaks, the mean M2 remains below its threshold S2 for several stitches without first showing a decreasing tendency in the signal height in the form of a negative gradient. In such a case, the decision can be made after three tricks, for example.
  • This first threshold value S1 is selected to be lower than the second threshold value S2 (cf. FIG. 5), the first threshold value S1 being approximately half the size of the second threshold value S2 for the signal of the mean value M2 in the bobbin thread detection.
  • the amplification factor caused by the amplification circuit is set in such a way that a sufficient tension level is present with minimal thread force.
  • the first threshold value S1 and the second threshold value S2 are then set at this thread force or at this thread tension.
  • the amplification circuit can be overridden when the thread force is very high. However, this does not affect the operation of the overall system in any way, because the signals become weaker when errors occur.
  • a far more effective variant is to compare the thread force with a lower limit value and with an upper limit value and to provide an indication if the thread force is not in the intended range between the lower limit value and the upper limit.
  • the lower limit value and the upper limit value are communicated to the embroidery heads 1 in the setting phase depending on the pattern by the central control;
  • the threads 4 can have different lower and / or upper limit values depending on the nature and the type within an embroidery head 1.

Landscapes

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Description

S T I C H B I L D E N D E M A S C H I N E U N D
V E R F A H R E N Z U M E R K E N N E N
V O N F E H L F U N K T I O N E N
Die Vorliegende Erfindung betrifft eine stichbildende Maschine, insbesondere Stickmaschine, Nähmaschine oder Nähanlage, mit mindestens einem Faden zum Sticken oder Nähen, nämlich mit mindestens einem Oberfaden und mit mindestens einem Unterfaden, und mit einer Vorrichtung zum Erkennen von Fehlfunktionen im Bereich des Fadens.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Erkennen von Fehlfunktionen im Bereich mindestens eines Fadens zum Sticken oder Nähen, nämlich mindestens eines Oberfadens und/oder mindestens eines Unterfadens, einer stichbildenden Maschine, insbesondere einer Stickmaschine, einer Nähmaschine oder einer Nähanlage.
Bei derartigen stichbildenden Maschinen werden zum Sticken gemäß dem Stepstichverfahren im Regelfall zwei Fäden verwendet, nämlich der sogenannte Oberfaden, der durch die Nähnadel geführt ist, und der sogenannte Unterfaden, der mittels einer Spulenkapsel zum Verknoten verwendet wird. Bei der Stichbildung sind der Oberfaden und der Unterfaden gleichermaßen beteiligt, so daß das Fehlen eines der beiden Fäden zu einer unerwünschten Fehlfunktion des stich- bzw. stickbildenden Vorgangs führt.
Wenn nun der Oberfaden reißt oder der Oberfadenvorrat im Begriffe ist, zu Ende zu gehen, ist dieser Zustand durch Beobachten von außen ohne weiteres zu erkennen; wenn jedoch der Unterfaden reißt oder der Unterfadenvorrat im Begriffe ist, zu Ende zu gehen, ist dieser Zustand von außen nicht unbedingt zu erkennen. Die stichbildende Maschine kann in diesem Fall sogar ein Stickmuster erzeugen, wobei das derart erzeugte Stickmuster jedoch nicht an seinem Träger haftet, weil die Verknotung nicht erfolgen konnte. Demzufolge kann das Stickmuster allein schon durch leichtes Ziehen am Faden vernichtet werden.
Aus den vorgenannten Gründen sind bei gattungsgemäßen stichbildenden Maschinen Meßeinrichtungen erforderlich, die das Fehlen des Oberfadens und/oder des Unterfadens automatisch erkennen. Obwohl das Fehlen des Oberfadens zwar leicht durch Beobachten zu erkennen ist, wird eine automatisierte Erkennung benötigt, um beispielsweise bei Auftreten eines Fadenbruchs die stichbildende Maschine sofort anhalten zu können.
Hierbei kommen heutzutage für die Oberfadenüberwachung verschiedene Prinzipien zum Einsatz, wie beispielsweise optische Methoden, bei denen der Oberfaden durch eine Art Lichtschranke geführt wird.
Alternativ kommt auch die Überwachung und Erkennung durch Fadenkraftmessung in Betracht, denn bei der Schlaufenbildung und beim Verknoten wird der Faden gezogen; durch Messung dieser durch die Fadenspannung hervorgerufenen Fadenkraft kann dann erkannt werden, ob der Oberfaden vorhanden ist.
Schließlich wird auch eine Oberfadenüberwachung durch einen elektrischen Schalter praktiziert, indem der Oberfaden über eine Feder geführt wird, die durch die Fadenspannung einen elektrischen Kontakt schließt.
Für die Unterfadenüberwachung werden zumeist berührungslose optische Methoden eingesetzt, wobei die Unterfadenüberwachung wegen der bestehenden Platzprobleme nicht selten beträchtliche Schwierigkeiten aufwirft . Aus diesem Grunde werden hierfür die berührungslosen Verfahren, wie etwa optische Methoden, eingesetzt, die jedoch aufgrund ihrer Staubempfindlichkeit nicht sehr zuverlässig sind.
In bezug auf eine Nähmaschine ist eine Einrichtung zur Fehlsticherkennung bekannt (US-A-4 170 951) , in der die Oberfadenkraft gemessen wird. Auch die Druckschriften DE-C-38 39 733 und die DE-C-40 30 420 beschäftigen sich mit diesem Problem, ohne allerdings in den vorgestellten Lösungsansätzen voll zu überzeugen .
Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße stichbildende Maschine so auszubilden, daß mit der Vorrichtung zum Erkennen von Fehlfunktionen im Bereich des Fadens nicht nur der Oberfaden, sondern in baulich integrierter Weise gleichzeitig auch der Unterfaden überwacht werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer stichbildenden Maschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Vorrichtung mindestens eine Fadenstange aufweist, mittels der der Oberfaden umgelenkt ist, daß die Fadenstange aus der unbelasteten Ausgangslage entgegen einer Rückstellkraft in Richtung einer aus der Spannung des Oberfadens resultierenden, in der durch den umgelenkten Oberfaden aufgespannten Ebene liegenden Fadenkraft auslenkbar ist, daß der Fadenstange mindestens eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der durch die Fadenkraft erfolgten Auslenkung der Fadenstange zugeordnet ist und daß Auswertemittel vorgesehen sind, die mindestens einen Mittelwertbildner zum Bilden von jeweils mindestens einem Mittelwert für durch zeitliche Unterteilung gebildete Zeitbereiche mindestens eines von der Erfassungseinrichtung abgegebenen elektrischen Signals und mindestens einen Vergleicher zum Vergleichen der jeweiligen Mittelwerte mit jeweils vorgegebenen Schwellenwerten aufweisen.
Ähnliche Vorrichtungen sind aus der DE-A-40 13 648 und aus der JP-A-1265-171 bekannt. Jedoch ist festzustellen, daß die in diesen Druckschriften dargelegten Vorrichtungen nur zur Überwachung der Oberfäden, nicht jedoch zur gleichzeitigen, baulich integrierten Überwachung des oder der Unterfäden dienen, so daß bei den in diesen Druckschriften vorgestellten Vorrichtungen eine Entscheidung dahingehend ausreicht, ob ein Signal vorhanden ist oder nicht .
Der eigentliche Signalverlauf wird bei den in der DE-A-40 13 648 und in der JP-A-1265-171 vorgestellten Lösungsansätzen nicht beachtet, was insofern einen entscheidenden Unterschied zur vorliegenden Erfindung darstellt, als bei der Erfindung gemäß deren Lehre ein Verfahren zum Erkennen von Fehlfunktionen im Bereich mindestens eines Fadens zum Sticken oder Nähen, nämlich mindestens eines Oberfadens und/oder mindestens eines Unterfadens, einer stichbildenden Maschine, insbesondere einer Stickmaschine, einer Nähmaschine oder einer Nähanlage, zur Verfügung gestellt wird, welches Verfahren die folgenden Schritte aufweis : a) mindestens ein elektrisches Signal wird von mindestens einer Erfassungseinrichtung abgegeben, b) für durch zeitliche Unterteilung gebildete Zeitbereiche des elektrischen Signals wird jeweils mindestens ein Mittelwert gebildet, und c) das Vorliegen einer Fehlfunktion und/oder die Art der Fehlfunktion wird durch Vergleichen der jeweiligen Mittelwerte mit jeweils vorgegebenen Schwellenwerten erkannt.
Indem bei der stichbildenden Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung Auswertemittel vorgesehen sind, die mindestens einen Mittelwertbildner und mindestens einen Vergleicher aufweisen, wird für die durch zeitliche Unterteilung gebildeten Zeitbereiche des elektrischen Signals, das von der Er assungseinrichtung abgegeben wird, jeweils mindestens ein Mittelwert gebildet, wobei das Vorliegen einer Fehlfunktion und/oder die Art der Fehlfunktion durch Vergleichen der jeweiligen Mittelwerte mit jeweils vorgegebenen Schwellenwerten erkannt wird.
Hierdurch kann mit der Vorrichtung zum Erkennen von Fehlfunktionen im Bereich des Fadens nicht nur der Oberfaden, sondern in baulich integrierter Weise gleichzeitig auch der Unterfaden überwacht werden.
Die stichbildende Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann verschiedene bevorzugte Ausführungsformen aufweisen, die sich unabhängig voneinander dadurch auszeichnen, daß die Fadenstange einen kreisförmigen
Querschnitt auf eist; daß die Auslenkung der Fadenstange im wesentlichen proportional zur Fadenkraft ist; daß die Fadenstange in ihren Endbereichen mit der Erfassungseinrichtung in Verbindung steht; daß die der Fadenstange zugewandten Bereiche der
Erfassungseinrichtung im wesentlichen außerhalb eines Stickkopfs der stichbildenden Maschine und die von der Fadenstange abgewandten Bereiche der
Erfassungseinrichtung im wesentlichen innerhalb des Stickkopfs der stichbildenden Maschine vorgesehen sind; daß der Stickkopf über mindestens zwei Oberfäden verfügt ; daß sich die Oberfäden in ihrer Beschaffenheit,
Dicke, Farbe, Qualität, Reißfestigkeit und/oder
Stärke voneinander unterscheiden; daß jedem der Oberfäden ein Fadengeber zugeordnet ist; daß der Oberfaden zumindest teilweise um die Fadenstange herumgeführt ist, durch den
Fadengeber hindurchgeführt ist und in eine
Nähnadel eingefädelt ist; daß die Erfassungseinrichtung mindestens zwei
Erfassungseinheiten aufweist; daß die Erfassungseinheiten voneinander beabstandet angeordnet sind; daß jede der Erfassungseinheiten aufweist: mindestens ein mit der Fadenstange in Verbindung stehendes Biegeelement und mindestens ein dem Biegeelement zugeordnetes Meßelement zum Erfassen der durch die Auslenkung der Fadenstange bestimmten Biegung des Biegeelements; daß die Biegeelemente balken- , stab- oder stangenförmig ausgebildet sind; daß die Fadenstange an einem Endbereich des
Biegeelements angebracht ist; daß das Biegeelement an einem Endbereich einen vorspringenden Abschnitt aufweist, an dem die
Fadenstange angebracht ist; daß die Biegung des Biegeelements im wesentlichen proportional zur Fadenkraft erfolgt ; daß das Meßelement ein magnetisches Meßelement ist ; daß das magnetische Meßelement mindestens einen
Magneten und mindestens einen Hallsensor aufweist ; daß der Magnet ein Permanentmagnet ist; daß der Permanentmagnet rechteckförmig ist; daß das Material des Permanentmagneten auf
Eisen, Neodym und Bor basiert; daß der Magnet an einem Endbereich des
Biegeelements angebracht ist; daß der Magnet an demselbem Endbereich des
Biegeelements wie die Fadenstange angebracht ist ; daß die Fadenstange und der Magnet auf voneinander abgewandten Seiten des Endbereichs des Biegeelements angebracht sind; daß dem Hallsensor mindestens eine
Verstärkungsschaltung zugeordnet ist; daß bei hoher Fadenkraft ein Übersteuern der
Verstärkungsschaltung erfolgt; daß der Hallsensor auf einer Platine vorgesehen ist ; daß die Auswertemittel auf der Platine vorgesehen sind; daß die Platine mit dem Biegeelement in
Verbindung steht; daß die Platine mit dem Endbereich des
Biegeelements in Verbindung steht, der dem
Endbereich des Biegeelements entgegengesetzt ist, an dem der Magnet angebracht ist; daß zwischen dem Magneten und dem Hallsensor ein
Luftspalt vorgesehen ist, dessen Größe durch die
Biegung des Biegeelements bestimmt ist; daß sich durch die Biegung des Biegeelements bestimmte Änderungen in der Größe des
Luftspaltes im Bereich von etwa einigen wenigen
Mikrometern bewegen; daß das vom Hallsensor abgegebene elektrische
Meßsignal in Form eines elektrischen
Spannungssignals im wesentlichen direkt proportional zur magnetischen Feldstärke ist; daß die Erfassungseinrichtung mindestens zwei
Erfassungseinheiten aufweist; daß jede der Erfassungseinheiten für die Abgabe elektrischer Meßsignale ausgelegt ist; daß die Auswertemittel mindestens einen
Summierer zum Aufsummieren der elektrischen
Meßsignale aufweisen; daß die Auswertemittel mindestens einen
Analog- /Digitalwandler aufweisen; daß die Auswertemittel als mindestens eine
Verarbeitungseinheit ausgebildet sind; daß die Verarbeitungseinheit als Mikroprozessor ausgebildet ist; und/oder daß mindestens eine Anzeigeeinheit vorgesehen ist, mittels der das Vorliegen der Fehlfunktion und/oder die Art der Fehlfunktion anzeigbar ist.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann verschiedene vorteilhafte Weiterbildungen aufweisen, die sich unabhängig voneinander dadurch auszeichnen, daß ein erstes elektrisches Meßsignal von einer ersten Erfassungseinheit der
Erfassungseinrichtung abgegeben wird und daß ein zweites elektrisches Meßsignal von einer zweiten
Erfassungseinheit der Erfassungseinrichtung abgegeben wird; daß das erste elektrische Meßsignal und das zweite elektrische Meßsignal zum elektrischen
Signal aufsummiert werden; daß das erste elektrische Meßsignal und das zweite elektrische Meßsignal vor dem
Aufsummieren einer Analog- /Digitalumwandlung unterzogen werden; daß das erste elektrische Meßsignal und das zweite elektrische Meßsignal in der
Verarbeitungseinheit zu einem elektrischen
Signal aufsummiert werden; daß die jeweiligen Mittelwerte als arithmetische
Mittelwerte oder als geometrische Mittelwerte gebildet werden; daß die jeweiligen Mittelwerte durch Integrieren gebildet werden; daß das elektrische Signal in zwei Zeitbereiche zeitlich unterteilt wird; daß der für den ersten zeitlichen Bereich gebildete erste Mittelwert dem Überwachen des
Oberfadens zugeordnet wird; daß der für den ersten zeitlichen Bereich gebildete erste Mittelwert dem Vorgang des
Ziehens des Oberfadens um eine für die stichbildende Maschine vorgesehene Spulenkapsel zugeordnet wird; daß der für den zweiten zeitlichen Bereich gebildete zweite Mittelwert dem Überwachen des
Unterfadens zugeordnet wird; daß der für den zweiten zeitlichen Bereich gebildete zweite Mittelwert dem Vorgang des
Festziehens der Verknotung durch einen für die stichbildende Maschine vorgesehenen Fadengeber zugeordnet wird; daß folgende Zustände erkennbar sind: es liegt keine Fehlfunktion vor; es liegt eine Fehlfunktion des Oberfadens vor; es liegt eine Fehlfunktion des Unterfadens vor; und es liegt ein Fehlstich vor; daß keine Fehlfunktion vorliegt, wenn der erste Mittelwert größer als der zugehörige erste Schwellenwert ist und wenn der zweite Mittelwert größer als der zugehörige zweite Schwellenwert ist ; daß eine Fehlfunktion des Oberfadens vorliegt, wenn der erste Mittelwert kleiner als der zugehörige erste Schwellenwert ist und wenn der zweite Mittelwert kleiner als der zugehörige zweite Schwellenwert ist; daß eine Fehlfunktion des Unterfadens vorliegt, wenn der erste Mittelwert größer als der zugehörige erste Schwellenwert ist und wenn der zweite Mittelwert kleiner als der zugehörige zweite Schwellenwert ist; daß eine Fehlfunktion des Unterfadens vorliegt, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß der gebildete zweite Mittelwert kleiner als vier
Fünftel des zuvor gebildeten zweiten
Mittelwertes ist; daß eine Fehlfunktion des Unterfadens vorliegt, wenn das Kriterium, daß der zweite Mittelwert kleiner als der zugehörige zweite Schwellenwert ist, und/oder wenn die Bedingung mindestens zweimal aufeinanderfolgend erfüllt wird; daß ein Fehlstich vorliegt, wenn der erste
Mittelwert kleiner als der zugehörige erste
Schwellenwert ist und wenn der zweite Mittelwert größer als der erste Schwellenwert ist; daß der erste Schwellenwert kleiner als der zweite Schwellenwert gewählt wird; daß der erste Schwellenwert in etwa halb so groß wie der zweite Schwellenwert gewählt wird; daß das erste elektrische Meßsignal und/oder das zweite elektrische Meßsignal durch einen
Verstärkungsfaktor verstärkt werden; daß der Verstärkungsfaktor so gewählt wird, daß bei geringer Fadenkraft das erste elektrische
Meßsignal und/oder das zweite elektrische
Meßsignal in einer zum Erkennen von
Fehl funktionen im Bereich des Fadens ausreichenden Größe vorliegt; daß der erste Schwellenwert und/oder der zweite
Schwellenwert bei geringer Fadenkraft vorgegeben werden; daß die Häufigkeit des Auftretens von
Fehlfunktionen berechnet wird; daß die Häufigkeit des Auftretens von
Fehlfunktionen angezeigt wird; daß bei Erkennen einer Fehlfunktion die Art der
Fehlfunktion angezeigt wird; daß bei Erkennen einer Fehlfunktion des
Oberfadens und/oder bei Erkennen einer
Fehlfunktion des Unterfadens die stichbildende
Maschine angehalten wird; daß für jeden Faden ein jeweiliger oberer
Grenzwert der Fadenkraft und ein jeweiliger unterer Grenzwert der Fadenkraft vorgegeben werden; daß die Fadenkraft durch Ziehen am freien Ende des Fadens ermittelt wird; daß die ermittelte Fadenkraft mit dem oberen
Grenzwert der Fadenkraft und/oder mit dem unteren Grenzwert der Fadenkraft verglichen wird; und/oder daß das Vorliegen einer Fadenkraft oberhalb des oberen Grenzwertes der Fadenkraft und/oder unterhalb des unteren Grenzwertes der Fadenkraft angezeigt wird.
Weitere Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in der Zeichnung anhand der Figuren 1 bis 5 beschrieben, durch die in exemplarischer Form ein Ausführungsbeispiel der stichbildenden Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist. Es zeigt :
Figur 1 eine Ausführungsform einer stichbildenden Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine Erfassungseinheit mit Platine der stichbildenden Maschine aus Figur 1 ;
Figur 3 ein vom Hallsensor der stichbildenden Maschine aus Figur 1 abgegebenes elektrisches Spannungssignal ;
Figur 4 eine diagrammatische Darstellung des für den zweiten zeitlichen Bereich gebildeten zweiten Mittelwerts in Abhängigkeit von der Anzahl der Stiche; und
Figur 5 eine diagrammatische Darstellung des für den ersten zeitlichen Bereich gebildeten ersten Mittelwerts und des für den zweiten zeitlichen Bereich gebildeten zweiten Mittelwerts in Abhängigkeit von der Zeit.
Gleiche oder ähnliche Bestandteile oder Merkmale der Erfindung sind in den Figuren 1 und 2 mit identischen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist eine Ausführungsform einer stichbildenden Maschine in Form einer Stickmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die stichbildende Maschine weist einen Stickkopf 1 auf, der mit den für die Erfindung wesentlichen Bestandteilen dargestellt ist. Der Stickkopf 1 verfügt über mehrere Fäden in Form von Oberfäden 4 mit unterschiedlichen Eigenschaften und Farben, wobei allerdings zu jedem Zeitpunkt mit nur einem Oberfaden 4 gestickt wird.
Stellvertretend für mehrere Fäden, die in einem bestimmten Moment nicht zum Einsatz kommen, ist in Figur 1 der Fadengeber 2 bezeichnet; zum Sticken ist in Figur 1 der Fadengeber 3 in Aktion. Die Oberfäden 4 sind um die Fadenstange 5 gelegt und dann zum Fadengeber 2, 3 geführt; anschließend sind die Oberfäden 4 in die Nähnadeln 7, 8 eingefädelt.
Wie aus Figur 1 des weiteren hervorgeht, ist die Fadenstange 5 an ihren beiden Enden in Biegeelementen 6 befestigt. Jedes der Biegeelemente 6 weist an seinem freien Ende eine Permanentmagneten 9 auf, wobei sich gegenüber dem Permanentmagneten 9 über einem Luftspalt ein Hallsensor 10 befindet, der proportional zur magnetischen Feldstärke ein elektrisches Spannungssignal abgibt.
Der Hallsensor 10 ist mit der dazugehörigen Verstärkungsschaltung auf einer Platine 11 untergebracht , wobei das Biegeelement 6 auch an dieser Platine 11 befestigt ist, so daß der Luftspalt zwischen dem Permanentmagneten 9 und dem Hallsensor 10 eine eindeutig definierte Breite aufweist (vgl. Figur 2, in der eine Erfassungseinheit mit Platine 11 der stichbildenden Maschine aus Figur 1 schematisch dargestellt ist) .
Durch die auf den Oberfaden 4 wirkende Fadenkraft wird der Luftspalt nun vergrößert. Da sich der Hallsensor 10 im Streufeld des Permanentmagneten 9 befindet, wird die am Hallsensor 10 gemessene magnetische Feldstärke geringer, wenn sich der Abstand des Hallsensors 10 zum Permanentmagneten 9 vergrößer . Hierbei ist eine Abstandsänderung von einigen wenigen Millimetern ausreichend, um ein auswertbares Signal zu erzeugen.
Die aus der Spannung des Oberfadens 4 resultierende, in der durch den umgelenkten Oberfaden 4 aufgespannten Ebene liegende Fadenkraft verformt über die Fadenstange 5 die beiden Biegeelemente 6. Die Kraftverteilung auf die Biegeelemente 6 hängt hierbei davon ab, in welcher Lage die Fadenkraft auf die Fadenstange 5 wirkt .
Demnach variiert die Kraft auf ein Biegeelement 6 mit der Lage des Arbeitsfadens. Die Summe der beiden Kräfte auf die Biegeelemente 6 ist hierbei jedoch gleich der doppelten Fadenkraft. Um die Fadenkraft in diesem Zusammenhang zu erfassen, werden die Signale der beiden Meßelemente 9, 10 summiert, wobei die Summierung der Signale in einem Mikroprozessor nach der Analog- /Digitalumwandlung der Signale erfolgt.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, wirkt auf die Fadenstange 5 abgesehen von einer geringen Reibung durch die gewählte Fadenführung die doppelte Fadenkraft. Durch diese hohe, zur Messung zur Verfügung stehende Kraft ist es möglich, die Federkonstante der Biegeelemente 6 hoch zu wählen. Wenn das Biegeelement 6 aus seiner Ruhelage abgelenkt und danach losgelassen wird, schwingt sein freies Ende mit dem Permanentmagneten 9 mit einer geringen Dämpfungskonstante um seine Ruhelage.
Um das Meßsignal nicht zu verfälschen, müßte die Eigenfrequenz des Biegeelements 6 wesentlich höher als der Frequenzbereich des Meßsignals liegen. Dies wird bei der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß die doppelte Fadenkraft als Meßkraft ausgenutzt wird und mithin das Biegeelement 6 steif ausgewählt werden kann.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 beträgt die Eigenfrequenz, mit der die Meßelemente 9, 10 schwingen, ein Vielfaches der Nutzfrequenz bei der höchsten Drehzahl der stichbildenden Maschine, so daß die Eigenfrequenz des Meßsystems entweder durch eine elektrische Filterung oder durch eine angepaßte Signalverarbeitung unterdrückt werden kann.
Figur 3 zeigt ein typisches, vom Hallsensor 10 der stichbildenden Maschine aus Figur 1 abgegebenes elektrisches Spannungssignal, wobei sowohl der Oberfaden 4 als auch der Unterfaden vorhanden ist. Das Spannungssignal, das in einem festen Verhältnis zur Maschinenwelle steht, zeigt zwei Maxima, wobei das erste Maximum entsteht, wenn der Oberfaden 4 um die Spulenkapsel gezogen wird; das zweite Maximum entsteht, wenn der Fadengeber 3 die Verknotung festzieht .
Hieraus folgt, daß weder das erste Maximum noch das zweite Maximum entsteht, wenn der Oberfaden 4 gebrochen oder sein Vorrat zu Ende gegangen ist. Wenn der Unterfaden bricht bzw. reißt oder sein Vorrat zu Ende geht, wird das zweite Maximum des Spannungssignals kleiner, während das erste Maximum hiervon unbeeinflußt bleibt.
Bei einem sogenannten Fehlstich sind zwar sowohl der Oberfaden 4 als auch der Unterfaden vorhanden, jedoch findet keine Verknotung statt, weil der Greifer die Schlinge des Oberfadens nicht greifen konnte. Die Häufigkeit dieses Zustands, der unter verschiedenen Einflüssen in der stichbildenden Maschine entsteht, stellt insofern ein Gütekriterium dar, als ein seltenes Auftreten von Fehlstichen für die Güte der stichbildenden Maschine spricht. Hierbei entsteht bei einem Fehlstich das erste Maximum nicht, wohingegen das zweite Maximum in der Amplitude im Vergleich zur normalen Stichbildung wesentlich kleiner ist.
Mithin können demnach die folgenden verschiedenen Zustände vorliegen: es liegt keine Fehlfunktion FK vor; es liegt eine Fehlfunktion FO des Oberfadens 4 vor; es liegt eine Fehlfunktion FU des Unterfadens vor ; und es liegt ein Fehlstich FS vor.
Um diese verschiedenen Zustände zu erkennen, wird das in Figur 3 dargestellte, vom Hallsensor 10 der stichbildenden Maschine aus Figur 1 abgegebene elektrische Spannungssignal in zwei zeitliche Bereiche eingeteilt bzw. unterteilt, wobei die Einteilung bzw. Unterteilung durch ein Winkelsignal von der Hauptwelle durchgeführt wird. Im ersten Bereich des Spannungssignals, der sich bis φ/^ erstreckt, wird der Oberfaden 4 überwacht bzw. kontrolliert. Im zweiten Bereich des Spannungssignals, der sich von φ^ bis φg erstreckt, wird der Unterfaden überwacht bzw. kontrolliert.
Anstelle nun den jeweiligen Maximalwert innerhalb der beiden Abschnitte einer Schwellenwertoperation zu unterziehen, werden zunächst arithmetische Mittelwerte Ml und M2 gebildet (vgl. Figur 4, die eine diagrammatische Darstellung des für den zweiten zeitlichen Bereich gebildeten zweiten Mittelwerts M2 in Abhängigkeit von der Anzahl der Stiche zeigt, sowie Figur 5, die eine diagrammatische Darstellung des für den ersten zeitlichen Bereich gebildeten ersten Mittelwerts Ml und des für den zweiten zeitlichen Bereich gebildeten zweiten Mittelwerts M2 in Abhängigkeit von der Zeit zeigt) .
Diese Werte an den Winkelpunkten φ^ (erster Mittelwert Ml) und φg; (zweiter Mittelwert M2) stellen dann die Entscheidungsgrößen dar. Diese Mittelwerte Ml und M2 sind relativ unabhängig von der Drehzahl der stichbildenden Maschine und werden von den Eigenschwingungen des Meßsystems kaum beeinflußt, weil diese Mittelwerte Ml und M2 durch Integrieren ermittelt werden. Vor diesem Hintergrund liefern Schwingungen mit höheren Frequenzen nur einen ausgesprochen geringen Beitrag zu den Mittelwerten Ml und M2 des Spannungssignals .
Der Zustand, daß keine Fehlfunktion FK vorliegt, kann daran erkannt werden, daß sowohl der erste Mittelwert Ml über dem entsprechenden Schwellenwert Sl als auch der zweite Mittelwert M2 über dem entsprechenden Schwellenwert S2 liegt.
Der Zustand, daß eine Fehlfunktion FO des Oberfadens 4 vorliegt, kann daran erkannt werden, daß sowohl der erste Mittelwert Ml unter dem ihm zugeordneten Schwellenwert Sl als auch der zweite Mittelwert M2 unter dem ihm zugeordneten Schwellenwert S2 liegt. Der Zustand, daß eine Fehlfunktion FU des Unterfadens vorliegt, kann anhand des Mittelwerts M2 erkannt werden. Wenn der Mittelwert M2 unter dem zugehörigen Schwellenwert S2 liegt, muß dies nicht unbedingt durch eine Fehlfunktion FU des Unterfadens bedingt sein, sondern kann auch durch einen Fehlstich FS verursacht sein. Um eine diesbezügliche Entscheidung treffen zu können, wird die Änderung des Spannungssignals über mehrere Stiche hinweg verfolgt. Wenn der Vorrat an Unterfaden im Begriffe ist, zu Ende zu gehen, zeigt das Signal des Mittelwerts M2 den in Figur 4 angegebenen Verlauf :
Bei Stich n erfolgt die Verknotung nicht mehr, weil kein Unterfaden mehr vorhanden ist . Das Signal des Mittelwerts M2 bei Stich n-1 ist zwar größer als der zugeordnete Schwellenwert S2 , jedoch kleiner als das Signal des Mittelwerts M2 bei Stich n-2. Wenn der Schwellenwert S2 bei Stich n unterschritten wird, betrachtet man den Gradienten des Signals des Mittelwerts M2 in den letzten drei Stadien.
Bei einem Signalverlauf, wie er in Figur 4 abgebildet ist, ist der Vorrat an Unterfaden zu Ende gegangen. Wenn der Unterfaden bricht oder reißt, bleibt der Mittelwert M2 über mehrere Stiche hinweg unter seinem Schwellenwert S2, ohne zuvor eine abnehmende Tendenz in der Signalhöhe in Form eines negativen Gradienten zu zeigen. In einem derartigen Fall kann beispielsweise nach drei Stichen die Entscheidung getroffen werden.
Der Zustand schließlich, daß ein Fehlstich FS vorliegt (in Figur 5 zum Zeitpunkt T) , kann daran erkannt werden, daß der erste Mittelwert Ml unter dem entsprechenden Schwellenwert Sl liegt, wohingegen der zweite Mittelwert M2 über diesem Schwellenwert Sl liegt .
Dieser erste Schwellenwert Sl ist niedriger als der zweite Schwellenwert S2 gewählt (vgl. Figur 5) , wobei der erste Schwellenwert Sl in etwa halb so groß wie der zweite Schwellenwert S2 für das Signal des Mittelwerts M2 bei der Unterfadenerkennung ist.
Der durch die Verstärkungsschaltung bedingte Verstärkungsfaktor ist so eingestellt, daß ein ausreichender Spannungspegel bei minimaler Fadenkraft vorliegt. Der erste Schwellenwert Sl und der zweite Schwellenwert S2 werden dann bei dieser Fadenkraft bzw. bei dieser Fadenspannung festgelegt. Zu ergänzen ist in diesem Zusammenhang, daß die Verstärkungsschaltung bei sehr hoher Fadenkraft übersteuert werden kann. Hierdurch wird jedoch die Arbeitsweise des Gesamtsystems in keiner Form beeinträchtigt, weil die Signale beim Auftreten von Fehlern ohnehin schwächer werden.
Da in der beschriebenen Vorrichtung die Fadenkraft gemessen wird, bestünde die Möglichkeit, dem Bediener der stichbildenden Maschine bei der Fadenkrafteinstellung die Fadenkraft anzuzeigen, woraufhin der Bediener dann die geforderte Kraft einstellen könnte.
Eine weitaus effektivere Variante besteht jedoch darin, die Fadenkraft mit einem unteren Grenzwert und mit einem oberen Grenzwert zu vergleichen und eine Anzeige vorzusehen, wenn die Fadenkraft nicht im vorgesehenen Bereich zwischen dem unteren Grenzwert und dem oberen Grenzwert liegt.
Der untere Grenzwert und der obere Grenzwert werden in der Einstellphase musterabhängig von der Zentralsteuerung an die Stickköpfe 1 mitgeteilt; hierbei können innerhalb eines Stickkopfes 1 die Fäden 4 in Abhängigkeit von der Beschaffenheit und von der Sorte verschiedene untere und/oder obere Grenzwerte aufweisen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Stichbildende Maschine, insbesondere Stickmaschine, Nähmaschine oder Nähanlage, mit mindestens einem Faden zum Sticken oder Nähen, nämlich mit mindestens einem Oberfaden (4) und mit mindestens einem Unterfaden, und mit einer Vorrichtung zum Erkennen von Fehlfunktionen (FO, FU, FS) im Bereich des Fadens,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
daß die Vorrichtung mindestens eine Fadenstange (5) aufweist, mittels der der Oberfaden (4) umgelenkt ist, daß die Fadenstange (5) aus der unbelasteten Ausgangslage entgegen einer Rückstellkraft in Richtung einer aus der Spannung des Oberfadens (4) resultierenden, in der durch den umgelenkten Oberfaden (4) aufgespannten Ebene liegenden Fadenkraft auslenkbar ist, daß der Fadenstange (5) mindestens eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der durch die Fadenkraft erfolgten Auslenkung der Fadenstange (5) zugeordnet ist und daß Auswertemittel vorgesehen sind, die mindestens einen Mittelwertbildner zum Bilden von jeweils mindestens einem Mittelwert (Ml, M2 ) für durch zeitliche Unterteilung gebildete Zeitbereiche mindestens eines von der Erfassungseinrichtung abgegebenen elektrischen Signals und mindestens einen Vergleicher zum Vergleichen der jeweiligen Mittelwerte (Ml, M2) mit jeweils vorgegebenen Schwellenwerten (Sl, S2) aufweisen.
2. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenstange (5) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
3. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung der Fadenstange (5) im wesentlichen proportional zur Fadenkraft ist.
4. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenstange (5) in ihren Endbereichen mit der Erfassungseinrichtung in Verbindung steht .
5. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Fadenstange (5) zugewandten Bereiche der Erfassungseinrichtung im wesentlichen außerhalb eines Stickkopfs (1) der stichbildenden Maschine und die von der Fadenstange (5) abgewandten Bereiche der Erfassungseinrichtung im wesentlichen innerhalb des Stickkopfs (1) der stichbildenden Maschine vorgesehen sind .
6. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stickkopf (1) über mindestens zwei Oberfäden (4) verfügt.
7. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Oberfäden (4) in ihrer Beschaffenheit, Dicke, Farbe, Qualität, Reißfestigkeit und/oder Stärke voneinander unterscheiden .
8. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Oberfäden (4) ein Fadengeber (2, 3) zugeordnet ist.
9. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberfaden (4) zumindest teilweise um die Fadenstange (5) herumgeführt ist, durch den Fadengeber (2, 3) hindurchgeführt ist und in eine Nähnadel (7, 8) eingefädelt ist .
10. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung mindestens zwei Erfassungseinheiten aufweist.
11. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinheiten voneinander beabstandet angeordnet sind.
12. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Erfassungseinheiten aufweist: mindestens ein mit der Fadenstange (5) in Verbindung stehendes Biegeelement (6) und mindestens ein dem Biegeelement (6) zugeordnetes Meßelement (9, 10) zum Erfassen der durch die Auslenkung der Fadenstange (5) bestimmten Biegung des Biegeelements (6) .
13. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeelemente (6) balken- , Stab- oder stangenförmig ausgebildet sind.
14. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenstange (5) an einem Endbereich des Biegeelements (6) angebracht ist.
15. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegeelement (6) an einem Endbereich einen vorspringenden Abschnitt aufweist, an dem die Fadenstange (5) angebracht ist.
16. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegung des Biegeelements (6) im wesentlichen proportional zur Fadenkraft erfolgt.
17. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (9, 10) ein magnetisches Meßelement ist.
18. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Meßelement mindestens einen Magneten (9) und mindestens einen Hallsensor (10) aufweist.
19. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (9) ein Permanentmagnet ist .
20. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet rechteckförmig ist .
21. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Permanentmagneten auf Eisen, Neodym und Bor basiert.
22. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (9) an einem Endbereich des Biegeelements (6) angebracht ist.
23. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 14 oder 15 und gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (9) an demselbem Endbereich des Biegeelements (6) wie die Fadenstange (5) angebracht ist.
24. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenstange (5) und der Magnet (9) auf voneinander abgewandten Seiten des Endbereichs des Biegeelements (6) angebracht sind.
25. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hallsensor (10) mindestens eine Verstärkungsschaltung zugeordnet ist.
26. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß bei hoher Fadenkraft ein Übersteuern der Verstärkungsschaltung erfolgt.
27. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallsensor (10) auf einer Platine (11) vorgesehen ist.
28. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertemittel auf der Platine (11) vorgesehen sind.
29. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (11) mit dem Biegeelement (6) in Verbindung steht.
30. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 22 bis 24 und gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (11) mit dem Endbereich des Biegeelements (6) in Verbindung steht, der dem Endbereich des Biegeelements (6) entgegengesetzt ist, an dem der Magnet (9) angebracht ist .
31. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 18 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Magneten (9) und dem Hallsensor (10) ein Luftspalt vorgesehen ist, dessen Größe durch die Biegung des Biegeelements (6) bestimmt ist.
32. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die Biegung des Biegeelements (6) bestimmte Änderungen in der Größe des Luftspaltes im Bereich von etwa einigen wenigen Mikrometern bewegen.
33. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 18 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Hallsensor (10) abgegebene elektrische Meßsignal in Form eines elektrischen Spannungssignals im wesentlichen direkt proportional zur magnetischen Feldstärke ist.
34. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung mindestens zwei Erfassungseinheiten aufweist.
35. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß jede der
Erfassungseinheiten für die Abgabe elektrischer Meßsignale ausgelegt ist.
36. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertemittel mindestens einen Summierer zum Aufsummieren der elektrischen Meßsignale aufweisen.
37. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertemittel mindestens einen Analog- /Digitalwandler aufweisen .
38. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertemittel als mindestens eine Verarbeitungseinheit ausgebildet sind.
39. Stichbildende Maschine gemäß Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit als Mikroprozessor ausgebildet ist.
40. Stichbildende Maschine gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Anzeigeeinheit vorgesehen ist, mittels der das Vorliegen der Fehlfunktion (FO, FU, FS) und/oder die Art der Fehlfunktion (FO, FU, FS) anzeigbar ist .
41. Verfahren zum Erkennen von Fehlfunktionen (FO, FU, FS) im Bereich mindestens eines Fadens zum Sticken oder Nähen, nämlich mindestens eines Oberfadens (4) und/oder mindestens eines Unterfadens, einer stichbildenden Maschine, insbesondere einer Stickmaschine, einer Nähmaschine oder einer Nähanlage, gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 40,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
die folgenden Schritte: a) mindestens ein elektrisches Signal wird von mindestens einer Erfassungseinrichtung abgegeben, b) für durch zeitliche Unterteilung gebildete Zeitbereiche des elektrischen Signals wird jeweils mindestens ein Mittelwert (Ml, M2) gebildet, und c) das Vorliegen einer Fehlfunktion (FO, FU, FS) und/oder die Art der Fehlfunktion (FO, FU, FS) wird durch Vergleichen der jeweiligen Mittelwerte (Ml, M2) mit jeweils vorgegebenen Schwellenwerten (Sl, S2) erkannt
42. Verfahren gemäß Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes elektrisches Meßsignal von einer ersten Erfassungseinheit der Erfassungseinrichtung abgegeben wird und daß ein zweites elektrisches Meßsignal von einer zweiten Erfassungseinheit der Erfassungseinrichtung abgegeben wird.
43. Verfahren gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das erste elektrische Meßsignal und das zweite elektrische Meßsignal zum elektrischen Signal aufsummiert werden.
44. Verfahren gemäß Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das erste elektrische Meßsignal und das zweite elektrische Meßsignal vor dem Aufsummieren einer Analog-/Digitalumwandlung unterzogen werden.
45. Verfahren gemäß Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, daß das erste elektrische Meßsignal und das zweite elektrische Meßsignal in der Verarbeitungseinheit zu einem elektrischen Signal aufsummiert werden.
46. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 41 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Mittelwerte (Ml, M2) als arithmetische Mittelwerte oder als geometrische Mittelwerte gebildet werden.
47. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 41 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Mittelwerte (Ml, M2 ) durch Integrieren gebildet werden.
48. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 41 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal in zwei Zeitbereiche zeitlich unterteilt wird.
49. Verfahren gemäß Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß der für den ersten zeitlichen Bereich gebildete erste Mittelwert (Ml) dem Überwachen des Oberfadens (4) zugeordnet wird.
50. Verfahren gemäß Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der für den ersten zeitlichen Bereich gebildete erste Mittelwert (Ml) dem Vorgang des Ziehens des Oberfadens (4) um eine für die stichbildende Maschine vorgesehene Spulenkapsel zugeordnet wird.
51. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 48 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß der für den zweiten zeitlichen Bereich gebildete zweite Mittelwert (M2) dem Überwachen des Unterfadens zugeordnet wird.
52. Verfahren gemäß Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß der für den zweiten zeitlichen Bereich gebildete zweite Mittelwert (M2) dem Vorgang des Festziehens der Verknotung durch einen für die stichbildende Maschine vorgesehenen Fadengeber (2, 3) zugeordnet wird.
53. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 41 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Zustände erkennbar sind: es liegt keine Fehlfunktion (FK) vor; es liegt eine Fehlfunktion (FO) des Oberfadens
(4) vor; es liegt eine Fehlfunktion (FU) des Unterfadens vor ; und es liegt ein Fehlstich (FS) vor.
54. Verfahren gemäß Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß keine Fehlfunktion (FK) vorliegt, wenn der erste Mittelwert (Ml) größer als der zugehörige erste Schwellenwert (Sl) ist und wenn der zweite Mittelwert (M2) größer als der zugehörige zweite Schwellenwert (S2) ist.
55. Verfahren gemäß Anspruch 53 oder 54, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehlfunktion (FO) des Oberfadens (4) vorliegt, wenn der erste Mittelwert (Ml) kleiner als der zugehörige erste Schwellenwert (Sl) ist und wenn der zweite Mittelwert (M2) kleiner als der zugehörige zweite Schwellenwert
56. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 53 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehlfunktion (FU) des Unterfadens vorliegt, wenn der erste Mittelwert (Ml) größer als der zugehörige erste Schwellenwert (Sl) ist und wenn der zweite Mittelwert
(M2) kleiner als der zugehörige zweite Schwellenwert
(S2) ist.
57. Verfahren gemäß Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehlfunktion (FU) des Unterfadens vorliegt, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß der gebildete zweite Mittelwert (M2) kleiner als vier Fünftel des zuvor gebildeten zweiten Mittelwertes (M2) ist.
58. Verfahren gemäß Anspruch 56 oder 57, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehlfunktion (FU) des Unterfadens vorliegt, wenn das Kriterium, daß der zweite Mittelwert (M2) kleiner als der zugehörige zweite Schwellenwert (S2) ist, und/oder wenn die Bedingung mindestens zweimal aufeinanderfolgend erfüllt wird.
59. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 53 bis 58, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fehlstich (FS) vorliegt, wenn der erste Mittelwert (Ml) kleiner als der zugehörige erste Schwellenwert (Sl) ist und wenn der zweite Mittelwert (M2) größer als der erste Schwellenwert (Sl) ist.
60. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 41 bis 59, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schwellenwert (Sl) kleiner als der zweite Schwellenwert (S2) gewählt wird.
61. Verfahren gemäß Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schwellenwert (Sl) in etwa halb so groß wie der zweite Schwellenwert (S2) gewählt wird.
62. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 41 bis 61, dadurch gekennzeichnet, daß das erste elektrische Meßsignal und/oder das zweite elektrische Meßsignal durch einen Verstärkungsfaktor verstärkt werden.
63. Verfahren gemäß Anspruch 62 , dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsfaktor so gewählt wird, daß bei geringer Fadenkraft das erste elektrische Meßsignal und/oder das zweite elektrische Meßsignal in einer zum Erkennen von Fehlfunktionen (FO, FU, FS) im Bereich des Fadens ausreichenden Größe vorliegt.
64. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 41 bis 63, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schwellenwert (Sl) und/oder der zweite Schwellenwert (S2) bei geringer Fadenkraft vorgegeben werden.
65. Verfahren gemäß mindestens einem der
Ansprüche 41 bis 64, dadurch gekennzeichnet, daß die
Häufigkeit des Auftretens von Fehlfunktionen (FO, FU, FS) berechnet wird.
66. Verfahren gemäß mindestens einem der
Ansprüche 41 bis 65, dadurch gekennzeichnet, daß die
Häufigkeit des Auftretens von Fehlfunktionen (FO, FU, FS) angezeigt wird.
67. Verfahren gemäß mindestens einem der
Ansprüche 41 bis 66, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Erkennen einer Fehlfunktion (FO, FU, FS) die Art der Fehlfunktion (FO, FU, FS) angezeigt wird.
68. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 41 bis 67, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennen einer Fehlfunktion (FO) des Oberfadens (4) und/oder bei Erkennen einer Fehlfunktion (FU) des Unterfadens die stichbildende Maschine angehalten wird.
69. Verfahren gemäß mindestens einem der
Ansprüche 41 bis 68, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Faden ein jeweiliger oberer Grenzwert der
Fadenkraft und ein jeweiliger unterer Grenzwert der Fadenkraft vorgegeben werden.
70. Verfahren gemäß Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenkraft durch Ziehen am freien Ende des Fadens ermittelt wird.
71. Verfahren gemäß Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelte Fadenkraft mit dem oberen Grenzwert der Fadenkraft und/oder mit dem unteren Grenzwert der Fadenkraft verglichen wird.
72. Verfahren gemäß Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorliegen einer Fadenkraft oberhalb des oberen Grenzwertes der Fadenkraft und/oder unterhalb des unteren Grenzwertes der Fadenkraft angezeigt wird.
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