EP1739221A1 - Nähmaschine - Google Patents
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- EP1739221A1 EP1739221A1 EP06010230A EP06010230A EP1739221A1 EP 1739221 A1 EP1739221 A1 EP 1739221A1 EP 06010230 A EP06010230 A EP 06010230A EP 06010230 A EP06010230 A EP 06010230A EP 1739221 A1 EP1739221 A1 EP 1739221A1
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- sewing machine
- hold
- machine according
- sensor
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- D—TEXTILES; PAPER
- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
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- D05B29/00—Pressers; Presser feet
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- D—TEXTILES; PAPER
- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05B—SEWING
- D05B19/00—Programme-controlled sewing machines
- D05B19/02—Sewing machines having electronic memory or microprocessor control unit
- D05B19/12—Sewing machines having electronic memory or microprocessor control unit characterised by control of operation of machine
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05B—SEWING
- D05B27/00—Work-feeding means
- D05B27/02—Work-feeding means with feed dogs having horizontal and vertical movements
- D05B27/04—Work-feeding means with feed dogs having horizontal and vertical movements arranged above the workpieces
Definitions
- the invention relates to a sewing machine according to the preamble of claim 1.
- Such a sewing machine is eg from the DE 30 43 141 A1 known. As soon as the thickness of the fabric to be sewn with such a sewing machine changes, the sewing machine must be reset manually or the programming of the sewing machine must be adjusted. This is time consuming.
- the essential parameter which is important in connection with the thickness of the sewing material, is the strength of the material compressed during the sewing process.
- This compressed material thickness is measured by detecting the position of the hold-down foot in a hold-down position by means of a position sensor position representing this hold-down foot position by means of a position sensor.
- a presser foot can be used to hold the fabric down in the area of a stitch pattern point or a fabric foot also holding down the fabric during a transport process in a hold-down position.
- the thus automatically detected compressed material thickness in the area of the stitch image point can via the control device be converted into predetermined control values depending on this compressed material thickness.
- the sewing machine therefore adapts automatically to the respective compressed material thickness.
- control values predetermined control values, a safe mass transport can be achieved while minimizing the pressure that the hold-down feet, ie the presser foot and / or the transport foot, exert on the fabric.
- a position sensor according to claim 2 outputs a distance value which can be easily measured. Alternatively, it is possible to determine the position of a certain component of the movable linkage in space, without using a relative distance measurement for this purpose.
- a position sensor according to claim 5 can be elegantly integrated into the linkage.
- the arrangement of such a position sensor takes into account that in the known sewing machines, the pressure exerted by the thrust component on the housing component depends on the height of the hold-down foot in the hold-down position, ie the compressed material thickness.
- An optical sensor according to claim 6 can be designed either as a distance sensor or as the absolute position of a component in the space-determining sensor, for example as a light barrier or light curtain.
- the sewing speed of the sewing machine can be adapted to the compressed fabric thickness.
- the sewing speed can therefore be kept relatively close to the maximum sewing speed possible at a certain fabric thickness, which shortens the overall sewing time.
- a control device allows an optimization of the thread tension to the respective material thickness. This ensures a clean stitch formation even with high material thicknesses.
- a control device ensures safe transport while minimizing the transport stroke. In particular, this can always be guaranteed a minimum required fan height. This saves time during operation of the sewing machine, z. As when venting and venting a lifting cylinder used in this context, and allows easy positioning of the material.
- a control device ensures optimum adaptation of the stitch length to the fabric thickness.
- FIGS. 1 to 3 show apart from the control components a realistic reproduction of a partially disassembled sewing machine 1.
- FIGS. 4 and 5 show the sewing machine 1 in a schematic representation to illustrate the coupling of mechanical components of a total designated 2 upper transport device. From the basic structure, the sewing machine 1 is known, so that only the components essential to the invention will be explained in detail below.
- the sewing machine 1 has a C-shaped housing 3. It has a base plate 4 and an upper arm 5. To complete the C-shape, a stand 6 connects the base plate 4 to the arm 5. In the latter, an arm shaft 7 (see Fig. 4) is mounted, which is of a not shown Motor is driven. From the rotation of the arm shaft 7 are derived by mechanical coupling the up and down movement of a needle bar 8 with a sewing needle 9 and the movement of the upper transport device 2. For driving the upper transport device 2, the kinematic structure is clearly shown in FIGS. 4 and 5, the arm shaft 7 is rotatably connected to an eccentric 10. At the latter, a pull rod 11 is hinged, which in turn is pivotally connected to a rocker 12.
- the latter vibrates about a vibration fixed to the housing 13 about a swing axis parallel to the arm shaft 7.
- a further pull rod 14 At its end remote from the eccentric pull rod 11 end of the rocker 12 is pivotally connected to a further pull rod 14.
- the latter carries a permanent magnet 15, which generates a magnetic field with approximately perpendicular to the base plate 4 extending field lines.
- FIG. 4 shows the top transport device 2 in a hold-down position for a thick material 16 to be sewn, which is referred to below as the first hold-down position.
- a Hall sensor 17 is directly adjacent to the permanent magnet 15. This sensor is mounted on a boom 18 fixed to the housing. Via a signal line 19, the Hall sensor 17 is connected to a central control device 20 in connection.
- the magnet pull rod 14 is hinged at its end remote from the rocker 12 at an upper corner in Fig. 4 at a triangular lever 21.
- Fig. 4 lower left corner of the triangular lever 21 is hinged to a presser foot 22.
- the presser foot 22 is used for holding down fabric in the area of a stitch image point.
- a compression spring 24 is supported, the bias of which is adjustable by means of a spring-pressure screw 25.
- the spring pressure adjusting screw 25 is motorized driven. This drive is connected via a signal line 26 to the control device 20 in connection. With the spring pressure set screw 25 as a motor-driven actuator, the fan height is adjusted.
- the right in Fig. 4 lower corner joint of the triangular lever 21 is articulated via a coupling rod 27 at a transport foot 28 for fabric to be sewn.
- the upper transport device 2 constitutes a movable linkage for the driven displacement of the presser foot 22 and the transport foot 28.
- the presser foot 22 and the transport foot 28 contribute to the upper transport by releasing them alternately from the holddown position to a raised position for release of the fabric.
- the position of the presser foot 22 and the transport foot 28 in the raised position is set in the sewing machine 1 via a motor-driven adjusting wheel 29.
- the control wheel 29 is connected via a signal line 30 to the control device 20 in connection.
- the thread tension of a first sewing thread is set in the sewing machine 1 by a motor-driven actuator 31.
- the latter is connected via a signal line 32 to the controller 20 in connection.
- the thread tension for a second sewing thread is set at the sewing machine 1 by a motor-driven actuator 33.
- the latter is connected via a signal line 34 to the control device 20 in connection.
- a stitch length can be set in the sewing machine 1 via a motor-driven actuator designed as a stitch length adjusting wheel 35.
- the latter is connected via a signal line 36 to the controller 20 in connection.
- the control device 20 is connected via a signal line 37 with a motor controller 38 in connection, which in turn is in a manner not shown with the drive motor for the arm shaft 7 in signal communication.
- the presser foot 22 and the transport foot 28 are alternately displaced by the upper transport device 2 between the hold-down position and the raised position.
- the position of the presser foot 22 and the transport foot 28 depends on the thickness to which the fabric can be compressed.
- the first holddown position of Figures 1, 2 and 4 shows a relatively thick, e.g. two-ply fabric 16, which can hardly be compressed.
- a second hold down position shown in Figs. 3 and 5 shows a relatively thin, e.g. single-layer fabric 39, which also can hardly be compressed.
- a relatively thick fabric in the hold-down position can be compressed to a comparatively low thickness in the stitch image area.
- the drawbar 14 is a movable portion of the upper transport device 2, the distance to the boom 18 in the displacement of the presser foot 22 and the transport foot 28 between the raised position and the holddown is constantly changing. If a relatively thick material is still present in the compressed state, for example in the first hold-down position, the permanent magnet 15 is directly adjacent to the Hall sensor 17. The Hall sensor 17 therefore gives a signal corresponding to this strong approximation of the permanent magnet 15 via the signal line 19 to the control device 20.
- the permanent magnet 15 is further spaced from the Hall sensor 17, resulting in a sensor signal which corresponds to this lower compressed material thickness.
- the stitch length is increased at larger compressed fabric thickness by specifying a corresponding value to the stitch length adjustment wheel.
- the fan height can be adjusted to the detected material thickness.
- the fan height of the presser foot 22 and the transport foot 28 can be selected so that the fabric can just be conveniently inserted or removed. It is therefore possible to select the minimum required fan height. This saves time when venting and bleeding a lifting cylinder as part of the top transport 2. Furthermore, an easy positioning of the substance is possible.
- the distance between the Hall sensor 17 and the permanent magnet 15 as a result of the change in distance between the boom 18 and the tie rod 14 changes cyclically during operation of the upper transport device 2.
- the distance between the Hall sensor 17 and the permanent magnet 15 reaches an extremum.
- This extremum can be determined by the control device 20 by means of a corresponding time-resolved detection of the output value of the Hall sensor 17 become.
- the extremum is uniquely assigned to the position of the presser foot 22 or of the transport foot 28 in the hold-down position. It represents a measure of the thickness of the substance 16 or 39 compressed by the presser foot 22 or the transport foot 28.
- the position sensor which is formed in the embodiment of FIGS. 1 to 5 by the Hall sensor 17 with the permanent magnet 15, may also be embodied by other sensor types.
- the position sensor may for example be designed as a capacitive proximity sensor, wherein the boom 18 and the tie rod 14 are parts of a capacitor whose capacitance is measured.
- the position sensor may also be formed as a piezo element which is disposed between a component in thrust connection with the presser foot 22, e.g. the compression spring 24, and a housing-fixed component of the sewing machine 1, e.g. the housing cover 23, is arranged.
- the piezoelectric element measures the pressure which the compression spring 24 exerts on the presser foot 22 or the transport foot 28 in the hold-down position. This pressure depends on how strong the presser foot 22 or the transport foot 28 are raised in the hold-down position by a correspondingly strong, underlying fabric.
- the position sensor can also be used as an optical sensor, e.g. as a light curtain, be formed.
- the adjustment of the manipulated values to the fabric thickness measured by the Hall sensor 17 can take place, in particular, without any delay, at the compressed fabric thicknesses which continuously change during the sewing process.
- this may be, for example, a pneumatic drive, a hydraulic drive or a stepping motor drive.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Eine derartige Nähmaschine ist z.B. aus der
DE 30 43 141 A1 bekannt. Sobald sich die Stärke des mit einer solchen Nähmaschine zu nähenden Stoffs ändert, muss die Nähmaschine von Hand neu eingestellt werden oder aber es muss die Programmierung der Nähmaschine angepasst werden. Dies ist zeitaufwendig. - Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Umstellung der Nähmaschine bei sich ändernder Stoffstärke automatisch erfolgt.
- Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Nähmaschine mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
- Erfindungsgemäß wurde zunächst erkannt, dass der wesentliche Parameter, auf den es im Zusammenhang mit der Stärke des Nähguts ankommt, die Stärke des während des Nähvorgangs komprimierten Stoffes ist. Diese komprimierte Stoffstärke wird gemessen, indem die Position des Niederhaltefußes in einer Niederhaltestellung anhand einer diese Niederhaltefußposition repräsentierenden Gestängeposition mittels eines Positionssensors erfasst wird. Als Niederhaltefuß kann ein Drückerfuß zum Niederhalten des Stoffes im Bereich einer Stichbildstelle oder ein den Stoff während eines Transportvorganges in einer Niederhaltestellung ebenfalls niederhaltender Transportfuß eingesetzt werden. Die so automatisch erfasste komprimierte Stoffstärke im Bereich der Stichbildstelle kann über die Steuereinrichtung in vorgegebene Stellwerte abhängig von dieser komprimierten Stoffstärke umgesetzt werden. Die Nähmaschine passt sich daher automatisch an die jeweils erfasste komprimierte Stoffstärke an. Eine manuelle Umstellung bzw. eine manuelle Programmanpassung ist nicht erforderlich. Dies verkürzt die Rüstzeit beim Umstellen des Nähguts erheblich. Zudem werden Fehleinstellungen vermieden. Mithilfe der von der Steuereinrichtung vorgegebenen Stellwerte kann ein sicherer Stofftransport bei gleichzeitig minimalem Druck erreicht werden, den die Niederhaltefüße, also der Drückerfuß und/oder der Transportfuß, auf den Stoff ausüben.
- Ein Positionssensor nach Anspruch 2 gibt einen Abstandswert aus, der einfach gemessen werden kann. Alternativ ist es möglich, die Lage einer bestimmten Komponente des beweglichen Gestänges im Raum zu bestimmen, ohne hierfür eine relative Abstandsmessung heranzuziehen.
- Sensortypen nach Anspruch 3 oder 4 haben sich zur Abstandsmessung bewährt.
- Ein Positionssensor nach Anspruch 5 kann elegant in das Gestänge integriert werden. Die Anordnung eines solchen Positionssensors berücksichtigt, dass bei den bekannten Nähmaschinen der Druck, den die Schub-Komponente auf die Gehäuse-Komponente ausübt, von der Höhe des Niederhaltefußes in der Niederhaltestellung, also von der komprimierten Stoffstärke, abhängt.
- Ein optischer Sensor nach Anspruch 6 kann entweder als Abstandssensor oder aber als die absolute Lage einer Komponente im Raum bestimmender Sensor, z.B. als Lichtschranke oder Lichtschleier, ausgeführt sein.
- Mithilfe einer Steuereinrichtung nach Anspruch 7 kann die Nähgeschwindigkeit der Nähmaschine an die komprimierte Stoffstärke angepasst werden. Die Nähgeschwindigkeit kann daher relativ nahe an der bei einer bestimmten Stoffstärke möglichen, maximalen Nähgeschwindigkeit gehalten werden, was die Nähzeit insgesamt verkürzt.
- Eine Steuereinrichtung nach Anspruch 8 erlaubt eine Optimierung der Fadenspannung an die jeweilige Nähgutstärke. Dies gewährleistet eine saubere Stichbildung auch bei hohen Materialstärken.
- Eine Steuereinrichtung nach Anspruch 9 gewährleistet einen sicheren Transport bei gleichzeitig minimalem Transporthub. Insbesondere kann hierdurch eine minimal erforderliche Lüfterhöhe immer gewährleistet sein. Dies spart beim Betrieb der Nähmaschine Zeit, z. B. beim Belüften und Entlüften eines in diesem Zusammenhang eingesetzten Hubzylinders, und ermöglicht ein leichtes Positionieren des Nähgutes.
- Eine Steuereinrichtung nach Anspruch 10 gewährleistet eine optimale Anpassung der Stichlänge an die Stoffstärke.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer Nähmaschine mit teilweise abgenommenen Gehäuseelementen und schematisch dargestellter Steuereinrichtung;
- Fig. 2
- eine teilweise aufgebrochene Frontansicht der Nähmaschine mit entferntem Kopfdeckel und einem Drückerfuß in Niederhaltestellung bei eingelegtem dicken Stoff;
- Fig. 3
- eine zu Fig. 2 ähnliche Darstellung der Nähmaschine mit dem Drückerfuß in Niederhaltestellung bei eingelegtem dünneren Stoff;
- Fig. 4
- eine schematisierte Darstellung einer Obertransportvorrichtung in einer Stellung, die derjenigen nach Fig. 2 entspricht; und
- Fig. 5
- eine zu Fig. 4 ähnliche Darstellung der Nähmaschine in einer Stellung der Obertransportvorrichtung, die derjenigen nach Fig. 3 entspricht.
- In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 bis 3 abgesehen von den Steuerungskomponenten eine realitätsgetreue Wiedergabe einer teilweise demontierten Nähmaschine 1. Die Fig. 4 und 5 zeigen die Nähmaschine 1 in einer schematischen Darstellung zur Verdeutlichung der Kopplung mechanischer Komponenten einer insgesamt mit 2 bezeichneten Obertransportvorrichtung. Vom grundsätzlichen Aufbau her ist die Nähmaschine 1 bekannt, sodass nachfolgend im Detail nur die erfindungswesentlichen Komponenten hiervon erläutert werden.
- Die Nähmaschine 1 hat ein C-förmiges Gehäuse 3. Sie weist eine Grundplatte 4 und einen oberen Arm 5 auf. Zur Vervollständigung der C-Form verbindet ein Ständer 6 die Grundplatte 4 mit dem Arm 5. In Letzterem ist eine Armwelle 7 (vgl. Fig. 4) gelagert, die von einem nicht dargestellten Motor angetrieben ist. Von der Drehung der Armwelle 7 sind durch mechanische Kopplung abgeleitet die Auf- und Abbewegung einer Nadelstange 8 mit einer Nähnadel 9 sowie die Bewegung der Obertransportvorrichtung 2. Zum Antrieb der Obertransportvorrichtung 2, deren kinematischer Aufbau übersichtlich den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist, ist die Armwelle 7 drehfest mit einer Exzenterscheibe 10 verbunden. An Letzterer ist eine Zugstange 11 angelenkt, die wiederum gelenkig verbunden ist mit einer Schwinge 12. Letztere schwingt um ein gehäusefestes Schwinggelenk 13 um eine Schwingachse parallel zur Armwelle 7. An seinem von der Exzenter-Zugstange 11 abgewandten Ende ist die Schwinge 12 gelenkig verbunden mit einer weiteren Zugstange 14. Letztere trägt einen Dauermagneten 15, der ein magnetisches Feld mit etwa senkrecht zur Grundplatte 4 verlaufenden Feldlinien erzeugt.
- Fig. 4 zeigt die Obertransportvorrichtung 2 in einer Niederhaltestellung für einen dicken zu nähenden Stoff 16, die nachfolgend als erste Niederhaltestellung bezeichnet wird. In der ersten Niederhaltestellung ist dem Dauermagneten 15 direkt benachbart ein Hall-Sensor 17. Dieser ist an einem gehäusefesten Ausleger 18 montiert. Über eine Signalleitung 19 steht der Hall-Sensor 17 mit einer zentralen Steuereinrichtung 20 in Verbindung.
- Die Magnet-Zugstange 14 ist an ihrem von der Schwinge 12 abgewandten Ende an einer in Fig. 4 oberen Ecke angelenkt an einem Dreieckhebel 21. Eine in Fig. 4 linke untere Ecke des Dreieckshebels 21 ist angelenkt an einem Drückerfuß 22. Der Drückerfuß 22 dient zum Niederhalten von Stoff im Bereich einer Stichbildstelle. Zwischen dem in Fig. 4 linken unteren Gelenk des Dreieckshebels 21 und einem oberen Gehäusedeckel 23 stützt sich eine Druckfeder 24 ab, deren Vorspannung mittels einer Federdruck-Stellschraube 25 einstellbar ist. Die Federdruck-Stellschraube 25 ist motorisch angetrieben. Dieser Antrieb steht über eine Signalleitung 26 mit der Steuereinrichtung 20 in Verbindung. Mit der Federdruck-Stellschraube 25 als motorisch angetriebenem Stellglied wird die Lüfterhöhe eingestellt. Das in Fig. 4 rechte untere Eckgelenk des Dreieckhebels 21 ist über eine Koppelstange 27 angelenkt an einem Transportfuß 28 für zu nähenden Stoff.
- Die Obertransportvorrichtung 2 stellt ein bewegliches Gestänge zur angetriebenen Verlagerung des Drückfußes 22 und des Transportfußes 28 dar. Im Betrieb tragen der Drückerfuß 22 und der Transportfuß 28 durch ein wechselweises Anheben aus der Niederhaltestellung in eine angehobene Stellung zur Freigabe des Stoffs zum Obertransport von diesem bei. Die Position des Drückerfußes 22 und des Transportfußes 28 in der angehobenen Stellung wird bei der Nähmaschine 1 eingestellt über ein motorisch angetriebenes Stellrad 29. Das Stellrad 29 steht über eine Signalleitung 30 mit der Steuereinrichtung 20 in Verbindung.
- Die Fadenspannung eines ersten Nähfadens wird bei der Nähmaschine 1 durch ein motorisch angetriebenes Stellglied 31 eingestellt. Letzteres steht über eine Signalleitung 32 mit der Steuereinrichtung 20 in Verbindung. Die Fadenspannung für einen zweiten Nähfaden wird bei der Nähmaschine 1 durch ein motorisch angetriebenes Stellglied 33 eingestellt. Letzteres steht über eine Signalleitung 34 mit der Steuereinrichtung 20 in Verbindung.
- Eine Stichlänge kann bei der Nähmaschine 1 über ein als Stichlängen-Stellrad 35 ausgeführtes motorisch angetriebenes Stellglied eingestellt werden. Letzteres steht über eine Signalleitung 36 mit der Steuereinrichtung 20 in Verbindung.
- Die Steuereinrichtung 20 steht über eine Signalleitung 37 mit einer Motorsteuerung 38 in Verbindung, die wiederum in nicht dargestellter Weise mit dem Antriebsmotor für die Armwelle 7 in Signalverbindung steht.
- Die Vorgabe von Stellwerten für die Federdruck-Stellschraube 25, das Hubverstellungs-Stellrad 29, die Fadenspannungs-Stellglieder 31, 33, das Stichlängen-Stellrad 35 sowie die Motorsteuerung 38 geschieht folgendermaßen:
- Während des Obertransportes werden der Drückerfuß 22 und der Transportfuß 28 durch die Obertransportvorrichtung 2 wechselweise verlagert zwischen der Niederhaltestellung und der angehobenen Stellung. In der Niederhaltestellung kommt es für die Position des Drückerfußes 22 und des Transportfußes 28 darauf an, auf welche Dicke sich der Stoff komprimieren lässt. Die erste Niederhaltestellung nach den Fig. 1, 2 und 4 zeigt einen relativ dicken, z.B. zweilagigen Stoff 16, der sich kaum komprimieren lässt.
- Eine zweite Niederhaltestellung, die in den Fig. 3 und 5 dargestellt ist, zeigt einen relativ dünnen, z.B. einlagigen Stoff 39, der sich ebenfalls kaum komprimieren lässt. Abhängig von der Stoffqualität kann auch ein relativ dicker Stoff in der Niederhaltestellung hin zu einer vergleichsweise geringen Stärke im Stichbildbereich komprimiert sein. Für das Nähen ist hauptsächlich entscheidend, wie dick der Stoff während des Niederhaltens durch den Drückerfüß 22 bzw. den Transportfuß 28 ist.
- Die Zugstange 14 ist ein beweglicher Abschnitt der Obertransportvorrichtung 2, deren Abstand zum Ausleger 18 sich bei der Verlagerung des Drückerfußes 22 bzw. des Transportfußes 28 zwischen der angehobenen Stellung und der Niederhaltestellung stetig ändert. Liegt ein auch im komprimierten Zustand noch relativ dicker Stoff vor, wie z.B. in der ersten Niederhaltestellung, ist der Dauermagnet 15 dem Hall-Sensor 17 direkt benachbart. Der Hall-Sensor 17 gibt daher ein dieser starken Annäherung des Dauermagneten 15 entsprechendes Signal über die Signalleitung 19 weiter an die Steuereinrichtung 20. Dort werden nun Vorgabewerte für den Federdruck der Druckfeder 24, für die Position des Drückerfußes 22 und des Transportfußes 28 in der angehobenen Stellung, für die Fadenspannungen, für die Stichlänge sowie für die Nähgeschwindigkeit errechnet bzw. aus in der Steuereinrichtung 20 abgelegten Vorgabewert-Tabellen ausgelesen. Diese Vorgabewerte werden dann von der Steuerung 20 über die Signalleitungen 26, 30, 32, 34, 36 und 37 weitergegeben an die Federdruck-Stellschraube 25, das Hubverstellungs-Stellrad 29, das Fadenspannungs-Stellglied 31, das Fadenspannungs-Stellglied 33, das Stichlängen-Stellrad 35 sowie die Motorsteuerung 38.
- Liegt in der Niederhaltestellung ein relativ gut komprimierbarer oder von Haus aus dünner Stoff vor, ist der Dauermagnet 15 vom Hall-Sensor 17 weiter beabstandet und es resultiert ein Sensorsignal, welches dieser geringeren komprimierten Stoffstärke entspricht.
- Je dicker die komprimierte Nähgutdicke ist, je größer also die Annäherung des Dauermagneten 15 an den Hall-Sensor 17 ist, desto höher wird beispielsweise die Fadenspannung über die Fadenspannungs-Stellglieder 31, 33 eingestellt.
- Je größer die über den Hall-Sensor 17 gemessene Stoffstärke ist, desto höher werden die Positionen von Drückerfuß 22 und Transportfuß 28 in der angehobenen Stellung vorgegeben, damit ein sicherer Transport der Obertransportvorrichtung 2 gewährleistet ist.
- Je höher die gemessene Stärke des komprimierten Stoffs ist, desto niedriger wird über die Motorsteuerung 38 die Drehzahl der Armwelle 7 vorgegeben, damit ein sicherer Transport sowie ein sicherer Nähvorgang gewährleistet ist.
- Je dicker die komprimierte Stärke des Stoffs gemessen wird, desto größer ist beim Nähen der Verlust an Stichlänge. Entsprechend wird die Stichlänge bei größeren komprimierten Stoffstärken durch Vorgabe eines entsprechenden Wertes an das Stichlängen-Stellrad vergrößert.
- Zudem kann die Lüfterhöhe auf die erkannte Stoffstärke abgestimmt werden. Die Lüfterhöhe des Drückfußes 22 sowie des Transportfußes 28 kann so gewählt werden, dass der Stoff gerade noch bequem eingelegt bzw. entnommen werden kann. Es kann also die minimal erforderliche Lüfterhöhe ausgewählt werden. Dies spart Zeit beim Belüften und Entlüften eines Hubzylinders als Teil der Obertransportvorrichtung 2. Zudem ist ein leichtes Positionieren des Stoffs ermöglicht.
- Der Abstand zwischen dem Hall-Sensor 17 und dem Dauermagneten 15 als Folge der Abstandsänderung zwischen dem Ausleger 18 und der Zugstange 14 ändert sich beim Betrieb der Obertransportvorrichtung 2 zyklisch. Immer dann, wenn der Drückerfuß 22 gemeinsam mit dem Transportfuß 28 in der Niederhaltestellung vorliegen, erreicht der Abstand zwischen dem Hall-Sensor 17 und dem Dauermagneten 15 ein Extremum. Dieses Extremum kann mithilfe einer entsprechenden, zeitlich aufgelösten Erfassung des Ausgabewertes des Hall-Sensors 17 von der Steuereinrichtung 20 ermittelt werden. Das Extremum ist der Position des Drückerfußes 22 bzw. des Transportfußes 28 in der Niederhaltestellung eindeutig zugeordnet. Es stellt ein Maß für die durch den Drückerfuß 22 bzw. den Transportfuß 28 komprimierte Stärke des Stoffs 16 bzw. 39 dar.
- Alternativ kann der Positionssensor, der bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 5 durch den Hall-Sensor 17 mit dem Dauermagneten 15 gebildet wird, auch durch andere Sensortypen verkörpert sein. Der Positionssensor kann beispielsweise als kapazitiver Näherungssensor ausgebildet sein, wobei der Ausleger 18 und die Zugstange 14 Teile eines Kondensators sind, dessen Kapazität gemessen wird. Der Positionssensor kann auch als Piezoelement ausgebildet sein, welches zwischen einer in Schubverbindung mit dem Drückerfuß 22 stehenden Komponente, z.B. der Druckfeder 24, und einer gehäusefesten Komponente der Nähmaschine 1, z.B. dem Gehäusedeckel 23, angeordnet ist. Dabei misst das Piezoelement den Druck, den die Druckfeder 24 auf den Drückerfuß 22 bzw. den Transportfuß 28 in der Niederhaltestellung ausübt. Dieser Druck hängt davon ab, wie stark der Drückerfuß 22 bzw. der Transportfuß 28 in der Niederhaltestellung durch einen entsprechend starken, darunter liegenden Stoff angehoben sind. Der Positionssensor kann bei einer weiteren Variante auch als optischer Sensor, z.B. als Lichtschleier, ausgebildet sein.
- Die Anpassung der Stellwerte an die vom Hall-Sensor 17 gemessene Stoffstärke kann insbesondere verzögerungsfrei an sich kontinuierlich während des Nähvorgangs ändernde komprimierte Stoffstärken erfolgen.
- Vorstehend wurde die Positionserfassung zur Dickenmessung des komprimierten Stoffs am Beispiel des den Stoff niederhaltenden Drückerfußes 22 beschrieben. Genauso ist es möglich, diese Messung mithilfe des Transportfußes 28 in einer den Stoff niederhaltenden Niederhaltestellung durchzuführen.
- Soweit vorstehend ein motorischer Antrieb von Nähmaschinenkomponenten erwähnt wurde, kann es sich hierbei beispielsweise um einen pneumatischen Antrieb, um einen hydraulischen Antrieb oder um einen Schrittmotorantrieb handeln.
Claims (10)
- Nähmaschine (1)- mit einem Gehäuse (3),- mit einer Grundplatte (4),- mit einem oberen Arm (5),- mit einem die Grundplatte (4) und den oberen Arm (5) verbindenden Ständer (6),- mit mindestens einem Niederhaltefuß (22; 28) zum Niederhalten von Stoff (16; 39), welcher über ein bewegliches Gestänge (2) angetrieben verlagerbar ist zwischen-- einer angehobenen Stellung zur Freigabe des Stoffs (16; 39),-- einer Niederhaltestellung zum Niederhalten des Stoffs (16; 39);- wobei mindestens ein beweglicher Gestängeabschnitt (14) des beweglichen Gestänges (2) vorliegt, dessen Abstand zu einem gehäusefesten Referenzkörper (18) sich bei der Verlagerung des Niederhaltefußes (22; 28) zwischen der angehobenen Stellung und der Niederhaltestellung stetig ändert,
gekennzeichnet durch- einen Positionssensor (17) zum Erfassen der Position des Niederhaltefußes (22; 28) in der Niederhaltestellung,- mit einer mit dem Positionssensor (17) in Signalverbindung (19) stehenden Steuereinrichtung (20, 38) zur Vorgabe von Stellwerten für die Nähmaschine (1) abhängig von den Ausgabewerten des Positionssensors (17). - Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor (17) ausgebildet ist zum Messen des Abstandes des beweglichen Gestängeabschnitts (14) zum gehäusefesten Referenzkörper (18).
- Nähmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Hall-Sensor (17) als Positionssensor.
- Nähmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen kapazitiven Näherungssensor als Positionssensor.
- Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssensor als Piezoelement ausgebildet ist, welches zwischen einer in Schubverbindung mit dem Niederhaltefuß (22) stehenden Komponente (24) und einer gehäusefesten Komponente (23) der Nähmaschine (1) angeordnet ist.
- Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen optischen Sensor als Positionssensor.
- Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Ausführung der Steuereinrichtung (20, 38) derart, dass als Stellwert die Drehzahl einer Armwelle (7) zum Antrieb von Näh- bzw. Transportkomponenten (8, 9, 22, 28) der Nähmaschine (1) vorgegeben wird.
- Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Ausführung der Steuereinrichtung (20, 38) derart, dass als Stellwert der Spannungs-Vorgabewert einer Fadenspann-Vorrichtung (31, 33) vorgegeben wird.
- Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Ausführung der Steuereinrichtung (20, 38) derart, dass als Stellwert die Position des Niederhaltefußes (22) in einer angehobenen Stellung vorgegeben wird.
- Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Ausführung der Steuereinrichtung (20, 38) derart, dass als Stellwert der Einzelvorschubwert einer Stichlängen-Stelleinrichtung (35) einer Vorschubeinrichtung der Nähmaschine (1) vorgegeben wird.
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