EP3569754B1

EP3569754B1 - Thread tensioning device for a sewing machine

Info

Publication number: EP3569754B1
Application number: EP19169488.4A
Authority: EP
Inventors: Gerd Langreck; Florian Schulz; Jonas Exner
Original assignee: Duerkopp Adler AG
Current assignee: Duerkopp Adler AG
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2039-04-16
Also published as: JP2019198647A; CN110485070A; TW201947079A; KR102621331B1; CN110485070B; DE102018207426A1; KR20190130503A; EP3569754A1; JP7304201B2; TWI803631B

Description

Die Erfindung betrifft eine Fadenspanneinrichtung für eine Nähmaschine sowie eine Maschine mit einer derartigen Fadenspanneinrichtung.The invention relates to a thread tensioning device for a sewing machine and a machine with such a thread tensioning device.

Eine Fadenspanneinrichtung für eine Nähmaschine ist bekannt aus der DE 196 33 223 C2 . Die DE 2 157 016 A offenbart eine Vorrichtung zur Fadenspannung an gamverarbeitenden Maschinen. Die DE 20 2012 100 110 U1 offenbart eine Oberfadenspannvorrichtung, umfassend zwei Fadenspannscheiben. Die DE 103 44 982 A1 und die DE 202013 011059 U1 offenbaren Fadenspann-Vorrichtungen für Nähmaschinen. Die DE-PS 962 568 offenbart eine Spannvorrichtung für die Nadelfäden bei Zweinadel-Nähmaschinen. Die DE 20 2009 004 845 U1 offenbart eine Spulenvorrichtung für Nähmaschinen.A thread tensioning device for a sewing machine is known from the DE 196 33 223 C2 . The DE 2 157 016 A discloses a device for thread tension on game processing machines. The DE 20 2012 100 110 U1 discloses an upper thread tensioning device comprising two thread tensioning disks. The DE 103 44 982 A1 and the DE 202013 011059 U1 disclose thread tensioning devices for sewing machines. The DE-PS 962 568 discloses a tensioning device for the needle threads in two-needle sewing machines. The DE 20 2009 004 845 U1 discloses a bobbin device for sewing machines.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fadenspanneinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass deren Wirkung auf den zu spannenden Faden verbessert ist.It is an object of the present invention to develop a thread tensioning device of the type mentioned at the outset in such a way that its effect on the thread to be tensioned is improved.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Fadenspanneinrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by a thread tensioning device with the features specified in claim 1.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Aufteilung einer Fadenspannungswirkung der Fadenspanneinrichtung auf zwei Fadenspannungsbeiträge, zwischen denen ein Umlenken des Fadenlaufs am Fadenlauf-Umlenkelement erfolgt, eine Kraftausübung der Fadenspanneinrichtung auf den Nähfaden vorteilhaft verteilen hilft. Insbesondere lässt sich ein Verdrillen des Nähfadens vermeiden, sodass im Fadenlauf der Fadenspanneinrichtung keine unerwünschten Torsionskräfte auf den Nähfaden ausgeübt und insbesondere nicht kumuliert werden (sogenannter unerwünschter Drall-aufschub). Die Verteilung der Wirkung der Fadenspanneinrichtung auf zwei Fadenspannungsbeiträge, die beide über das Umschlingen ein- und derselben Spannwelle erreicht werden, führt zu einer kompakten Anordnung der Fadenspanneinrichtung. Es ist zudem möglich, mehrere unterschiedliche Fadenspannungsbeiträge zu erzeugen, die insbesondere verschieden angesteuert werden können, sodass ein insgesamt erzeugbarer Fadenspannungshub vorteilhaft vergrößert werden kann. Bei dem Nähfaden kann es sich um einen Oberfaden der Nähmaschine handeln. Mit der Fadenspanneinrichtung können auch mehr als zwei Fadenspannungsbeiträge erzeugt werden. Es kann dann ein entsprechender, weiterer Fadenlauf über das Fadenlauf-Umlenkelement oder ein weiteres Fadenlauf-Umlenkelement und wiederum Fadenlauf über die Spannwelle zur Erzeugung des nächsten Fadenspannungsbeitrages gegeben sein. Die Fadenspanneinrichtung kann genau eine Spanneinheit aufweisen. Alternativ kann die Fadenspanneinrichtung auch mindestens zwei Spanneinheiten aufweisen. Die Spanneinheit kann über eine Vorspannfeder vorgespannt werden. Bei der Vorspannfeder kann es sich um eine Druckfeder handeln. Die Druckfeder kann als Federwendel oder auch als Wellfeder ausgeführt sein.According to the invention, it was recognized that the division of a thread tension effect of the thread tensioning device into two thread tension contributions, between which the thread run is deflected on the thread run deflection element, advantageously distributes force exerted by the thread tensioning device on the sewing thread. In particular, twisting can be done Avoid the sewing thread so that no undesired torsional forces are exerted on the sewing thread in the thread run of the thread tensioning device and in particular are not accumulated (so-called undesired twist deferral). The distribution of the effect of the thread tensioning device over two thread tension contributions, both of which are achieved by wrapping one and the same tensioning shaft, leads to a compact arrangement of the thread tensioning device. It is also possible to generate a number of different thread tension contributions, which in particular can be controlled differently, so that an overall thread tension stroke that can be generated can advantageously be increased. The sewing thread can be an upper thread of the sewing machine. The thread tensioning device can also be used to generate more than two thread tension contributions. There can then be a corresponding, further thread run via the thread run deflection element or a further thread run deflection element and, in turn, thread run via the tensioning shaft for generating the next thread tension contribution. The thread tensioning device can have exactly one tensioning unit. Alternatively, the thread tensioning device can also have at least two tensioning units. The tensioning unit can be pre-tensioned using a pre-tensioning spring. The preload spring can be a compression spring. The compression spring can be designed as a spring coil or as a corrugated spring.

Ein als drehbarer Stift oder auch als Rolle ausgeführtes Fadenlauf-Umlenkelement nach Anspruch 2 ist in Bezug auf Ausübung von Kräften auf den Nähfaden besonders neutral. Der drehbare Stift bzw. die drehbare Rolle kann sich dann mit dem hierüber laufenden Nähfaden mitdrehen.A thread running deflection element designed as a rotatable pin or also as a roller according to claim 2 is particularly neutral with regard to the application of forces on the sewing thread. The rotatable pin or the rotatable roller can then rotate with the sewing thread running over it.

Eine Ausgestaltung der Spanneinheit nach Anspruch 3 ist, isoliert für eine Spanneinheit betrachtet, aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 196 33 223 C2 bekannt. Die Druck-Spannungsscheiben können als Tellerfedern ausgeführt sein. Die Spanneinheit kann zwei Paare von Druck-Spannungsscheiben oder auch mehr als zwei Paare von Druck-Spannungsscheiben, z. B. drei, vier, fünf oder noch mehr Paare von Druck-Spannungsscheiben aufweisen. Anstelle eines motorischen Aktors kann auch ein manuell bedienbares Stellelement zur Einstellung einer Spannkraft der Spanneinheit zum Einsatz kommen, z. B. eine Stellschraube. Die Druck-Spannungsscheiben können drehfest zur Spannwelle angeordnet sein.An embodiment of the clamping unit according to claim 3, viewed in isolation for a clamping unit, is from the prior art, for example from the DE 196 33 223 C2 known. The pressure-tension washers can be designed as disc springs. The tensioning unit can have two pairs of pressure washers or more than two pairs of pressure washers, e.g. B. have three, four, five or even more pairs of pressure-stress plates. Instead of a motorized actuator, a manually operated adjusting element for setting a clamping force of the clamping unit can also be used, e.g. B. a set screw. The pressure-tension disks can be arranged so as to rotate with the tension shaft.

Eine Spanneinheit nach Anspruch 4 hat sich zur Erzeugung einer Fadenspannung über einen vorteilhaft großen Spannungshub und insbesondere zur reproduzierbaren Erzeugung einer vorgegebenen Fadenspannung als besonders geeignet herausgestellt. Scheibenabschnitte der jeweiligen Rad-Spannungsscheibe, die den zu spannenden Faden zwischen sich aufnehmen, können fest miteinander verbunden sein, beispielsweise miteinander verschweißt sein. Eine Haltewirkung der Rad-Spannungsscheiben kann über umfangsseitige Halteabschnitte erfolgen, die insbesondere als zungenförmige Halteabschnitte ausgeführt sein können. Diese Halteabschnitte können so ineinander greifen, dass ein reproduzierbarer Reibschluss zwischen den Halteabschnitten und dem zu spannenden Faden vorliegt. Die Rad-Spannungsscheiben können drehbar auf die Spannwelle aufgesetzt sein. In diesem Fall können sich die Rad-Spannungsscheiben bei der Förderung des zu spannenden Fadens mit diesem um die Spannwelle drehen. Eine Fadenspannung kann dann über den Aktordruck durch eine entsprechende druckabhängige Bremswirkung eines aktorbetätigten Bremskörpers auf die Rad-Spannungsscheiben erzeugt werden.A tensioning unit according to claim 4 has been found to be particularly suitable for generating a thread tension over an advantageously large tension stroke and in particular for the reproducible generation of a predetermined thread tension. Disk sections of the respective wheel tension disk, which hold the thread to be tensioned between them, can be firmly connected to one another, for example welded to one another. The wheel tension disks can be held in place by means of circumferential holding sections, which can in particular be designed as tongue-shaped holding sections. These holding sections can interlock so that there is a reproducible frictional connection between the holding sections and the thread to be tensioned. The wheel tension discs can be rotatably placed on the tension shaft. In this case, the wheel tension discs can rotate with the thread to be tensioned around the tension shaft. A thread tension can then be generated via the actuator pressure by a corresponding pressure-dependent braking action of an actuator-operated brake body on the wheel tension disks.

Der Aktor der auf das Spannungsscheiben-Paar wirkt, kann auf dieses Spannungsscheiben-Paar über eine Drahtfeder und/oder über eine Wellfeder wirken.The actuator that acts on the tension disk pair can act on this tension disk pair via a wire spring and / or via a corrugated spring.

Ein Schrittmotor nach Anspruch 5 ermöglicht eine besonders feine und reproduzierbare Fadenspannungsvorgabe. Der Schrittmotor kann über ein Getriebe auf die mindestens eine Spanneinheit wirken, was entweder eine Sensitivität der Wirkung des Schrittmotors auf den erzeugten Fadenspannungsbeitrag oder eine Geschwindigkeit eines Stellvorgangs oder eines Öffnens der jeweiligen Spanneinheit verbessern hilft. Anstelle eines Schrittmotors kann auch ein Linearmotor zum Einsatz kommen. Der Aktor kann ein Getriebe aufweisen. Zur Kraftübertragung zwischen dem Aktor und den Spannungsscheiben kann ein mehrgängiges Gewinde eingesetzt werden. Der Schrittmotor kann drehmomentgeregelt sein.A stepper motor according to claim 5 enables a particularly fine and reproducible thread tension specification. The stepper motor can act on the at least one tensioning unit via a gear, which either helps to improve the sensitivity of the effect of the stepping motor to the thread tension contribution generated or a speed of an adjustment process or an opening of the respective tensioning unit. Instead of a stepper motor, a linear motor can also be used. The actuator can have a gear. A multi-start thread can be used to transmit power between the actuator and the tensioning washers. The stepper motor can be torque controlled.

Mindestens zwei Spanneinheiten nach Anspruch 6 ermöglichen eine besonders unabhängige Vorgabe verschiedener Fadenspannungsbeiträge.At least two tension units according to claim 6 enable a particularly independent specification of different thread tension contributions.

Alternativ zur Gestaltung der Spanneinheit durch ein Paar von Spannungsscheiben kann die Spanneinheit selbst durch mindestens einen Schrittmotor nach Anspruch 7 gebildet sein. Die Spannwelle kann entweder die Motorwelle des Schrittmotors selbst darstellen oder mit dieser Motorwelle über ein Getriebe verbunden sein.As an alternative to designing the tensioning unit by means of a pair of tensioning disks, the tensioning unit itself can be formed by at least one stepper motor according to claim 7. The tension shaft can either represent the motor shaft of the stepper motor itself or be connected to this motor shaft via a gear.

Die Vorteile einer Nähmaschine nach Anspruch 8 entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit der Fadenspanneinrichtung bereits erläutert wurden. Zusätzlich zu der vorstehend erläuterten Fadenspanneinrichtung, die dann als Haupt-Fadenspanneinrichtung zum Einsatz kommt, kann noch eine Vor-Fadenspanneinrichtung im der Haupt-Fadenspanneinrichtung vorausgehenden Lauf des Nähfadens angeordnet sein.The advantages of a sewing machine according to claim 8 correspond to those which have already been explained above in connection with the thread tensioning device. In addition to the thread tensioning device explained above, which is then used as the main thread tensioning device, A pre-thread tensioning device can also be arranged in the run of the sewing thread preceding the main thread tensioning device.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1: schematisch eine teilweise innere Details preisgebende Vorderansicht einer Doppelsteppstich-Nähmaschine, wobei ein Oberfadenlauf im Bereich in der Fig. 1 nicht dargestellter Fadenspannungskomponenten unterbrochen, also nicht dargestellt ist;
Fig. 2: eine zusätzliche Details zeigende Vorderansicht eines Gehäuseabschnitts der Nähmaschine, wobei Komponenten einer Fadenspanneinrichtung in einem Ausschnitt I/II dargestellt sind, die dem Ausschnitt I/II in der Fig. 1 entsprechen;
Fig. 3: einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4: eine Seitenansicht des Gehäuseabschnitts, gesehen aus Blickrichtung IV in Fig. 2;
Fig. 5: eine perspektivische Ansicht des Gehäuseabschnitts nach Fig. 2, gesehen schräg von vorne;
Fig. 6: eine Rad-Spannungsscheibe mit zwei Scheibenabschnitten, die alternativ zu einem Paar von Druck-Spannungsscheiben eine Spanneinheit einer Haupt-Fadenspanneinrichtung der Fadenspannvorrichtung bilden können; und
Fig. 7: eine Seitenansicht einer Ausführung der Spanneinheit mit zwei Paaren von Druck-Spannungsscheiben zusammen mit einem Fadenlauf-Umlenkelement mit Darstellung eines Fadenlaufes im Bereich der Fadenspanneinrichtung.

Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. In this show:

Fig. 1: schematically a partially inner details revealing front view of a lockstitch sewing machine, with an upper thread run in the area in the Fig. 1 Thread tension components, not shown, are interrupted, that is to say not shown;
Fig. 2: a front view showing additional details of a housing section of the sewing machine, wherein components of a thread tensioning device are shown in a section I / II, which the section I / II in the Fig. 1 correspond;
Fig. 3: a section along line III-III in Fig. 2 ;
Fig. 4: a side view of the housing section, seen from viewing direction IV in Fig. 2 ;
Fig. 5: a perspective view of the housing section after Fig. 2 , seen obliquely from the front;
Fig. 6: a wheel tensioning disk with two disk sections which, as an alternative to a pair of compression tensioning disks, can form a tensioning unit of a main thread tensioning device of the thread tensioning device; and
Fig. 7: a side view of an embodiment of the tensioning unit with two pairs of pressure-tensioning disks together with a thread running deflection element, showing a thread running in the area of the thread tensioning device.

Eine Doppelsteppstich-Nähmaschine 1 hat einen Maschinenrahmen 1a mit einer Grundplatte 2 mit einem sich davon aufwärts erstreckenden Ständer 3 und einem abgewinkelten Arm 4. Letzterer endet in einem Kopf 5. In dem Arm 4 ist eine Armwelle 6 drehbar gelagert. Diese treibt in dem Kopf 5 einen Kurbeltrieb 7 mit einem Fadenhebel 8 an. Der Kurbeltrieb 7 steht antriebsmäßig mit einer in dem Kopf 5 axial verschiebbar gelagerten Nadelstange 9 in Verbindung. Diese hat an ihrem unteren Ende eine Nadel 10. Die Nadel 10 ist durch den Kurbeltrieb 7 auf einer vertikalen Achse 11 aufund abbewegbar.A lockstitch sewing machine 1 has a machine frame 1a with a base plate 2 with a stand 3 extending upward therefrom and an angled arm 4. The latter ends in a head 5. An arm shaft 6 is rotatably mounted in the arm 4. This drives a crank mechanism 7 with a thread lever 8 in the head 5. The crank mechanism 7 is connected in terms of drive to a needle bar 9 which is axially displaceably mounted in the head 5. This has a needle 10 at its lower end. The needle 10 can be moved up and down on a vertical axis 11 by the crank mechanism 7.

Zur Vereinfachung der Darstellung von Lagebeziehungen wird nachfolgend ein kartesisches xyz-Koordinatensystem verwendet. Die vertikale Achse 11 verläuft längs der z-Richtung dieses Koordinatensystems. Die x-Richtung verläuft senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 in diese hinein und verläuft parallel zu einer Nährichtung der Nähmaschine 1. Die y-Richtung verläuft in der Fig. 1 nach links.A Cartesian xyz coordinate system is used below to simplify the representation of positional relationships. The vertical axis 11 runs along the z-direction of this coordinate system. The x direction is perpendicular to the plane of the Fig. 1 into this and runs parallel to a sewing direction of the sewing machine 1. The y direction runs in the Fig. 1 to the left.

Die Nadel 10 führt in einem Öhr einen Nadelfaden 13, der von einem Oberfadenvorrat in Form einer Spule 12 über eine Fadenspannvorrichtung, die nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 2 f. noch erläutert wird, und den Fadenhebel 8 zugeführt wird und auch als Oberfaden bezeichnet ist. Der Nadelfaden 13 hat einen freien Oberfaden-Anfangsabschnitt 13a. Die Grundplatte 2 trägt eine mit Schrauben befestigte Auflageplatte 14, auf der ein Nähgutteil 15 aufliegt. Ein als Stichplatte 16 ausgeführter Abschnitt der Auflageplatte 14 ist mit einer Ausnehmung für den Durchtritt eines unteren Stoffschiebers 17 ausgebildet, der auch als Untertransporteur bezeichnet ist. Letzterer hat ein Stichloch 18 für den Durchtritt der Nadel 10. Der Stoffschieber 17 befindet sich in bekannter Weise in Antriebsverbindung mit einem unterhalb der Grundplatte 2 angeordneten Schub- und Hubgetriebe.The needle 10 guides a needle thread 13 in an eye, which is provided by an upper thread supply in the form of a bobbin 12 via a thread tensioning device, which is described below in connection with FIG Fig. 2 f. will be explained, and the thread lever 8 is fed and is also referred to as the upper thread. The needle thread 13 has a free upper thread start portion 13a. The base plate 2 carries a support plate 14 fastened with screws, on which a sewing material part 15 rests. A section of the support plate 14 designed as a throat plate 16 is formed with a recess for the passage of a lower fabric slide 17, which is also referred to as a lower feed dog. The latter has a tap hole 18 for the passage of the needle 10. The slider 17 is in a known manner in drive connection with a thrust and lifting gear arranged below the base plate 2.

Unterhalb der Auflageplatte 14 befindet sich ein Greifer 19, der einen Greiferkörper 20 mit einer Greiferspitze 21 aufweist. In dem Greiferkörper 20 ist ein topfförmiges Spulengehäuse zur Aufnahme eines Greiferfadenvorrats in Form einer Spule 22 oder eines Fadenwickels gelagert. Die Spule 22 dient als Unterfadenvorrat. Der Greiferfaden wird auch als Unterfaden bezeichnet.Below the support plate 14 there is a gripper 19 which has a gripper body 20 with a gripper tip 21. In the hook body 20, a pot-shaped bobbin housing for receiving a hook thread supply in the form of a bobbin 22 or a thread winder is mounted. The bobbin 22 serves as a bobbin of thread. The looper thread is also referred to as the bobbin thread.

Zusammen mit der Nadel 10 stellt der Greifer 19 ein Stichbildungswerkzeug dar. Die Nadel 10 dient dabei zur Oberfadenführung. Der Greifer 19 dient zur Umschlingung von Ober- und Unterfaden.Together with the needle 10, the gripper 19 constitutes a stitch-forming tool. The needle 10 serves to guide the upper thread. The hook 19 is used to wrap the upper and lower thread.

Der Greifer 19 ist um eine vertikale, in z-Richtung verlaufende Greiferachse 23 drehbar. Der Greiferkörper 20 ist fest mit einer Welle 25 verbunden, die koaxial zur Greiferachse 23 verläuft. Die Welle 25 ist drehbar in einem mit der Grundplatte 2 verschraubten Lagerbock 26 gelagert. In diesem ist eine Antriebswelle 27 gelagert, die mit einem im Inneren des Lagerbocks 26 angeordneten Zahnradgetriebe verbunden ist. Das Zahnradgetriebe weist ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 2 auf, so dass sich bei einer Umdrehung der Antriebswelle 27 der auf der Welle 25 befindliche Greiferkörper 20 zweimal dreht. Die Antriebswelle 27 ist über einen Riementrieb 28 antriebsmäßig mit der Armwelle 6 verbunden.The gripper 19 is rotatable about a vertical gripper axis 23 extending in the z direction. The gripper body 20 is fixedly connected to a shaft 25 which runs coaxially to the gripper axis 23. The shaft 25 is rotatably mounted in a bearing block 26 screwed to the base plate 2. In this, a drive shaft 27 is mounted, which is connected to a gear mechanism arranged in the interior of the bearing block 26. The gear transmission has a transmission ratio of 1: 2, so that when the drive shaft 27 rotates, the gripper body located on the shaft 25 20 turns twice. The drive shaft 27 is connected to the arm shaft 6 via a belt drive 28.

Die Fadenspannvorrichtung 29, die im Abschnitt I/II der Fig. 1 und 2 auf einem Gehäuseabschnitt 30 des Arms 4 angeordnet ist, weist im Fadenlauf des Oberfadens 13 mehrere nacheinander angeordnete Fadenspannkomponenten auf. Im Fadenlauf des Oberfadens 13 nach der Spule 12 folgt zunächst eine nicht näher dargestellte Vor-Fadenspanneinrichtung und nachfolgend eine Haupt-Fadenspanneinrichtung 32. Je nach Ausführung der Nähmaschine 1 kann die Vor-Fadenspanneinrichtung auch entfallen.The thread tensioning device 29, which in section I / II of the Fig. 1 and 2nd is arranged on a housing section 30 of the arm 4, has a plurality of thread tensioning components arranged one after the other in the thread path of the upper thread 13. In the thread path of the upper thread 13 after the bobbin 12, there is first a pre-thread tensioning device (not shown) and then a main thread tensioning device 32. Depending on the design of the sewing machine 1, the pre-thread tensioning device can also be omitted.

Die Haupt-Fadenspanneinrichtung 32 hat eine Spannwelle 33 (vgl. Fig. 3), die vom zu spannenden Oberfaden 13 umschlungen wird. Mit der Spannwelle 33 wirken zwei Spanneinheiten 34, 35 zusammen, die jeweils zur Erzeugung eines Fadenspannungsbeitrages ausgeführt sind. Jede der Spanneinheiten 34, 35 dient zur Erzeugung einer Fadenspannung beziehungsweise eines Fadenspannungsbeitrages des Oberfadens 13 in einem der Spannwelle 33 nachfolgenden Lauf des Oberfadens 13. Je nach Ausführung der Haupt-Fadenspanneinrichtung 32 kann auch nur genau eine Spanneinheit, also beispielsweise die Spanneinheit 34 vorhanden sein und zur Erzeugung der Fadenspannung genutzt werden.The main thread tensioning device 32 has a tensioning shaft 33 (cf. Fig. 3 ), which is wrapped by the upper thread 13 to be tensioned. Two tensioning units 34, 35 interact with the tensioning shaft 33, each of which is designed to generate a thread tension contribution. Each of the tensioning units 34, 35 is used to generate a thread tension or a thread tension contribution of the upper thread 13 in a run of the upper thread 13 following the tensioning shaft 33. Depending on the design of the main thread tensioning device 32, only exactly one tensioning unit, for example the tensioning unit 34, can be present and used to generate the thread tension.

Jede der Spanneinheiten 34, 35 ist durch ein Paar von Druck-Spannungsscheiben 36 und einen Aktor 37 gebildet. Die Druck-Spannungsscheiben 36 des jeweiligen Spannungsscheibenpaars sind derart angeordnet, dass der zu spannende Oberfaden 13 zwischen den Spannungsscheiben 36 dieses Paars hindurchgeführt ist. Die Spannungsscheiben 36 des jeweiligen Paars wirken mit dem Aktor 37 zur Vorgabe eines Drucks zwischen den Spannungsscheiben 36 zusammen. Diese Wirkung eines Paars der Druck-Spannungsscheiben 36 und des Aktors 37 ist aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise beschrieben in der DE 196 33 223 C2 insbesondere im Zusammenhang mit der Fig. 4.Each of the tensioning units 34, 35 is formed by a pair of pressure tensioning disks 36 and an actuator 37. The compression tension disks 36 of the respective tension disk pair are arranged in such a way that the upper thread 13 to be tensioned is passed between the tension disks 36 of this pair. The tension disks 36 of the respective pair cooperate with the actuator 37 to specify a pressure between the tension disks 36. This effect of a pair of thrust washers 36 and the actuator 37 is known from the prior art and described for example in the DE 196 33 223 C2 especially in connection with the Fig. 4 .

Als Aktor 37 kann ein Elektromagnet zum Einsatz kommen. Als Aktor 37 kann auch ein Schrittmotor zum Einsatz kommen.An electromagnet can be used as actuator 37. A stepper motor can also be used as the actuator 37.

Die beiden Spanneinheiten 34, 35 wirken mit demselben Aktor 37 zusammen. Die beiden Spanneinheiten 34, 35 sind auf der Spannwelle 33 einander direkt axial benachbart angeordnet. Zwischen den beiden Spanneinheiten 34, 35 ist eine Lagerscheibe 37a angeordnet, gegen die sich diejenigen Spannungsscheiben 36 der beiden Spanneinheiten 34, 35 abstützen, die dieser Lagerscheibe 37a direkt axial benachbart angeordnet sind. Die Lagerscheibe 37a ist, wie die Spannungsscheiben 36, auf die Spannwelle 33 aufgesteckt und dient der Radiallagerung der zugewandten Spannungsscheiben 36. Hierzu hat die Lagerscheibe 37a beiderseits jeweils eine umlaufende Lagernut, in die ein Randabschnitt der jeweils zugewandten Spannungsscheibe 36 eingreift.The two clamping units 34, 35 cooperate with the same actuator 37. The two clamping units 34, 35 are arranged axially adjacent to one another on the clamping shaft 33. Between the two tensioning units 34, 35 there is a bearing disk 37a, against which those tensioning washers 36 of the two tensioning units 34, 35 are supported which are axially adjacent to this bearing disk 37a. The bearing disk 37a, like the tensioning disks 36, is attached to the tensioning shaft 33 and serves for the radial mounting of the facing tensioning disks 36. For this purpose, the bearing disk 37a has a circumferential bearing groove on both sides, into which an edge section of the respectively facing tensioning disk 36 engages.

Zusätzlich zu den beiden Spanneinheiten 34, 35 hat die Haupt-Fadenspanneinrichtung ein Fadenlauf-Umlenkelement 38 zum Umlenken des Fadenlaufs des Oberfadens 13. Dieser Fadenlauf des Oberfadens 13 in der Haupt-Fadenspanneinrichtung 32 ist derart, dass der Oberfaden 13 zunächst zur Erzeugung eines ersten Fadenspannungsbeitrags die Spannwelle 33 im Bereich einer ersten der beiden Spanneinheiten 34, 35 umschlingt, anschließend über das Fadenlauf-Umlenkelement 38 läuft und anschließend zur Erzeugung eines zweiten Fadenspannungsbeitrags die Spannwelle 33 im Bereich einer zweiten der beiden Spanneinheiten 34, 35 erneut umschlingt. Dieser Fadenlauf in der Haupt-Fadenspanneinrichtung 32 kann auch derart sein, dass mehr als zwei Fadenspannungsbeiträge erzeugt werden. Es kann in einem solchen Fall ein entsprechend weiterer Fadenlauf über das gleiche Fadenlauf-Umlenkelement 38 oder über ein weiteres, nicht dargestelltes Fadenlauf-Umlenkelement und wiederum um die Spannwelle 33 zur Erzeugung des jeweils nächsten Fadenspannungsbeitrages erfolgen. Hierzu kann die Spanwelle 33 weitere Spanneinheiten nach Art der Spanneinheiten 34, 35 tragen, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist.In addition to the two tensioning units 34, 35, the main thread tensioning device has a thread run deflection element 38 for deflecting the thread run of the upper thread 13. This thread run of the upper thread 13 in the main thread tensioning device 32 is such that the upper thread 13 initially produces a first thread tension the tensioning shaft 33 loops around a first of the two tensioning units 34, 35, then runs over the thread guide deflection element 38 and then loops around the tensioning shaft 33 again in the area of a second of the two tensioning units 34, 35 to generate a second thread tension contribution. This thread run in the main thread tensioning device 32 can also be done in this way be that more than two thread tension contributions are generated. In such a case, a correspondingly further thread run can take place via the same thread run deflection element 38 or via a further thread run deflection element (not shown) and again around the tensioning shaft 33 in order to generate the next thread tension contribution in each case. For this purpose, the chip shaft 33 can carry further clamping units in the manner of the clamping units 34, 35, which is not shown in the drawing.

Das Fadenlauf-Umlenkelement 38 ist als Umlenkstift ausgebildet. Ein derartiger Umlenkstift kann fest am Gehäuseabschnitt 30 montiert sein oder kann alternativ um seine Stiftachse drehbar gestaltet sein. Der Stift ist in diesem Fall nach Art einer Rolle über ein Radiallager im Gehäuseabschnitt 30 gelagert.The thread running deflection element 38 is designed as a deflection pin. Such a deflection pin can be fixedly mounted on the housing section 30 or, alternatively, can be designed to be rotatable about its pin axis. In this case, the pin is mounted in the manner of a roller via a radial bearing in the housing section 30.

Alternativ ist es möglich, die Spanneinheiten 34, 35 jeweils als Paar von Scheibenabschnitten einer Rad-Spannungsscheibe auszuführen. Ein Paar derartiger Scheibenabschnitte einer Rad-Spannungsscheibe 39, die beispielhaft eine der Spanneinheiten 34 oder 35 bilden können, ist in der Fig. 6 dargestellt.Alternatively, it is possible to design the tensioning units 34, 35 as a pair of disk sections of a wheel tension disk. A pair of such disk sections of a wheel tension disk 39, which can form one of the tensioning units 34 or 35 by way of example, is shown in FIG Fig. 6 shown.

Die beiden Scheibenabschnitte 39a der Rad-Spannungsscheibe 39 sind fest miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweißt. Ein Au-ßenumfang des Paares der Scheibenabschnitte 39a der Rad-Spannungsscheibe 39 hat eine angenähert U- bzw. V-förmige Nut-Profilierung, in der der Oberfaden 13 in einem Umfangwinkelbereich, beispielsweise über eine Umschlingung der Spannwelle 33 von 360°, geführt ist.The two disk sections 39a of the wheel tension disk 39 are firmly connected to one another, for example welded to one another. An outer circumference of the pair of pulley sections 39a of the wheel tension pulley 39 has an approximately U-shaped or V-shaped groove profile, in which the upper thread 13 is guided in a circumferential angle range, for example over a looping of the tensioning shaft 33 of 360 ° .

Die Außen-Profilierung des Paares der Scheibenabschnitte 39a der Rad-Spannungsscheibe 39 ist durch zwei Steg-Ringe 40 gebildet, die jeweils eine Mehrzahl von in +/- x-Richtung axial nach außen gebogene Stege 41 aufweisen. Die Anordnung der Stege 41 der beiden Stegringe 40 in Umfangsrichtung ist so, dass die Zuordnung der Stege 41 alternierend jeweils zu einem der beiden Steg-Ringe 40 und dann zum anderen der beiden Steg-Ringe 40 ist. Ein Profilgrund der Nut-Profilierung ist durch einander in der x-Richtung überlappende Halteabschnitte 42 der Stege 41 gebildet. Dies stellt sicher, dass der Oberfaden 13 bei der Umschlingung des Paars der Scheibenabschnitte 39a der Rad-Spannungsscheibe 39 in einem exakt definierten Radius zur Wellenachse der Spannwelle 33 läuft.The outer profiling of the pair of disk sections 39a of the wheel tension disk 39 is formed by two web rings 40, each have a plurality of webs 41 bent axially outward in the +/- x direction. The arrangement of the webs 41 of the two web rings 40 in the circumferential direction is such that the assignment of the webs 41 alternately to one of the two web rings 40 and then to the other of the two web rings 40. A profile base of the groove profiling is formed by holding portions 42 of the webs 41 overlapping one another in the x direction. This ensures that the upper thread 13 runs in a precisely defined radius to the shaft axis of the tensioning shaft 33 when the pair of pulley sections 39a of the wheel tensioning pulley 39 are wrapped around.

Die Halteabschnitte 42 können als Zungenabschnitte ausgebildet sein.The holding sections 42 can be designed as tongue sections.

Unabhängig von der Ausführung der Spanneinheiten 34, 35 als Paare von Druck-Spannungsscheiben 36 oder als Paare von Scheibenabschnitten 39a einer Rad-Spannungsscheibe 39 kann die mindestens eine Spanneinheit der Haupt-Fadenspanneinrichtung 32 durch mindestens einen Schrittmotor gebildet sein, der eine Umdrehung der Spannwelle 33 antreibt. Die Spannwelle 33 kann dabei als Motorwelle eines derartigen Schrittmotors direkt ausgeführt sein oder die Spannwelle kann mit der Motorwelle des Schrittmotors über ein Getriebe verbunden sein. Bei der Ausführung der Spanneinheit beziehungsweise der Spanneinheiten als Schrittmotor kann der Oberfaden 13 die Spannwelle 33 insbesondere mehr als einmal komplett umschlingen.Irrespective of the design of the tensioning units 34, 35 as a pair of compression tensioning disks 36 or as a pair of disk sections 39a of a wheel tensioning disk 39, the at least one tensioning unit of the main thread tensioning device 32 can be formed by at least one stepper motor which rotates the tensioning shaft 33 drives. The tensioning shaft 33 can be designed as a motor shaft of such a stepping motor or the tensioning shaft can be connected to the motor shaft of the stepping motor via a gear. When the tensioning unit or the tensioning units are designed as a stepping motor, the upper thread 13 can in particular completely wrap the tensioning shaft 33 more than once.

Wie den Fig. 2 bis 5 entnommen werden kann, kann der Gehäuseabschnitt 30 mit Komponenten bestückt sein, über die zwei Haupt-Fadenspannungs-Einrichtungen nach Art der vorstehend beschriebenen Haupt-Spannungseinrichtung 32 durch eine entsprechende Führung des Oberfadens 13 gebildet werden können. Der Gehäuseabschnitt 30 kann also, wie in diesen Figuren dargestellt, zwei Haupt-Fadenspannungs-Einrichtungen mit zugeordneter Spannwelle, mit zugeordnetem Aktor und zugeordneten Spanneinheiten sowie zugeordnetem Fadenlauf-Umlenkelement tragen.Like that 2 to 5 can be removed, the housing section 30 can be equipped with components by means of which two main thread tensioning devices can be formed in the manner of the main tensioning device 32 described above by appropriate guidance of the upper thread 13. The housing section 30 can thus how shown in these figures, carry two main thread tensioning devices with an assigned tensioning shaft, with an associated actuator and associated tensioning units as well as an associated thread guide deflecting element.

Der Aktor 37 wirkt über eine Druckfeder 43 auf die Spannungsscheiben 36 bzw. 39 der Spanneinheiten 34, 35. Bei der Druckfeder 43 kann es sich um eine Federwendel, insbesondere um eine Draht-Federwendel handeln. Bei Einsatz eines drehmomentgeregelten Stell- beziehungsweise Schrittmotors als Aktor 37 kann eine solche Spannfeder auch entfallen.The actuator 37 acts via a compression spring 43 on the tension disks 36 and 39 of the tensioning units 34, 35. The compression spring 43 can be a spring coil, in particular a wire spring coil. When using a torque-controlled servomotor or stepper motor as actuator 37, such a tension spring can also be omitted.

Bei der Ausführung der Spanneinheiten 34, 35 mit den Druck-Spannungsscheiben 36 wird die Fadenspannung über den Druck erzeugt, den der Aktor 37 zwischen den jeweiligen Spannungsscheiben 36 auf den zwischenliegenden Faden ausübt. Die Spannungsscheiben 36 können dabei drehfest auf der Spannwelle 33 angeordnet sein. Bei der Ausführung mit den Scheibenabschnitten 39a der jeweiligen Rad-Spannungsscheibe 39 ergibt sich die Spannungswirkung über eine vom Druck des Aktors 37 ausgeübte Bremswirkung zwischen der jeweiligen Rad-Spannungsscheibe 39, die sich mit dem Fadenlauf des um sie geschlungenen Fadens mitdreht, und einem Bremskörper, der wiederum drehfest zur Spannwelle 33 angeordnet sein kann. Bei dem Bremskörper kann es sich beispielsweise um die Lagerscheibe 37a handeln.When the tensioning units 34, 35 are designed with the pressure tensioning disks 36, the thread tension is generated via the pressure which the actuator 37 exerts on the intermediate thread between the respective tensioning disks 36. The tensioning disks 36 can be arranged on the tensioning shaft 33 in a manner fixed against relative rotation. In the embodiment with the disk sections 39a of the respective wheel tensioning disk 39, the tensioning effect results from a braking effect exerted by the pressure of the actuator 37 between the respective wheel tensioning disk 39, which rotates along with the thread running of the thread wound around it, and a brake body, which in turn can be arranged rotatably with the tension shaft 33. The brake body can be, for example, the bearing disk 37a.

Im Fadenlauf nach der Haupt-Fadenspanneinrichtung 32 passiert der Oberfaden 13 noch eine Fadenanzugsfeder 44 (vgl. auch Fig. 1). Im Anschluss hieran verläuft der Oberfaden 13 über den Fadenhebel 8 hin zum Öhr der Nadel 10.In the thread run after the main thread tensioning device 32, the upper thread 13 also passes a thread tightening spring 44 (cf. also Fig. 1 ). Following this, the upper thread 13 runs over the thread lever 8 towards the eye of the needle 10.

Fig. 7 zeigt den Fadenlauf der Fadenspanneinrichtung 32. Dargestellt ist eine der beiden Fadenspanneinrichtungen 32 der Ausführung nach den Fig. 1 bis 5. Der Fadenlauf in der anderen Fadenspanneinrichtung 32 ist dann entsprechend. Fig. 7 shows the thread path of the thread tensioning device 32. One of the two thread tensioning devices 32 is shown in the embodiment according to FIGS 1 to 5 . The thread path in the other thread tensioning device 32 is then corresponding.

Der Nadelfaden 13 läuft von einer in der Fig. 7 nicht dargestellten Vor-Fadenspanneinrichtung zunächst über ein erstes Paar 45 von Druck-Spannungsscheiben 36 (erste Spanneinheit). Dabei umschlingt der Nadelfaden die Spannwelle 33 um mehr als 180° und kann die Spannwelle 33 auch mehr als einmal komplett umschlingen. Bei der dargestellten Ausführung umschlingt der Nadelfaden im Bereich des ersten Paars 45 der Druck-Spannungsscheiben 36 die Spannwelle 33 in einem Winkelbereich von etwa 270°. Beim Umschlingen des ersten Paars 45 wird ein erster Fadenspannungsbeitrag für den Nähfaden 13 erzeugt.The needle thread 13 runs from one in the Fig. 7 Pre-thread tensioning device, not shown, initially via a first pair 45 of pressure-tensioning disks 36 (first tensioning unit). The needle thread loops around the tensioning shaft 33 by more than 180 ° and can also completely loop around the tensioning shaft 33 more than once. In the embodiment shown, the needle thread wraps around the tensioning shaft 33 in the area of the first pair 45 of the pressure-tensioning disks 36 in an angular range of approximately 270 °. When the first pair 45 is looped around, a first thread tension contribution for the sewing thread 13 is generated.

Anschließend umschlingt der Nadelfaden 13 das Fadenlauf-Umlenkelement 38 mit einer Umschlingung von etwa 180° und läuft dann in das zweite Paar 46 der Druck-Spannungsscheiben 36 (zweite Spanneinheit) der Fadenspanneinrichtung 32 ein und umschlingt dabei die Spannwelle 33 in gleicher Weise wie bei der Umschlingung des ersten Paars 45. Bei der Umschlingung des zweiten Paars 46 wird der zweite Fadenspannungsbeitrag für den Nähfaden 13 erzeugt.Subsequently, the needle thread 13 loops around the thread-running deflection element 38 with a loop of approximately 180 ° and then runs into the second pair 46 of the pressure-tensioning disks 36 (second tensioning unit) of the thread tensioning device 32 and thereby loops around the tensioning shaft 33 in the same way as in the case of the Wrapping the first pair 45. When wrapping the second pair 46, the second thread tension contribution for the sewing thread 13 is generated.

Anschließend läuft der Nadelfaden 13 hin zur in der Fig. 7 nicht dargestellten Fadenanzugsfeder.Then the needle thread 13 runs in the direction of Fig. 7 not shown thread take-up spring.

Das erste Paar 45 der Druck-Spannungsscheiben 36 ist gehäuseseitig und das zweite Paar 46 ist hin zu einem freien Ende der Spannwelle 33 angeordnet.The first pair 45 of the pressure-tension disks 36 is on the housing side and the second pair 46 is arranged towards a free end of the tensioning shaft 33.

Bei der Ausführung nach Fig. 7 ist die Druckfeder 43 als Wellenfeder bzw. Wellfeder ausgestaltet. Auch ein Wellenfederpaket kann hier zum Einsatz kommen.When running after Fig. 7 the compression spring 43 is designed as a wave spring or wave spring. A wave spring package can also be used here.

Der Nähfaden 13 kann die Spannwelle 33 im Bereich der jeweiligen Spanneinheiten 45, 46 mit gleichem Drehsinn oder mit entgegengesetztem Drehsinn umlaufen. Je nach Fadentyp und Betriebssituation kann sich eine der beiden Umlauforientierungen "gleicher Drehsinn" oder "entgegengesetzter Drehsinn" als vorteilhafter zur Vermeidung eines Drallaufschubs herausstellen.The sewing thread 13 can run around the tensioning shaft 33 in the area of the respective tensioning units 45, 46 with the same direction of rotation or with the opposite direction of rotation. Depending on the type of thread and the operating situation, one of the two rotation orientations "same direction of rotation" or "opposite direction of rotation" may prove to be more advantageous for avoiding a spin twist.

Claims

Thread tensioning device (32) for a sewing machine
- with a tensioning shaft (33) configured such as to allow a sewing thread (13) to be tensioned to be wound around said tensioning shaft (33),

- with at least one tensioning unit (34, 35) interacting with the tensioning shaft (33) to generate a thread tension in the path of the sewing thread (13) downstream of the tensioning shaft (33),

- with a thread path deflecting element (38) to deflect a thread path of the sewing thread (13),

- wherein a thread path of the thread tensioning device (32) is such that the sewing thread (13)
-- is first wound around the tensioning shaft (33) to generate a first thread tension contribution,

-- then runs over the thread path deflecting element (38) and

-- is then wound around the tensioning shaft (33) again to generate a second thread tension contribution.
Thread tensioning device as claimed in claim 1, characterized in that the thread path deflecting element (38) is configured as a pin, which is rotatable about a pin axis, said pin being configured such as to allow the sewing thread (13) to be wound around said pin.
Thread tensioning device as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the respective tensioning unit (34, 35) is formed by at least one pair of pressure tension discs (36) and at least one actuator (37), the pressure tension discs (36) being arranged in pairs in such a way that the sewing thread (13) to be tensioned is passed through between the pressure tension discs (36), the pressure tension discs (36) interacting with the actuator (37) to set a pressure between the pressure tension discs (36).
Thread tensioning device as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the respective tensioning unit (34, 35) is formed by a wheel tension disc (39), a braking body (37a) and at least one actuator (37), which are arranged such that the sewing thread (13) to be tensioned is passed through between disc portions of the wheel tension disc (39), the wheel tension disc (39) interacting with the actuator (37) to set a pressure exerted on the wheel tension disc (39) by the braking body.
Thread tensioning device as claimed in claim 3 or 4, characterized in that the actuator (37) is configured as a stepper motor.
Thread tensioning device as claimed in any one of claims 3 and 4, characterized by at least two tensioning units (34, 35), which are arranged on the tensioning shaft (33), the tensioning units (34, 35) being configured such as to generate the respective thread tension contribution.
Thread tensioning device as claimed in any one of claims 1 and 2, characterized in that the tensioning unit is formed by at least one stepper motor, the tensioning shaft (33) being driven by the stepper motor.
Sewing machine with a thread tensioning device (32) as claimed in any one of claims 1 to 7.