JP2927576B2 - 糸障害発生時にミシンの駆動を停止させる装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源と、監視位置に光
線を誘導させる第１の光誘導装置と、監視位置に糸が存
在しているときに受光体に放射信号を送るための第２の
光誘導装置と、信号を評価するための制御部とを有して
いる、糸障害発生時にミシンの駆動を停止させる装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ドイツ特許公開第２６２３８５６号公報
からは光電式の糸監視装置が知られている。この糸監視
装置では、光源の光線は光誘導装置を介して糸に誘導さ
れ、糸で反射した後第２の光誘導装置を介して受光体に
送られる。糸が監視位置に存在しない場合には、第２の
光誘導装置への光線の侵入は終了し、従って受光体への
光線の侵入が終了し、この後に接続されている信号評価
装置が信号を発する。

【０００３】糸が引出し方向に垂直に運動しないかぎ
り、またはほとんど偏向しないかぎりはこの糸監視装置
の機能は安定している。

【０００４】ミシンの場合、針棒の上下動の結果として
上糸はその中心位置から交互に逆方向へ引出し方向に垂
直に偏向する。下糸には、ルーパーの回転運動または揺
動運動により引出し方向に垂直な運動が伝えられる。ス
テッチ形成時の不規則性により、ステッチ形成要素の作
業運動によって生じる標準的な横偏向の何倍もの偏向が
上糸及び／または下糸に不規則に生じることがある。従
って前記公知の糸監視装置を使用する場合、以下の点を
前提としなければならない。即ち糸が縫製過程の間ステ
ッチ形成のリズムで糸監視装置の作用範囲から外側へ揺
動しないかぎり糸は遅くともステッチ形成時の不規則性
が発生した後に糸監視装置の作用範囲を離れ、従って実
際には糸障害が生じていないにもかかわらず糸障害の表
示が行なわれるというのがそれである。従ってこの種の
糸監視装置をこのようなミシンに使用することは適当で
ない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、糸が
その引出し方向に垂直に最大に偏向したときにも、この
偏向が実際に行なわれた場合にだけ糸障害の報知が行な
われるようにこの種の糸監視装置を構成することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、第１の光誘導装置が、糸側にして糸の引出
し方向に平行な面内に、有利には水平方向に延在し糸の
最大運動範囲にわたる光線の放出をこの水平方向で均一
な放射密度で放射横断面を介して生じせしめる放射光出
口を有し、該放射光出口を離れた後糸の最大運動範囲を
前記引出し方向に対して横方向に横切る光線を受け入れ
るための第２の光誘導装置の放射光入口が前記放射光出
口に付設されていることと、監視位置の領域に糸が存在
しないために、受光体に侵入する放射信号の強度が変化
したときに、前記制御部が信号を発するようにしたこと
とを特徴とするものである。

【０００７】実施態様項１に従って両光誘導装置に対し
光誘導繊維を使用すると、光誘導装置をその形状に関し
監視位置の場所状況に最適に適合させることができる。
請求項１に従ってすべての繊維端部を水平方向に配置し
て放射光入口または出口を形成させると、光誘導装置の
高さを非常に低くさせることができる。従って、糸の引
出し方向において糸監視装置を設置するための場所が少
ない監視位置にこの光誘導装置を使用することができ
る。

【０００８】繊維端部を平行に配置することにより、光
線の方向を均一にさせることができる。この方向の均一
性は、繊維端部を等間隔に配置する構成と関連して光場
の光線密度を均一にさせる。さらに光線の方向を均一に
させることにより、第２の光誘導装置の放射光入口の受
光領域を糸に垂直に、且つ第１の光誘導装置の放射光出
口の放射横断面積の幅に対応するような幅に形成させる
ことができる。

【０００９】実施態様項２には、実施態様項１に従って
構成された光誘導装置の平坦な構成を利用して、針板の
領域において糸引出し方向に極端に制限された場所しか
ないミシンの場合でも、穿刺穴内での糸監視が可能であ
るような構造的な解決法が開示されている。監視位置と
して穿刺穴を選定する場合、上糸が穿刺穴を通過してい
るステッチ形成段階の間だけしか上糸を監視できないこ
とに留意すべきことは言うまでもない。この監視位置で
下糸を中断なく監視するためには、受光体に侵入する放
射信号を評価する場合、針が穿刺穴に侵入したときに針
が上糸及び下糸とともに光路を遮断させ、一方針が穿刺
穴の外側にある場合には下糸だけが光路内にあることを
考慮しなければならない。

【００１０】光誘導繊維の代わりに光誘導装置が光誘導
バンドを備えていても、実施態様項１と２から得られる
効果と同等の効果が得られる。

【００１１】実施態様項３は光誘導要素の構成に関する
ものであり、本発明による監視装置の構成を非常に簡潔
にさせるものである。

【００１２】実施態様項４に従って、光源と受光体とを
それぞれ透明な板のなかに収容させることにより、光源
から板への移行または板から受光体への移行の際に媒体
が変化することによって生じる光線のロス、及び光源と
第１の光誘導装置の板との間及び第２の光誘導装置の板
と受光体との間に蓄積した塵や糸屑によって生じる光線
のロスを回避することができる。

【００１３】実施態様項５は、実施態様項３または４に
従って構成された糸監視装置をステッチ形成機械のどの
監視位置に設置すれば特に有利であるかを開示するもの
である。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて
説明する。

【００１５】図１において１はミシンの布担持板であ
る。布担持板１には針板２が収納されている。針板２は
本縫いルーパー３の上方の領域を覆っている。本縫いル
ーパー３は布担持板１の継ぎ足し部４で支持されてお
り、図示していない態様で上軸５（図３）の２倍の回転
数で駆動される。本縫いルーパー３は、糸を案内してい
る針７を担持する針棒６と協働する。針棒６は図示して
いない態様で上軸５と駆動連結されている。

【００１６】針板２は穿刺穴８を有している。穿刺穴８
は、下糸を監視するための糸監視装置９に対して監視位
置の用を成す。針板２は、図２に拡大して示した糸監視
装置９を収容するため多層に構成されている。上部カバ
ー板１０はその下面に、下部カバー板１１はその上面に
それぞれ穿刺穴８の領域に糸監視装置９のための凹部を
有している。

【００１７】糸監視装置９は光源１２を備えている。光
源１２には多数の光誘導繊維１３が付設されている。光
誘導繊維１３は包被体１４に収納されている。包被体１
４の、光源１２側の端部は、光源１２と同様にブシュ１
５に収納されている。包被体１４の他端は放射体１６の
なかへ案内されている。放射体１６内で光誘導繊維１３
は次のように配分されており、即ち光誘導繊維１３の端
部１７が下糸の引出し方向に垂直な平面内で穿刺穴８の
直径に相当する幅になるように等間隔に配置され、且つ
互いに平行に延び、且つ放射体１６の穿刺穴８側の末端
部１８と同一平面内で終わるように配分されている。末
端部１８は光誘導繊維１３の端部１７を通すため隙間１
９を備えている。隙間１９は繊維端部１７とともに放射
体１６の放射光出口２０を形成している。この場合、放
射光出口２０の放射横断面はすべての繊維端部１７の横
断面積の総和である。

【００１８】構成要素１２ないし１６は光誘導装置２１
を形成する。

【００１９】穿刺穴８の反対側には、放射体１６の放射
光出口２０に対向するように放射光受け入れ体２２が設
けられている。放射光受け入れ体２２は、穿刺穴８側の
末端部２３に、光誘導繊維２６の繊維端部２５を通すた
めの隙間２４を有している。隙間２４は繊維端部２５と
ともに放射光入口２７を形成している。放射光入口２７
はその大きさ及び延在方向に関し放射体１６の放射光出
口２０に一致している。この場合、放射光入口２７の受
光範囲はすべての繊維端部２５の横断面積の総和であ
る。

【００２０】光誘導繊維２６は放射光受け入れ体２２内
で一束にまとめられ、該放射光受け入れ体２２内に案内
されている包被体２８内へ誘導されている。包被体２８
の他端はブシュ２９で保持され、該ブシュ２９内には受
光体３０が収納されている。

【００２１】構成要素２２，２６，２８ないし３０は光
誘導装置３１を形成している。

【００２２】図３は、糸監視装置９の電気制御部３２を
作動させるために必要な構成要素の構成図である。調整
された電源のプラス極から電流は光源１２と抵抗器３３
とを介してアースされている。同様に電源のプラス極か
ら電流はフォトトランジスタとして構成された受光体３
０と抵抗器３５とを介してアースされている。

【００２３】受光体３０のエミッターは、増幅器３６を
介してスイッチ要素３７に接続されている。スイッチ要
素３７は、閾値スイッチ３８とアンド回路３９とを有し
ている。閾値スイッチ３８の入力は増幅器３６に、出力
はアンド回路３９の入力に接続されている。アンド回路
３９の他の入力には、上軸５の回転位置を表示する位置
検出器４０が接続されている。位置検出器４０は、調整
された電源のプラス極に接続される光ダイオード４１
と、同様に電源のプラス極に接続されフォトトランジス
タとして構成されているフォトディテクタ４３とを有し
ている。光ダイオード４１は抵抗器４２を介してアース
されている。フォトディテクタ４３は抵抗器４４を介し
てアースされている。上軸５には、光ダイオード４１と
フォトディテクタ４３の間に円板４５が相対回転不能に
配置されている。円板４５は開口部４６を有している。
開口部４６と円板４５の回転軸線との間隔は、光ダイオ
ード４１とフォトディテクタ４３との間の光路によって
与えられる。開口部４６はこの半径で所定の角度で延在
している。

【００２４】アンド回路３９の出力はフリップフロップ
メモリ４７のセット入力Ｓに接続されている。フリップ
フロップメモリ４７の出力Ｑは表示要素４８に接続され
ている。表示要素４８は抵抗器４９を介してアースされ
ている。さらに出力Ｑにはスイッチ５０が接続されてい
る。スイッチ５０は駆動モータ５２の遮断装置５１に接
続されている。駆動モータ５２はＶベルト５３を介して
上軸５を駆動させる。

【００２５】糸監視装置９は次のように作動する。

【００２６】位置検出器４０は、円板４５の開口部４６
の配置と大きさを適当に選定することにより次のように
構成されており、即ち針７がその上部逆転位置へ向かう
途中で穿刺穴８を離れたときにアンド回路３９へ信号を
発することにより糸監視装置９を作動させ、且つ針７が
その下部逆転位置へ向かう途中で穿刺穴８に侵入し始め
たときにアンド回路３９への信号をストップさせること
により糸監視装置９の作動を停止させるように構成され
ている。従って糸監視装置９は、下糸が穿刺穴８を通過
する時間間隔で作動する。

【００２７】光源１２から放射された放射光は光誘導繊
維１３に配分され、該光誘導繊維１３を介して穿刺穴８
に誘導される。繊維端部１７から放出された放射光によ
り光場が形成される。この光場は、図４に示すように、
下糸の引出し方向に垂直な平面内に延在しており、その
拡がりは、放射光の伝播方向に対して横方向にて穿刺穴
８の直径に相当しており、従って穿刺穴８内での下糸の
最大偏向距離に相当している。第２の光誘導装置３１の
放射光入口２７がその大きさと延在方向とに関して第１
の光誘導装置２１の放射光出口２０に一致しているの
で、下糸に当たり反射した放射光を除けば、放射光出口
２０から放出された放射光はすべて放射光入口２７を介
して受光体３０に達する。

【００２８】この放射光により受光体３０が導通状態に
なり、電流は抵抗器３５を介してアースに流れる。この
場合に生じる電圧は増幅器３６を介して閾値スイッチ３
８に送られる。閾値スイッチ３８の切り換え閾値は、下
糸が放射光の一部を反射している間は、受け入れられた
放射信号の強度がこの切り換え閾値を上回るほど十分で
ないように設定されている。

【００２９】糸障害のために下糸が穿刺穴８を通過しな
いと、放射光出口２０から放出される放射光はすべて放
射光入口２７に侵入し、、受光体３０に送られる放射信
号の強度をそれ迄に下糸で反射した放射光の割合だけ増
大させる。それによって閾値スイッチ３８の切り換え閾
値を上回り、閾値スイッチ３８はアンド回路３９に信号
を発する。針７が穿刺穴８内にある時間の間位置検出器
４０により信号がアンド回路３９の第２の入力に送られ
るので、閾値スイッチ３８の信号によりアンド回路３９
の導通が行なわれ、それによってフリップフロップメモ
リ４７のセット入力Ｓに信号が送られる。フリップフロ
ップメモリ４７はその出力Ｑを介して表示要素４８をオ
ンにし、表示要素４８は操作者に糸障害が生じたことを
知らせる。フリップフロップメモリ４７の出力Ｑはスイ
ッチ５０が閉じたときに同時に遮断装置５１をも操作
し、該遮断装置５１はその構成に応じて駆動モータ５２
をすぐに遮断させ、或いは次の停止過程後の駆動モータ
５２の再始動を阻止する。

【００３０】糸障害を取り除いた後、適当な方法でフリ
ップフロップメモリ４７のリセット入力Ｒに電気信号を
送り、その結果フリップフロップメモリ４７は表示要素
４８をオフにし、駆動モータ５２を駆動させる。

【００３１】図５に図示した糸監視装置９の第２実施例
では、２個の透明な板５４と５５が穿刺穴８の領域の針
板２の下面に横に並べて固定されている。透明な板５４
と５５は例えばエポキシ樹脂から成ることができる。第
１の板５４は光源１２を収容するために用いられ、穿刺
穴８側には光を放射させる放射光出口５６が形成されて
いる。一方第２の板５５は受光体３０を収容するために
用いられ、穿刺穴８側に放射光入口５７が形成されてい
る。放射光入口５７は光線を収束させて受光体３０へ誘
導する。

【００３２】構成要素１２と５４は第１の光誘導装置５
８を形成し、構成要素３０と５５は第２の光誘導装置５
９を形成している。

【００３３】糸監視装置９の第１実施例に使用した電気
制御部３２をこの第２実施例にも使用することができる
が、この場合切り換え要素３７を図６に図示した切り換
え要素６０に交換する。切り換え要素６０は否定回路６
１とアンド回路６２を有している。

【００３４】この糸監視装置９の第２実施例の作用は以
下の通りである。

【００３５】光源１２から放出された光線は、図７に示
すように、第１の光誘導装置５８の放射光出口５６によ
って穿刺穴８に分散される。穿刺穴８内に下糸があれば
下糸が光線の唯一の障害であるので、下糸に当たった光
線の一部が第２の光誘導装置５９のほうへ反射し、その
放射光入口５７に侵入したときに受光体３０のほうへ曲
げられる。放射信号は受光体３０から増幅器３６を介し
て否定回路６１に送られるが、その出力に信号は生じな
い。

【００３６】これに対して糸障害のために穿刺穴８内に
下糸が存在しない場合には、受光体３０に光線が送られ
ない。そして否定回路６１の出力、従ってこれに付設さ
れているアンド回路６２の入力に信号が生じる。アンド
回路６２の他の入力には下糸の監視段階の間、位置検出
器４０からの継続信号が印加されているので、アンド回
路６２が導通し、その出力からフリップフロップメモリ
４７のセット入力Ｓに信号が送られ、この信号によっ
て、既に述べた切り換え過程が生じる。

【００３７】糸監視装置９により穿刺穴８の領域で上糸
と下糸とを監視する必要がある場合には、糸監視装置９
の第１実施例を使用し、電気制御部３２の切り換え要素
３７を図８に図示した切り換え要素６３に交換する。切
り換え要素６３は、複数の入力Ｅ１ないしＥ３を備えた
閾値スイッチ６４を備えている。入力Ｅ１には増幅器３
６が、入力Ｅ２とＥ３には、位置検出器４０に接続され
る調整回路６５が接続されている。閾値スイッチ６４の
出力はアンド回路６６と６７のそれぞれの入力に接続さ
れている。アンド回路６６の第２の入力には直接位置検
出器４０が接続されており、一方位置検出器４０は否定
回路６８を介してアンド回路６７の第２の入力に接続さ
れている。アンド回路６６，６７の出力は両方共オア回
路６９に接続されている。オア回路６９の出力はフリッ
プフロップメモリ４７のセット入力Ｓに接続されてい
る。

【００３８】針７が穿刺穴８の上方にある場合下糸だけ
が穿刺穴８内にあり、一方針７が穿刺穴８の中へ侵入す
ると、針７の横の糸監視装置９の監視領域には上糸も存
在する。従って、穿刺穴８を貫通する光線の大部分が反
射し、第２の光誘導装置３１の放射光入口２７には達し
ない。位置検出器４０から調整回路６５に信号が送られ
ないような前期のステッチ形成段階の当初に調整回路６
５が閾値スイッチ６４の入力Ｅ２に接続されている出力
から信号を発し、この信号により、針７と上糸で反射可
能な光線の割合だけ切り換え閾値が低下するようにして
放射信号のわずかな強度が考慮される。

【００３９】受光体３０に達する放射信号の強度がそれ
迄に上糸及び／または下糸で反射した光線の量だけ増大
することにより、閾値スイッチ６４からこれに付設され
ているアンド回路６６と６７のそれぞれの入力に信号が
送られる。このステッチ形成段階ではアンド回路６６の
第２の入力には信号が生じず、一方アンド回路６７（そ
の第２の入力には否定回路６８のために信号が生じる）
は導通する。この場合に発せられる信号はオア回路６９
を介してフリップフロップメモリ４７のセット入力Ｓに
送られる。

【００４０】位置検出器４０の信号により、針７が穿刺
穴８を離れたことが調整回路６５に報知されると、調整
回路６５は閾値スイッチ６４の入力Ｅ３に信号を送り、
それによって閾値は再び元の値に増大せしめられる。こ
の閾値を越えると、閾値スイッチ６４はアンド回路６６
と６７に信号を発する。このステッチ形成段階ではアン
ド回路６６の第２の入力に位置検出器４０の信号が印加
させるので、アンド回路６６は導通し、オア回路６９を
介してフリップフロップメモリ４７のセット入力Ｓに信
号を送る。

【００４１】次に、本発明の実施態様を列記しておく。

【００４２】（１）両光誘導装置（２１，３１）のそれ
ぞれが多数の光伝動繊維（１３，２６）を有し、第１の
光誘導装置（２１）の放射光出口（２０）を形成するた
めの光誘導繊維（１３）の端部（１７）と、第２の光誘
導装置（３１）の放射光入口（２７）を形成するための
光誘導繊維（２６）の端部（２５）とが互いに平行であ
り、且つ等間隔で配置されていることを特徴とする、請
求項１に記載の装置。

【００４３】（２）繊維端部（１７，２５）が多層の針
板（２）の２個のカバー板（１０，１１）の間に埋設さ
れ、穿刺穴（８）の縁領域で終わっていることを特徴と
する、上記第１項に記載の装置。

【００４４】（３）両光誘導装置（５８；５９）のそれ
ぞれが透明な板（５４；５５）を有し、第１の光誘導装
置（５８）に付設される板（５４）が放射光出口（５
６）を形成している側で光を散乱させ、第２の光誘導装
置（５９）に付設されている板（５５）が放射光入口
（５７）を形成している側で集光させるように構成され
ていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。

【００４５】（４）第１の光誘導装置（５８）の板（５
４）が光源（１２）を収容するために設けられ、第２の
光誘導装置（５９）の板（５５）が受光体（３０）を収
容するために設けられていることを特徴とする、上記第
３項に記載の装置。

【００４６】（５）板（５４，５５）が穿刺穴（８）の
領域の針板（２）の下面に固定されていることを特徴と
する、上記第３項または第４項に記載の装置。

【００４７】

【発明の効果】第１の光誘導装置の放射光出口が糸の引
出し方向に垂直な方向に拡がっているため、引出し方向
に垂直に糸の運動範囲の境界まで延在する光場を生じさ
せることができる。従って糸は最大に横方向へ偏向して
もこの光場を離れない。第１の光誘導装置を出た後糸の
最大運動範囲を引出し方向に対して横方向に横切るすべ
ての光線を受け入れることができるように構成されてい
る第２の光誘導装置の放射光入口と協働して、糸は常に
糸監視装置の作用範囲内にあり、従って中断なく糸の監
視をすることができる。

【００４８】糸障害が生じると、第２の光誘導装置は所
定の強度の放射信号を受け取る。この放射信号は、両光
誘導装置が互いに対向するように配置されている第１実
施例では、糸で反射した光線を除けば、糸の最大運動範
囲を引出し方向に垂直に横切るすべての光線から生じる
信号であり、これに対して両光誘導装置が並列に配置さ
れている第２実施例では、糸で反射して第２の光誘導装
置の放射光入口へ向かう光線だけから生じる信号であ
る。

【００４９】第２の光誘導装置に侵入する放射信号の強
度は、第１の光誘導装置の放射出口によって生じる光線
の密度が光線の伝播方向に垂直な方向で均一であるた
め、糸の偏向幅に左右されない。第１実施例の場合、糸
監視位置で糸の位置が変化すると、糸が光路を遮断する
ため光線が到達しないような領域が変位する。これに対
して第２実施例では、糸で反射した光線が第２の光誘導
装置に侵入するような領域が変位する。

【００５０】第１実施例の場合、監視位置に糸が存在し
なければ、第２の光誘導装置に侵入する放射信号はそれ
迄糸で反射していた光線のぶんだけ増大する。放射信号
がもっぱら反射光線によって形成される第２実施例で
は、糸が存在しなくなると同時に放射信号の受入れが終
了する。

【００５１】制御部によって糸障害が検知されると、制
御部は信号を放出することにより、糸障害を知らせる表
示装置をオンにし、及び／またはステッチ形成要素の作
業運動を停止させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ミシンの穿刺穴の領域に配置した糸監視装置を
示す図である。

【図２】図１の糸監視装置の拡大図である。

【図３】下糸の監視を可能にする制御部の構成図であ
る。

【図４】穿刺穴において糸監視装置によって生じる光線
を示す図である。

【図５】糸監視装置の第２実施例を示す図である。

【図６】図３の制御部を第２実施例に適合させるための
切り換え要素を示す図である。

【図７】穿刺穴において第２実施例により生じる光線を
示す図である。

【図８】上糸と下糸とを監視するために図３の制御部に
必要な切り換え要素を示す図である。

【符号の説明】

２０；５６ 放射光出口 ２１；５８ 第１の光誘導装置 ２７；５７ 放射光入口 ３０ 受光体 ３１；５９ 第２の光誘導装置 ３２ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター リール ドイツ連邦共和国 デー・6751 シュテ ルツェンベルク ハウプトシュトラーセ 57 (56)参考文献 特開 昭56−132992（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−64276（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D05B 1/00 - 83/00 B65H 63/032

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、監視位置に光線を誘導させる第
   １の光誘導装置と、監視位置に糸が存在しているときに
   受光体に放射信号を送るための第２の光誘導装置と、信
   号を評価するための制御部とを有している、糸障害発生
   時にミシンの駆動を停止させる装置において、 第１の光誘導装置（２１；５８）が、糸側にして糸の引
   出し方向に平行な面内に、有利には水平方向に延在し糸
   の最大運動範囲にわたる光線の放出をこの水平方向で均
   一な放射密度で放射横断面を介して生じせしめる放射光
   出口（２０；５６）を有し、該放射光出口（２０；５
   ６）を離れた後糸の最大運動範囲を前記引出し方向に対
   して横方向に横切る光線を受け入れるための第２の光誘
   導装置（３１；５９）の放射光入口（２７；５７）が前
   記放射光出口（２０；５６）に付設されていることと、 監視位置の領域に糸が存在しないために、受光体（３
   １）に侵入する放射信号の強度が変化したときに、前記
   制御部（３２）が信号を発するようにしたこととを特徴
   とする装置。