DE2924018A1

DE2924018A1 - Vorrichtung zum automatischen steuern der fadenspannung einer naehmaschine

Info

Publication number: DE2924018A1
Application number: DE19792924018
Authority: DE
Inventors: Yoshinobu Tonomura
Original assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Janome Corp
Priority date: 1978-06-13
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1980-01-03
Also published as: JPS54163147A; DE2924018C2; US4301757A

Description

Japan No. 7034-0
Filed: June 13, 1978

JANOME SEWING MACHINE CO., LTD. No. 1-1, 3-chome, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo

JAPAN

Vorrichtung zum automatischen Steuern der Fadenspannung einer Nähmaschine

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Fadenspannung einer Nähmaschine, die automatisch betrieben wird, um die Fadenspannung entsprechend der Stichart der Mähmaschine zu steuern. Gemäß der Erfindung wird die tatsächlich abgezogene Oberfadenmenge gemessen, und es wird eine gewünschte Oberfadenabzugsmenge aufgrund von Stichbedingungen wie Dicke eines zu nähenden Stoffs, Dicke und Art eines verwendeten Oberfadens, Stoffvorschubgröße und seitliche Schwingungsbewegung der Nadel festgelegt. Der tatsächliche Wert und der festgelegte Wert werden miteinander verglichen, und es wird die positive oder negative Differenz verwendet, um die Fadenspannungseinstellvorrichtung der Nähmaschine in geeigneter Weise zu steuern.

Die meisten zweckmäßigen Stiche oder Säume können nur durch geeignete Steuerung der Oberfadenspannung entsprechend den Bedingungen in Abhängigkeit der Stichart erzielt werden. Bislang sind jedoch keine Lösungsvorschläge bekannt, bei denen die Spannung des Oberfadens in Abhängigkeit verschiedener Stichbedingungen automatisch gesteuert wird. Die gewünschte oder zweckmäßige Ausbildung der Stiche wurde nur durch manuelle Einstellung der Fadenspannungsvorrichtung entsprechend den Stichbedingungen erhalten.

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Die Erfindung überwindet diesen Nachteil des Standes der Technik.

Aufgabe der Erfindung ist, die Spannung eines Fadens in Abhängigkeit der Stichbedingung automatisch zu steuern.

Aufgabe der Erfindung ist ferner die Schaffung einer Vorrichtung zum Steuern der Fadenspannung mit einem einfachen Aufbau.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines bei der Erfindung verwendeten Steuerkreises,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Einrichtung zum Messen der Dicke eines zu nähenden Stoffs,

Fig. 3 eine Einrichtung zur Erzeugung eines Signals, das Dicke und Art des Oberfadens angibt, sowie eine Einrichtung zum Messen der tatsächlichen abgezogenen Gberfadenmenge,

Fig. 4- eine teilweise im Schnitt dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern der Fadenspannung,

Fig. 5 einen Seitenschnitt besonders zweckmäßig ausgebildeter gerader Stiche,

Fig. 6 eine Draufsicht auf Zickzack- bzw. Kreuzstiche, die besonders zweckmäßig ausgestaltet sind, und

Fig.7 einen vorderen Seitenschnitt eines Zickzackstichs gemäß Fig. 6.

In Fig. 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 1 ein die Dicke eines zu nähenden Stoffes angebendes elektrisches Signal. Das Bezugszeichen 2 steht für ein elektrisches Signal, das die Vorschubmenge des Stoffs und die Zickzack-Amplitude der Nadel anzeigt, während das elektrische Signal 3 Dicke und Art des zu verwendenden Oberfadens kennzeichnet (beispielsweise Seide, Baumwolle, etc.). Diese Signale werden einer arithmetischen Logikeinheit eingespeist, die eine geeignete Oberfadenmenge feststellt, die

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der Nadel zugeführt werden soll. Das Ausgangssignal der arithmetischen Logikeinheit 4 wird an einen Digital-Analog (D/A)-Umsetzer 5 angelegt, um dieses in einen Analogwert umzuwandeln« Das Analogsignal wird dann einem Komparator 6 eingegeben und wird ein Bezugssignal. Das Bezugszeichen 7 kennzeichnet ein elektrisches Signal, das eine tatsächlich zugeführte Oberfadenmenge angibt. Das Signal 7 wird ebenfalls in den Komparator 6 eingespeist, der das Bezugssignal und das Signal 7 vergleicht und einen Ausgang erzeugt, der die Vorrichtung 8 zum Einstellen der Fadenspannung der Nähmaschine so steuert, daß die festgestellte zweckmäßige Oberfadenzuführungsmenge und die tatsächliche Oberfadenzuführungsmenge gleich werden.

Fig. 2 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung, die die Stoffdicke mißt, um das Signal zu schaffen, welches die Stoffdicke angibt. Bei dieser Einrichtung wirkt ein verschieblicher Eegelwiderstand 9 mit einer Presserstange 10 der Nähmaschine zusammen, um die Vertikalbewegung der Presserstange in einen Widerstandswert umzusetzen. Die Presserstange drückt auf mehrere zu nähende Stoffschichten 11, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Somit kann die Einrichtung zum Messen der Stoffdicke die Gesamtdicke der Stoffschichten aufgrund des Widerstandswerts des Regelwiderstands 9 messen, wenn sich der Transporteur 12 am unteren Totpunkt befindet und Stoff und Presserstange nicht beeinflußt sind.

Fig. 3 zeigt eine Einrichtung, die das Signal hervorruft, welches Dicke und Art des Oberfadens angibt, sowie eine Einrichtung zum Messen der tatsächlichen Oberfadenzuführungsmenge. Eine mit einem Oberfaden 13 umwickelte Spule 14 besitzt einen vertikalen axial hohlen mittigen Schaft 15 mit einem unteren Ende, in das eine Information als Strichkode 16 eingeschrieben ist, der Dicke und Art des gewickelten Fadens angibt. Der untere Teil eines Spulenstifts 17 ist von einer Fläche eines Lochs 18 umgeben, das mit einem Lichtsensor wie einem Phototransistor versehen ist, um den Strichkode 16 abzulesen. Ist

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demnach die Spule 14· auf dem Spulenstift 17 befestigt und ist der untere Teil des Schafts 15 in das Loch 18 eingesetzt, liest der Sensor den Strichkode 16 ab und erzeugt das Signal bezüglich Dicke und Art des gewickelten Fadens. Das Bezugszeichen 19 kennzeichnet eine Rolle, die außerhalb des Maschinengehäuses zwischen der Spule 14· und der Fadenspannungsvorrichtung (nicht dargestellt) zum Messen der tatsächlichen Fadenzuführungsmenge drehbar angelenkt ist. Der Oberfaden 13 der Spule 14- ist mehrmals um die Rolle 19 gewickelt. Wird der Oberfaden 13 bei Betrieb der Nähmaschine abgezogen bzw. zugeführt, dreht sich die Rolle 19_? und es wird die Drehgeschwindigkeit im Verhältnis zur abgezogenen Oberfadenmenge verändert. Wird die Drehgröße der Rolle 19 durch einen die Drehung feststellenden Sensor wie einen Drehgenerator oder einen Drehkodierer gemessen, kann die Abzugsmenge des oberen Fadens 13 gemessen werden.

Fig. 4- veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Fadenspannungseinstellvorrichtung. Bei dieser Vorrichtung weist ein Umkehrmotor 20 wie ein Impulsmotor eine Drehwelle 21 auf, die teilweise mit einem Gewinde 22 versehen ist. Der Gewindeteil 22 der Welle steht mit dem Gewinde einer Welle 24· eines Anschlags 23 in Eingriff, der entsprechend der Drehung des Umkehrmotors 20 seitlich bewegt wird. Ein Paar Fadenspannungsscheiben 25 klemmt den Oberfaden fest, und eine Fadenspannungsfeder 26 ist zwischen Anschlag 23 und einer der Fadenspannungsscheiben 25 angeordnet. Der durch die Fadenspannungsscheiben auf den Faden ausgeübte Druck verändert sich entsprechend den Positionen des Anschlags 23. Wird daher der Umkehrmotor 20 durch das Ausgangssignal aus dem Komparator 6 gesteuert, wird der Anschlag 23 in entsprechender Weise bewegt, um eine geeignete Fadenspannung hervorzurufen. Hinsichtlich der Zuführungsmenge des Stoffs und der seitlichen Amplitude der Nadel können die Signale direkt von Nocken und Gliedern in der Nähmaschine erhalten werden, die die entsprechenden Amplituden bestimmen. Bei einer Nähmaschine mit einer Vielzahl von Muster-

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auswahlknöpfen außerhalb des Maschinengehäuses entsprechend verschiedener Musterarten können diese Signale von den Auswahlknöpfen erhalten werden. Diese Signale können von einem Speicher erhalten werden, wenn die Nähmaschine mit einem derartigen Speicher wie dem IC-Speicher ausgestattet ist, der die Information der Vorschub- und Zickzack-Größen speichert. In ähnlicher Weise können bezüglich der Dicke und Art des Fadens diese Signale von den auf der Außenseite des Maschinengehäuses vorgesehenen Auswahlknöpfen entsprechend der Dicke und Art des Fadens erhalten werden.

Der Rechenvorgang der arithmetischen Logikeinheit 4· wird bezüglich des Gerad-Stiches und des Zickzack-Stiches kurz erläutert. Es ist aufgrund von Versuchen bekannt, daß die Abzugsmenge des Oberfadens im wesentlichen im Verhältnis zur Dicke und Art des Fadens verändert wird. Es sei angenommen, daß C eine Proportionalitätskonstante ist, die sich in Abhängigkeit der Dicke und Art des Oberfadens verändert. Fig.5 veranschaulicht einen Seitenschnitt gerader Stiche längs der Vorschubrichtung, wo Säume besonders günstig ausgebildet sind. Das Bezugszeichen 11 kennzeichnet mehrere aufeinanderllegende Stoffschichten, die miteinander zu vernähen sind, und es bewährend "1" die Vorschubgröße darstellt, mit der der Transporteur 12 den Stoff 11 pro Stich vorschiebt. Oberfaden und mitnehmer 12 den Stoff 11 pro Stich vorschiebt. Oberfaden und Unterfaden sind mit den Bezugszeichen 13 bzw. 27 versehen. Bei derartigen besonders günstig ausgestalteten Nähten oder Säumen werden Oberfaden 13 und Unterfaden 27 in der Mitte der Dicke der Stoffschichten wie dargestellt verschlungen. Die Abzugsmenge des Oberfadens pro Stich kann durch die Formel C(I + 2xt/2) erhalten werden.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf Zickzack- oder Kreuzstiche bei besonders günstig ausgestalteten Nähten oder Säumen, und Fig. 7 zeigt eine vordere Schnittansicht der Stiche nach Fig. 6 gesehen aus der Vorschubrichtung. "W" kennzeichnet die seitliche Schwingungsamplitude der Nadel, während

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"P" die Länge des Oberfadens ist, die über dem Stoff pro Stich freiliegt, und es kennzeichnet "a" einen Teil des Oberfadens, der unter dem Stoff freiliegt. Sind die Zickzack-Stiche sehr schön ausgebildet, werden Oberfaden und Unterfaden unter dem Stoff wie gezeigt verschlungen. Die Abzugsmenge des Oberfadens pro Stich wird durch die Formel C(P + 2t + 2a) erhalten. Darüber hinaus wird die Länge P des Oberfadens, die über dem Stoff freiliegt, durch die Formel P =yl + W erhalten. In Versuchen hat sich bestätigt, daß ein guter Zickzack-Stich dann erhalten wird, wenn die unter dem Stoff freiliegende Länge "a" proportional zur Nadelschwingungsbreite W gemacht wird. Es wird deshalb angenommen, daß dies die Proportionalitätskonstante "K" ist. Somit wird die Gleichung "a" = "KW" erzielt, und demnach wird die Abzugsmenge des Oberfadens pro Stich durch die Formel C( j/l² + W² + 2t + 2KW) erhalten. Auf diese Weise ist es möglich, die ideale Abzugsmenge des Oberfadens aus der Stoffzuführungsmenge und der Nadelschwingungsamplitude zu berechnen.

Wenn es erforderlich wird, die Berechnungsformeln der arithmetischen Logikeinheit 4- für Stiche verschiedener Arten mit komplizierten Mustern geringfügig zu verändern, können diese Veränderungen durch Steuern der arithmetischen Logikeinheit 4-mittels der Musterauswahlknöpfe außen am Maschinengehäuse oder eines die Muster enthaltenden Speichers wie eines IC-Speichers bewirkt werden, der im Maschinengehäuse enthalten ist.

Wie vorstehend erwähnt wird die Abzugsmenge des Oberfadens durch Stichbedingungen wie Stoffdicke, Dicke und Art des Oberfadens, Stoffzuführungsgröße und Nadelamplitude festgestäLlt, und es wird die tatsächliche Abzugsmenge des Oberfadens gemessen, wobei festgestellter Wert und gemessener Wert miteinander verglichen werden, um die Fadenspannung automatisch zu steuern.

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Leerseite

Claims

DR. DIETER V. BEZOLD

DIPL. ING. FETER SCHÜTZ

DIPJL. ING. WOLFGANG HEUSLER

ΜΛΒΙΑ-THERESIA-STRASSE 22

POSTFACH SOOÖIiS
D-SOOO MUENCHEW 86

TELEFON 089/476806 47 6810

TELEX 022638 TELEGRAMM SOMBEZ

Japan No. 70340
Filed: June 13, 1978

JANOME SEWING MACHINE CO., LTD. No. 1-1·, 3-chome, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo / JAPAN

Vorrichtung zum automatischen Steuern der Fadenspannung einer Nähmaschine

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Steuern der Fadenspannung einer Nähmaschine, gekennzeichnet durch eine Presserstange mit einem Presserfuß, eine Fadenspannungsvorrichtung mit einem Fadenspannungsscheibenpaar, einen Transporteur zum Transport eines zu nähenden Stoffes, wobei die Fadenspannungssteuervorrichtung automatisch betätigbar ist, um die Fadenspannung in Abhängigkeit von Stichbedingungen zu steuern, eine Einrichtung zum Messen der tatsächlich von einer Spule während eines Stichvorgangs abgezogenen Fadenmenge, eine Einrichtung zum Umwandeln der gemessenen Fadenmenge in ein erstes elektrisches Signal, eine Einrichtung zum Messen der Dicke eines zu nähenden Stoffs, eine Einrichtung zum Umwandeln der gemessenen Dicke in ein zweites elektrisches Signal, eine Einrichtung zum Messen der Stoff-Vorschubgröße des Transporteurs, eine Einrichtung zum Umwandeln

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POSTSCHECK MCNCHES NH. 00148 800 · BANKKONTO HYPOBAIiK MÜNCHEN (BLZ 70020040) KTO. fl0602573 78

der Vorschubgröße in ein drittes elektrisches Signal, eine Einrichtung zum Messen der Dicke eines zu verwendenden Fadens, eine Einrichtung zum Umwandeln der gemessenen Dicke in ein viertes elektrisches Signal, eine Einrichtung für den Empfang des zweiten, dritten und vierten elektrischen Signals und eine Umwandlung der Signale in einen Wert, der eine von der Spule abgezogene Fadenmenge kennzeichnet, eine Einrichtung zum Vergleichen des die Abzugsmenge kennzeichnenden Werts mit der tatsächlich abgezogenen Fadenmenge zwecks Schaffung eines Differenzwertes, und eine durch den Bifferenzwert betätigbare Einrichtung zwecks Einstellung der Fadenspannungsvorr i chtung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Messen der seitlichen Schwingungsamplitude der Nadel und eine Einrichtung zum Umwandeln des Amplitudenwerts in ein fünftes Signal zwecks Verwendung in der die Fadenabzugsmenge kennzeichnenden Einrichtung vorgesehen sind.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffdicken-Meßeinrichtung einen Regelwiderstand aufweist, der in Verbindung mit der Presserstange betätigbar ist, um die Vertikalbewegung der Presserstange in Verbindung mit dem zu nähenden Stoff in einen Widerstandswert umzuwandeln.

4-, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Messen der tatsächlich abgezogenen Fadenmenge eine Rolle aufweist, die drehbar an der Nähmaschine befestigt ist und den Faden von der Spule aufnehmen kann, derart, daß die Rolle gedreht wird, während der Faden von der Spule während des Stichvorgangs abgezogen wird.

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· "Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Messen der Fadendicke eine Spule mit einem mittigen Schaft aufweist, der mit einer Information versehen ist, die die Dicke des zu verwendenden Fadens angibt, und daß ein Photosensor in der Nähmaschine vorgesehen ist, um die Information abzulesen, wenn die Spule auf dem Spulenstift der Nähmaschine befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die durch den Unterschiedswert betätigbare Einrichtung zum Einstellen der Fadenspannungsvorrichtung einen Umkehrmotor mit einer Gewindeantriebswelle aufweist, daß ein Anschlag eine mittige Hohlwelle besitzt, die in einem Gewindeeingriff mit der Antriebswelle des Umkehrmotors steht, daß der Anschlag bezüglich der Fadenspannungsscheiben axial versetzt ist, während der Umkehrmotor betrieben ist, und daß eine Feder zwischen dem Anschlag und den Fadenspannungsscheiben angeordnet ist, die diesen einen Druck in Abhängigkeit der Stellung des Anschlags relativ zu den Scheiben erteilt.

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