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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des
Durchgangs einer vorbestimmten Länge eines Stoff s am Nähpunkt
einer Nähmaschine, bestehend einerseits aus einem Paar von
Marken, deren jede ein elektrisches Kontaktelement bildet, einem
Einstellorgan zum Ändern des Abstandes zwischen diesen
Marken, wobei diese dazu bestimmt sind, den Beginn bzw. das Ende
der zu messenden Länge festzulegen, und andererseits aus
einem zwischen den Marken angeordneten Organ zur
Kontaktschließung, einem beweglichen Körper, der mit einem der Elemente
Markenpaar oder Organ zur Kontaktschließung fest verbunden
ist, Einrichtungen, die den beweglichen Körper mit dem zu
nähenden Stoffin Eingriff bringen und seinen Antrieb in
Abhängigkeit von dem Vorschub dieses Stoffs bewirken können, und
einem Rückholorgan, das ständig bestrebt ist, den beweglichen
Körper in eine Stellung zurückzubringen, in der die Marke,
die den Beginn der zu messenden Länge festlegt, und das Organ
zur Kontaktschließung aneinander anliegen.
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Es wurden bereits verschiedene Vorrichtungen zum Messen einer
vorbestimmten Stofflänge vorgeschlagen, die mit einer
Steuerschaltung einer Nähmaschine verbunden sind. Die elektrischen
Signale, die der Steuerschaltung den Beginn bzw. das Ende des
Durchgangs der vorbestimmten Länge des Stoffs am Nähpunkt der
Nähmaschine anzeigen, können durch mechanische, magnetische,
elektrooptische oder elektrische Mittel erzeugt werden. Der
Vorteil der elektrischen Einrichtungen besteht darin, daß
kein Zwischenorgan erforderlich ist und daß auf die
Steuerschaltung der Maschine direkt eingewirkt werden kann, wodurch
eine Präzision und eine Sicherheit des Betriebs gewährleistet
werden, wie sie die anderen genannten Mittel nicht bieten.
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Eine derartige Vorrichtung wurde bereits in der US-A-
4 409 913 zum Nähen von Knopflöchern vorgeschlagen. Zu diesem
Zweck ist die Stange des Stoffdrückerfußes elektrisch leitend
und ist einerseits mit einem Pol der Steuerschaltung der
Maschine und andererseits mit einem ersten, mit dem
Stoffdrückerfuß fest verbundenen Kontaktorgan verbunden. Ein zweites
Kontaktorgan, das vom ersten isoliert ist und ebenfalls mit
dem Stoffdrückerfuß fest verbunden ist, ist an den anderen
Pol der Steuerschaltung durch einen Draht angeschlossen, der
im Inneren der rohrförmigen Stange dieses Fußes verläuft.
Diese beiden Kontaktorgane sind jeweils mit einem Gleitschuh
versehen, der mit einer isolierenden Bahn in Kontakt ist, die
aus zwei Gleitorganen besteht, deren erstes verschiebbar auf
dem Stoffdrückerfuß montiert ist und durch den Vorschub des
Stoffs mitgenommen werden soll. Dieses erste Gleitorgan trägt
einen Leiter, der quer zur isolierenden Bahn angeordnet ist,
wobei ein zweiter ähnlicher Leiter von dem zweiten Gleitorgan
getragen ist, das durch Verschieben auf dem ersten
verstellbar ist, um die Länge des Stoffhubs festzulegen. Wenn die
Kontaktorgane auf den einen oder den anderen Leiter treffen,
sind die beiden Pole der Steuerschaltung verbunden und das
Signal zeigt an, daß sich die Meßvorrichtung an dem einen
oder anderen Ende der für das Nähen des Stoffs gewünschten
Hublänge befindet.
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Bei der vorgeschlagenen Lösung sind die mit den Gleitorganen
fest verbundenen leitenden Marken in elektrischer Hinsicht
passive Elemente, da sie nicht direkt mit der Steuerschaltung
verbunden werden sollen, sondern indirekt, wenn die
Kontaktorgane sich treffen. Diese Lösung, bei der die beiden
Kontaktorgane mit ein und demselben Element fest verbunden sind,
erfordert ihre gegenseitige Isolierung, wodurch die Zahl der
erforderlichen Bauteile und die Montagezeit erhöht werden.
Diese Lösung wurde deshalb gewählt, weil es noch
komplizierter gewesen wäre, die mit den Gleitorganen fest verbundenen
Marken mit einem der Pole der Steuerschaltung zu verbinden.
Ein anderer Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß
sie relativ große Abmessungen besitzt und daß es zum
Ergreifen des Stoffs erforderlich ist, den zu nähenden Stoffteil
einzuklemmen, wodurch die Arbeit der Bedienungsperson
erschwert wird.
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Ziel der Erfindung ist es, diese Vorrichtung sowohl
hinsichtlich ihrer Herstellung als auch ihrer Verwendung zu
vereinfachen und ihre Abmessungen zu verringern. Weitere Vorteile der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung und aus der beiliegenden Zeichnung, die ein
Ausführungsbeispiel zeigt. In dieser Zeichnung zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines
Stoffdrückerfußes und einer Ausführungsform der mit diesem Fuß
lösbar zu verbindenden Vorrichtung,
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Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 3 durch
diese Vorrichtung,
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Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III von Fig. 2,
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Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV von Fig. 2 und
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Fig. 5 ein Blockschaltbild der Steuerung einer
elektronischen Speichernähmaschine.
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Die Vorrichtung zum Messen des Durchgangs einer vorbestimmten
Länge eines Stoffs am Nähpunkt der Nähmaschine besitzt einen
Rahmen 1, der mit zwei Gleitorganen 2 versehen ist, die unter
Reibung in zwei an dem Stoffdrücker 4 der Nähmaschine
vorgesehene Gleitführungen 3 eintreten sollen.
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Dieser Rahmen besitzt zwei Wangen 1a, 1b, in die eine Welle 5
eingetrieben ist. Diese Welle 5 durchquert frei einen
Zylinder 7, mit dem ein Arm 8 fest verbunden ist, der den
Längenmeßmechanismus trägt, der nachstehend beschrieben wird. Der
Zylinder 7 trägt an einem Ende einen exzentrischen Stift 9,
der in eine Ausnehmung 10 der Wange 1a eintritt. Eine in eine
Aussparung des Rahmens 1 angeordnete Schraubenfeder 11 stützt
sich an einer Fläche des Armes 8 ab und drückt den
exzentrischen Stift 9 gegen die Ausnehmung 10, wodurch die Bewegung
des Arms 8 in Bezug auf den Rahmen 1 nach unten begrenzt
wird.
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Dieser Arm 8 trägt eine feststehende Stange 15, die sich
seitlich nach außen erstreckt, sowie zwei Ritzel 16 und 17,
die auf einer gemeinsamen Welle 18 befestigt sind, die in
einer zur feststehenden Stange 15 parallelen Bohrung des Arms 8
drehbar montiert ist. Der Durchmesser des Ritzels 16 ist
größer als der des Ritzels 17.
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Die feststehende Stange 15 dient zur Aufnahme einer Trommel
19, die eine Verzahnung 21 aufweist, die mit der Verzahnung
des Ritzels 17 in Eingriffist, und eine Spiralfeder enthält,
deren inneres Ende an einem an der Stange 15 befestigten
Haken 22 eingehängt ist, während ihr äußeres Ende an der
zylindrischen Innenfläche der Trommel 19 befestigt ist. Diese
Trommel 19 trägt ferner an ihrer Außenfläche einen Stift 23,
der sich parallel zu ihrer Achse erstreckt.
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Der Rahmen 1 und der Arm 8 bestehen aus isolierendem
Kunststoff, während die Trommel 19 und ihr Stift 23 aus Metall
sind. Ein Schleifschuh 24 aus Metall, der mit einem der Pole
einer Steuerschaltung der Maschine, die im nachstehenden noch
beschrieben wird, verbunden werden soll, ist am isolierenden
Rahmen 1 befestigt und soll elastisch an der nicht verzahnten
Seitenfläche der Trommel 19 anliegen, um diese mit diesem Pol
der Steuerschaltung zu verbinden. Zu diesem Zweck befindet
sich ein Pol 24* dieses Gleitschuhs 24 an einer Fläche des
Rahmens 1, die mit einem von dem Stoffdrückerfuß 4 getragenen
Leiter (nicht dargestellt) in Kontakt kommen soll.
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Eine Platine 25 (Fig. 1, 2 und 3) aus isolierendem Werkstoff
ist mit einer zentralen Öffnung für den Durchgang der
feststehenden Stange 15 und einer kreisbogenförmigen Öffnung 27
versehen, deren Mittelpunkt auf der zentralen Öffnung liegt
und die zum Durchgang des Stifts 23 der Trommel 19 dient.
Diese Platine 25 ist an dem Arm 8 mit Hilfe von zwei
Schrauben 26 befestigt und trägt ein elastisches elektrisches
Kontaktelement 28, das an einem Ende der kreisbogenförmigen
Öffnung 27 angeordnet ist und einen Schenkel 28a aufweist, der
sich in einer ringförmigen Nut 25a erstreckt.
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Eine Trommel 29, die mit einer axialen Öffnung 32 versehen
ist (Fig. 4), ist drehbar auf der feststehenden Stange 15
montiert. Diese Trommel besitzt auf ihrer zylindrischen
Außenfläche eine Skala 30 (Fig. 1), die gegenüber einer Marke
31 bewegt werden kann, die an einem abgewinkelten Rand der
Platte 25 erscheint. Diese Trommel besitzt ferner eine
kreisbogenförmige Nut 33, deren Mittelpunkt in der axialen Öffnung
32 liegt. Ein elastisches Kontaktelement 34 ist an einem Ende
dieser Nut 33 angeordnet. Die Trommel 29 besteht aus einem
elektrisch isolierenden Werkstoff wie Kunststoff und trägt
einen Metallring 35, der axial hervorsteht und an dessen
Innenfläche ein Schenkel 34a des Kontaktelements 34 sowie der
Schenkel 28a des anderen an der Platine 25 befestigten
Kontaktelements 28 anliegen, wenn die Trommel auf der
feststehenden Stange 15 montiert ist und der vorstehende Teil des
Metallrings 35 in die ringförmige Nut 25a eintritt. Ein
Gleitschuh 36 liegt elastisch auf der Außenfläche dieses
Metallrings 35 auf und ist mit dem zweiten Pol der
Steuerschaltung über seinen Pol 36* verbunden, der mit einem von dem
Stoffdrücker 4 getragenen Leiter (nicht dargestellt) in
Kontakt kommen soll. Infolgedessen sind die Kontakte 28 und 34
mit ein und demselben Pol verbunden, während die Trommel 19
und ihr Stift 23 mit dem anderen Pol verbunden sind. Ein
feststehender Anschlag 37 steht an der Platine 25 hervor. Er
soll in die kreisbogenförmige Nut 33 der Trommel 29
eintreten, um deren Winkelhub zu begrenzen.
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Wenn die einzelnen Elemente der beschriebenen Meßvorrichtung
auf der feststehenden Stange 15 des Arms 8 montiert sind, wie
Fig. 2 zeigt, tritt der Stift 23 der Trommel 19 durch die
kreisbogenförmige Öffnung 27 hindurch und tritt in die
kreisbogenförmige Nut 33 ein.
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Das Blockschaltbild von Fig. 5 zeigt ein Beispiel der
Anwendung der oben beschriebenen Meßvorrichtung auf die
Herstellung eines Knopflochs, wobei die Meßvorrichtung natürlich
auch zur Herstellung aller Arten von Motiven, beispielsweise
zur Wiederholung einer Naht von konstanter Länge, verwendet
werden kann.
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Das Blockschaltbild enthält einen Phasenadreßspeicher 28 für
die einzelnen Phasen - bei diesem Beispiel - des Knopflochs,
und zwar sechs Phasen, die mit einem Teil des elektronischen
Speichers 39 dargestellt sind. Der Phasenadreßspeicher 38
ist mit einer Speicherwahl 40 verbunden, die die Wahl des
Knopflochtyps in diesem Speicher und die Wahl zwischen einem
automatischen Modus oder einem manuellen Modus gestattet,
wobei letzterer darin besteht, daß die Maschine nach jeder
Phase des im elektronischen Speicher 39 stehenden Programms
stehen bleibt. Dieser Phasenadreßspeicher 38 ist ferner mit
einem Phasenadresszähler 41 und mit einem Zähler 42
verbunden, der mit einem Fühler 43 für die Stellung der Nadelstange
(nicht dargestellt) verbunden ist und jedes Mal, wenn ein
Stich beendet ist, einen Impuls bildet.
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Dieser Zähler 42 ist ferner mit einem Block 44 verbunden, der
zur Übertragung seines Impulses auf einen der Eingänge eines
logischen Und-Glieds 45 dient, dessen Ausgang mit dem
Phasenadresszähler 41 verbunden ist und dessen zweiter Eingang mit
einem Impulserzeugerblock 46 verbunden ist, der seinerseits
mit dem Ausgang eines logischen Oder-Glieds 47 verbunden ist,
dessen Eingänge einerseits mit der oben beschriebenen
Steuervorrichtung, deren Kontaktelemente 23, 28 und 34 in einem
diese Vorrichtung symbolisierenden Rechteck dargestellt sind,
und andererseits mit einem manuellen Kontakt 48 verbunden
sind, wenn die Speicherwahl 40 so vorgenommen wurde, daß das
Knopfloch manuell ausgeführt wird, wobei der Beginn jeder
Phase durch die Bedienungsperson ausgelöst wird.
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Auf dem Blockschaltbild ist ferner ein Pedal 49 dargestellt,
das mit einer Steuerung 50 eines Motors 51 zum Antrieb der
Maschine verbunden ist.
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Zur Durchführung der Naht eines Knopflochs mit Hilfe der
beschriebenen Meßvorrichtung wählt die Bedienungsperson die
Länge des Knopflochs mit Hilfe der Trommel 29, indem die
Skala 30 gedreht wird, bis der Wert dieser Länge sich gegenüber
der Marke 31 befindet. Dann wählt die Bedienungsperson den
Knopflochtyp sowie seinen Ausführungsmodus (automatisch oder
manuell) mit Hilfe der Speicherwahl 40, und nun setzt er die
Maschine in Gang, indem er das Pedal 49 betätigt. Die
Maschine führt nun die Phase 1 des im elektronischen Speicher 39
dargestellten Programms aus.
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Wenn der Stoff T mitgenommen wird, dreht er das Ritzel 16,
das elastisch an ihm anliegt, so daß das mit der Trommel 19
in Eingriff befindliche Ritzel 17 einerseits die
Winkelbewegung des Stifts 23 in Richtung auf das an der Trommel 29
befestigte Kontaktelement 34 und andererseits das Spannen der
Spiralfeder 20 bewirkt, dessen inneres Ende an der
feststehenden Welle 15 befestigt ist.
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Wenn der Stift 23 das Kontaktelement 34 trifft, wird von dem
Impulsgenerator 46 ein Impuls erzeugt und auf das logische
Und-Glied 45 übertragen. Da dieser Impuls vor dem Ende eines
Stichs auftreten kann, teilt der Stellungsfühler 43 der
Nadelstange dem Zähler 42 den Zeitpunkt mit, an dem der gerade
ausgeführte Stich beendet ist. Zu diesem Zeitpunkt erscheint
ein Impuls am Ausgang des Blocks 44, so daß das logische Und-
Glied 45 ein Signal erzeugt, das es auf den Phasenadresszäh-
1er 41 überträgt, der dem Phasenadressspeicher 38 das Ende
der gegenwärtigen Phase angibt. Wenn die Bedienungsperson
einen automatischen Arbeitsmodus gewählt hat, schaltet der
Phasenadressspeicher 38 den elektronischen Speicher 39 auf
die Phase 2 um und läßt den Nähvorgang, der am Ende der Phase
1 unterbrochen worden war, weiterlaufen. Im Fall des
manuellen Arbeitsmodus muß die Bedienungsperson den manuellen
Kontakt 48 betätigen, um die folgende Phase auszulösen.
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Die Maschine bringt den Stoff T zurück, indem sie eine
gerade, zur Zick-Zack-Naht der Phase 1 parallele Naht ausführt.
Da das Ritzel 16 den Stoff nicht verlassen hat, wird es in
entgegengesetzter Richtung gedreht und bringt den Stift 23
zum Kontakt 28 zurück und entspannt die Feder 20.
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Wenn diese zweite Phase beendet ist, was dadurch bewirkt
wird, daß der Stift 23 das Kontaktelement 28 trifft und daß
der Zähler 42 das Ende des gerade ausgeführten Stichs
anzeigt, wiederholt sich der Vorgang der Auslösung der Phase 3
wie im oben beschriebenen Fall des Übergangs von Phase 1 auf
Phase 2. Dann werden die Phasen 4, 5 und 6 nacheinander auf
dieselbe Weise ausgeführt, wonach das Knopfloch fertig ist.
Durch Anheben des Stoffdrückerfußes 4 der Maschine wird das
Ritzel 16 freigegeben und gestattet der Feder 20, die Trommel
in ihre Ausgangsstellung zurückzubringen, in der der Stift 23
an dem Kontaktelement 28 anliegt.
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Insbesondere Dank der Feder 20, die die Trommel 19 und ihren
Stift 23 in ihrer Ausgangsstellung zurückbringt, wenn der
Stoff das Ritzel 16 freigibt, kann diese Vorrichtung zur
Wiederholung jedes beliebigen Motivs auf derselben Länge
verwendet werden, die durch die Stellung der Skala 30 der Trommel
29 bestimmt ist. Wenn nämlich die Länge einmal auf der Skala
30 gewählt ist, so bleibt diese in dieser Stellung und der
Stift 23 bewegt sich vom feststehenden Kontaktelement 28 zu
dem an der Trommel 29 befestigten Kontaktelement 34. Wenn der
Drückerfuß 4 angehoben wird, wird dieser Stift 23 zu dem
Kontaktelement 28 zurückgebracht, ohne daß sich die Skala 30
bewegt, so daß dieselbe Nahtlänge wiederholt werden kann,
solange die Stellung der Skala 30 der Trommel 29 nicht
verändert wird.