DE10130345A1 - In Abhängigkeit von der Fadenspannung angesteuerter Fadenantriebsmechanismus - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Stick- oder Nähmaschine, wobei die Vorrichtung einen Fadenantriebsmechanismus hat, der eine um eine Achse drehbar gelagerte Rolle aufweist, die von einem Antrieb in beide Richtungen um ihre Achse verdrehbar ist, wobei durch Verdrehen der Rolle in eine Richtung ein Oberfaden zur Fadengabe bzw. Schlaufenbildung von einer Vorratsspule abgewickelt und durch Verdrehen der Rolle in die andere Richtung der Oberfaden zurückgeführt (Fadenrückführung) und damit der Stich bzw. die Maschine angezogen wird, wobei während des Stick- bzw. Nährvorganges eine Meßeinrichtung die Spannung im Oberfaden mißt, und die Vorrichtung den Fadenantriebsmechanismus in Abhängigkeit von der ermittelten Fadenspannung ansteuert.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• Aus der EP-PS 00 014 897 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine von den Nadelfäden umschlungene Walze mit einem Antrieb versehen ist, der den Zuführungs- und Abzugsweg der Walze unabhängig von der Fadenspannung vorgibt und bei der zusätzlich die Fadenleiter entfallen, weil die von diesen freigegebenen und wieder zurückgezogene Fadenmenge ebenfalls von der angetriebenen Walze geliefert und zurückgezogen wird. Die in dieser Druckschrift angegebene Arbeitsweise der Einrichtung beschränkt sich darauf, den Stickprozeß so nachzubilden, wie dies von herkömmlichen Schiffchen-Stickmaschinen nach der DE-PS 34 16 266 bekannt ist. Das Verfahren beruht weiterhin darauf, während dem Stickprozeß im Nadelfaden eine Fadenspannung aufzubauen. Insbesondere lehrt die EP-PS 0 014 897 das durch ein Zurückdrehen der Walze nach der Stichbildung der gebildete Stich fest gezogen wird, indem der Nadelfaden gespanntwird (auf Seite 4, Spalte 6, Zeilen 25 bis 28). Dieses Verfahren führt wiederum zu Spannungen in den Nadelfäden, welche die Arbeitsgeschwindigkeit begrenzen und das Auftreten von Fadenbrüchen zur Folge haben. Eine Kontrolle hinsichtlich möglicher Fadenbrüche insbesondere des Ober- oder Unterfadens erfolgt bei der in der EP-PS 0 014 897 beschriebenen Vorrichtung nicht. Vielmehr wird die Fadengabe und insbesondere die Fadenrückführung fest von der Steuerung vorgegeben. Eine Überprüfung hinsichtlich der Fadenspannung während des Stickprozesses erfolgt bei dieser Vorrichtung nicht. Treten z. B. Störungen während des Stickvorganges auf, so führt die zwangsgesteuerte Fadenrückführung automatisch zum Fadenbruch.
• Die EP 0 666 351 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sticken auf einer Schiffchen-Stickmaschine, bei der ein Fadenleiter und eine Liefereinheit die für den Eintritt der Nadel in den Stoff und für die Schlaufenbildung und für den Durchgang des Schiffchens durch die Schlinge notwendige Fadenmenge und die auf das Stickgut aufzubringende Fadenmenge zur Stichbildung liefern, wobei der Nadelfaden während der gesamten Stichbildung praktisch spannungsfrei gehalten und der Stichanzug allein durch die Abzugskraft des Schiffchenfadens vorgenommen wird. Das in der EP 0 666 351 beschriebene Verfahren und die beschriebene Vorrichtung läßt sich nicht auf eine Stick- bzw. Nähmaschine übertragen, bei der stets der Oberfaden durch die Fadenrückführung zur Schlaufen bzw. Stickbildung rückgeführt bzw. angezogen werden muß und somit unter Spannung steht.
• Die DE 38 39 733 beschreibt eine stichbildende Maschine mit einem Meßwertaufnehmer zur Ermittlung der in einem Faden enthaltenen Spannung, welche eine Steuervorrichtung aufweist durch welche die Auswertung der Spannung innerhalb einzelner Phasen der Stichbildung erfolgt. Mittels dieser Vorrichtung läßt sich ohne weiteres die Spannung im Nadelfaden ermitteln, wobei bei zu großen Spannungen der Stichbildungsprozeß unterbrochen wird und geeignete Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stick- oder Nähmaschine dahingehend weiterzubilden das die Schlaufen- bzw. Stichbildung in den einzelnen Bewegungsphasen der Stick- oder Nähmaschine durch eine optimale Fadenspannung optimiert wird. Ferner soll eine Stick- oder Nähmaschine dahingehend weitergebildet werden, daß die Fadengabe und insbesondere die Fadenrückführung optimiert wird, so das es insbesondere zu weniger Fadenbrüchen kommt.
• Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 erfinderisch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche 2 bis 28. Ferner wird ein Verfahren unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 28 beansprucht, welches zur Durchführung eines optimierten Stick- bzw. Nähvorganges dient. Däs Verfahren gemäß des Anspruchs 29 wird vorteilhaft durch die Merkmale der Ansprüche 30 bis 33 weitergebildet.
• Vorteilhaft mißt die Vorrichtung während der Fadenrückführung mittels einer Meßeinrichtung die Spannung im Oberfaden, wobei die gemessene Spannung von der Steuerung der Vorrichtung dahingehend Berücksichtigung findet, das überprüft wird, ob der Stichvorgang ordnungsgemäß durchgeführt wird. Sofern eine Abweichung der Fadenspannung dedektiert wird, wird von der Steuerung der Vorrichtung bzw. der Stick- oder Nähmaschine ermittelt, ob die Fadenspannung zu hoch oder zu niedrig für den jeweiligen Stick bzw. Nähvorgang ist. Entsprechend des ausgewerteten Fadenspannungssignals wird dann der Fadenantriebsmechanismus während der Fadenrückführung entsprechend angesteuert. So kann z. B. vorteilhaft die Fadenrückführung beendet werden, sofern der Wert der ermittelten Fadenspannung einen berechneten vorgegebenen Spannungsschwellwert übersteigt. Dieser Spannungsschwellwert kann z. B. variabel sein und hängt vorteilhaft von dem zu verstickenden Faden (Art und Stärke), dem zu bestickenden Stickgut sowie von der Stichart ab. Mit der Fadenrückführung kann auch die Stick- bzw. Nähmaschine angehalten werden, damit z. B. das Bedienpersonal manuell die beim Stickvorgang aufgetretenen Probleme beheben kann. Ebenso kann die Näh- oder Stickmaschine nach dem Beenden des aktuellen Stickvorganges unmittelbar mit der nächsten Stichbildung beginnen. Sofern auch bei dieser Stichbildung bzw. Maschenbildung der Fadenspannungsschwellenwert überschritten wird, kann die Näh- oder Stickmaschine von der Steuerung angehalten werden.
• Es ist ebenso möglich, die Geschwindigkeit der Fadengabe zu erhöhen, so daß die Fadenspannung gesenkt wird. Gleichsam ist es möglich, weniger Faden zuzugeben, sofern beim Durchfädeln des Unterfadens durch die vom Oberfaden gebildete Schlaufe zu viel Oberfaden vorhanden ist, so daß die Fadenspannung im Oberfaden höhere Werte annimmt. Durch die direkte Steuerung der Fadengabe bzw. Fadenrückführung wird sichergestellt, daß die Geschwindigkeit der Fadengabe und Fadenrückführung und die Geschwindigkeit der Nähnadel dahingehend aufeinander abgestimmt ist, daß keine zu großen Spannungen im Oberfaden auftreten. So ist es z. B. möglich, daß nach der Schlaufenbildung der Oberfaden durch Knotenbildung derart verkürzt wird, daß weniger Faden rückgeführt werden muß um die Masche bzw. den Stich mit der notwendigen Spannung anzuziehen. Bei einem derartigen Vorkommnis würde es bei herkömmlichen Stick- bzw. Nähmaschinen zwangsläufig zu einem Fadenbruch kommen, sofern diese nicht eine Fadensspannungsmeßvorrichtung gemäß der DE 38 39 733 aufweisen, wobei dieses Ereignis dann zwangsläufig zu einer Abschaltung der Maschine führt. Denn die Fadenspannungsmeßvorrichtung gemäß der DE 38 39 733 würde lediglich ein Signal liefern, daß die maximal zulässige Oberfadenspannung überschritten wäre, so daß die Stickmaschine zwangsläufig gestoppt würde. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch durch die direkte Steuerung der Fadenrückführung in einem solchen Fall weniger Faden rückführen, so daß die zulässige Spannung im Oberfaden nicht überschritten wird. Hierdurch wird ein Fadenbruch und ein Abschaltung der Stick- bzw. Nähmaschine verhindert. Gleichzeitig kann mittels der Vorrichtung die optimale Fadenoberspannung bei der Maschen bzw. Stichbildung erzielt werden. Die optimale Fadenoberspannung kann vorteilhaft mittels eines entsprechenden Regelungsalgorithmus eingeregelt werden.
• Die Vorrichtung reduziert zudem vorteilhaft bereits beim Annähern der Fadenoberspannung an einen berechenbaren oder vorgebbaren Spannungsschwellenwert die Geschwindigkeit, mit der der Oberfaden zurückgeführt wird. Hierdurch wird eine gute Regelcharakteristik erzielt und ein Fadenbruch sicher vermieden.
• Vorteilhaft ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, einen Oberfaden- und auch einen Unterfadenbruch zu dedektieren. Dies erfolgt dadurch, daß während des gesamten Stick- bzw. Nähvorgangs die Spannung des gerade zu verstickenden Oberfadens mittels der Vorrichtung überwacht wird. Durch diese Maßnahme ist es möglich, zu erkennen ob die Spannung im Oberfaden zu bestimmten Zeitpunkten während der Stich- bzw. Maschenbildung bestimmte Spannungsschwellwerte überschreitet bzw. unterschreitet.
• So ist es zum einen möglich, daß während der Durchführung des Unterfadens durch die unterhalb des Stickgutes erzeugte Fadenschlaufe mittels des Greifers die Fadenspannung einen unzulässigen Wert nicht überschreitet. Sofern die Fadenspannung den Spannungsschwellwert überschreitet kann z. B. mittels des Fadenantriebsmechanismus weiterer Faden zur Verfügung gestellt werden, damit die Schlaufe ausreichen groß ist damit der Greifer mit der darin befindlichen Unterfadenspule sicher durch die Schlaufe gelangt. Hierbei kann ferner die maximal zugebbare Fadenmenge berücksichtigt werden. Wird z. B. zum herabsetzen der Fadenoberspannung weiterer Faden mittels des Fadenantriebsmechanismus zugegeben, muß darauf geachtet werden, daß dies nicht unendlich lange fortgesetzt wird. Vielmehr muß darauf geachtet werden, daß ab einer bestimmten zusätzlich zugegebenen Fadenmenge der Stickprozeß unterbrochen wird, da ein kritischer Fehler aufgetreten ist.
• Zum anderen kann ein Unterfadenbruch sicher dedektiert werden, wenn beim Auftreten eines ersten Spannungspeaks ein bestimmter Spannungsschwellwert nicht erreicht wird.
• So wird durch das Durchziehen des Unterfadens durch die vom Oberfaden gebildete Schlaufe der Oberfaden leicht gespannt, so daß die Spannung im Oberfaden während des Durchziehens ansteigt um danach wieder abzufallen. Wird der Spannungsschwellwert nicht überschritten, so wird dies als Fadenbruch gewertet. Gleichsam kann dies jedoch auch bedeuten, daß zuviel Faden für die Schlaufenbildung abgegeben wurde. Der zuletzt genannte Fall kann z. B. durch eine Fadenrückführung während des Zeitintervalls, in dem der Greifer die Schlaufe des Oberfadens ergreift, ermittelt werden. Erhöht sich die Spannung in diesem Zeitintervall nicht, so läßt sich daraus folgern, daß der Unterfaden gebrochen ist.
• Die Steuerelektronik der Vorrichtung bzw. der Näh- oder Stickmaschine prüft vorteilhaft bei allen vorbeschriebenen Szenarien jeweils die ergriffenen Maßnahmen zur Herabsetzung der Spannung im Oberfaden hinsichtlich ihrer Plausibilität.
• Vorteilhaft dient der Fadenantriebsmechanismus der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Antrieb bzw. Transport von mehreren Oberfäden einer Mehrkopfnäh- bzw. Stickmaschine. Hierzu ist die von dem Antrieb angetriebene Rolle parallel zur Oberfläche des Stickgutes derart verfahrbar und gegen Rollen andrückbar um die die einzelnen Oberfäden jeweils getrennt geführt sind, so daß mittels der Rolle wahlweise nacheinander die einzelnen von den Oberfäden umschlungenen Rollen angetrieben werden können. Durch ändern der Verdrehrichtung der angetriebenen Rolle wird dann entweder Faden zugegeben oder aber der Oberfaden zurückgeführt.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfingungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich dadurch, wenn eine Fadenumlenkeinrichtung zur Messung der Spannung dem gerade zu verstickenden bzw. zu vernähenden Oberfaden genutzt wird. Hierzu erfaßt mindestens ein Sensor die Verbiegung bzw. Auslenkung der Fadenumlenkeinrichtung aus ihrer ursprünglichen Position. Aus der Größe der Verbiegung bzw. Auslenkung kann eine Steuerelektronik die Spannung im aktuell zu vernähenden bzw. zu verstickenden Oberfaden leicht ermitteln. Da sämtliche Oberfäden der Mehrfaden Stick- bzw. Nähmaschine durch die Fadenumlenkeinrichtung umgelenkt werden, werden vorteilhaft nur wenige, bzw. nur ein Sensor zur Ermittlung der jeweiligen Fadenspannungen der einzelnen wahlweise nacheinander zu verstickenden Oberfäden benötigt.
• Vorteilhaft ist die Fadenumlenkeinrichtung ein stegförmiges Teil, welches mit seinen beiden Enden jeweils über Zwischenteile an dem Stickkopf befestigt ist. Die Zwischenteile können winkelartig ausgebildet sein, so daß die Umlenkeinrichtung etwas abgesetzt von der Frontplatte des Stickkopfes ist und somit Hebelkräfte zur Verbiegung der Winkelelemente bzw. des einen Winkelelementes benutzt werden können. Vorteilhaft ist zum leichteren Verbiegen eines Winkelelementes dieses in einem Bereich dünnwandig ausgebildet. In diesem dünnwandigem Bereich kann vorteilhaft die Verbiegung mittels Dehnmeßstreifen erfaßt werden. Ebenso ist es denkbar Drucksensoren wie z. B. Piezoelemente zu nutzen, die die in den Verbindungsstellen oder Kontaktstellen auftretenden Druckkräfte aufnehmen.
• Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von Figuren näher erläutert.
• Es zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
• Fig. 2 eine zweite mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
• Fig. 3 eine Detaildarstellung des Fadenantriebsmechanismus;
• Fig. 4, 5 und 6 Spannungsverläufe im Oberfaden während verschiedener Stickszenarien;
• Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Stickkopfes mit einer Fadenumlenkeinrichtung zur Messung der Spannung in einem Oberfaden;
• Fig. 8 eine Explosionsdarstellung der Ausführungsvariante gemäß der Fig. 7;
• Fig. 9 eine Querschnittsdarstellung durch eine erfindungsgemäße Fadenumlenkeinrichtung zur Messung er Spannung in einem Oberfaden.
• Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Stickmaschine. Der Stickkopf 1 weist einen Nadelantriebmechanismus für mehrere Sticknadeln 2 auf, die mit ihren Spitzen 2a einen Oberfaden 3 selektiv versticken können. Fig. 1 zeigt lediglich die für die Funktion der Vorrichtung relevanten Bauteile. Der Oberfaden 3 wird über Umlenkvorrichtungen 5a, 5b, 5c, 5d und 5e zur Sticknadel 2 geführt. Über die Umlenkeinrichtung 5a, 5b und 5c wird der Stickfaden 3 von der Vorratsspule 4 abgezogen und durch die jeweiligen Ösen 5a', 5b' und 5c' zu den jeweiligen Antriebsrollen 6 geführt. Der Stickfaden umschlingt dabei ein- bis mehrfach die ihm zugeordnete Antriebsrolle 6 und verläßt dann die Rolle 6 in Richtung Fadenführeinrichtung 5d, durch deren Öse 5d' er in Richtung Fadenspannungssensor 8 weitergeleitet wird, um dann durch die Fadenführung 5e bzw. deren Öse 5e' in Richtung Nadelspitze zu gelangen. Die Fadengabe bzw. Fadenrückführung wird mittels des Antriebs 10 und der Antriebsrolle 11 gewährleistet. Der Antrieb 10 kann die Rolle 11 in beide Drehrichtungen um vorbestimmte Winkel verdrehen, so daß vorbestimmte Fadenlängen abgegeben (Fadengabe) oder in Richtung Spule zurück gezogen (Fadenrückführung) werden. Für die Fadenrückführung sind eventuell nicht dargestellte Fadenspeicher bzw. ein Aufrollmechanismus für die Vorratsspule 4 vorzusehen. Der Antrieb 10 samt Antriebsrolle 11 ist verschwenkbar gelagert, derart, daß er gegen eine der Rollen 6 wahlweise verschwenkbar ist. Hierzu ist zusätzlich der Stickkopf 1 parallel zu der Achse der Rollen 6 verfahrbar. Sofern ein anderer Oberfaden gestickt werden soll, wird der Antriebsmechanismus 10, 11 von der jeweils zu letzt angetriebenen Rolle 6 wegverschwenkt und dann der Stickkopf 1 parallel zu der Achse der Rollen 6 soweit verfahren, bis die Antriebsrolle 11 im Bereich der anzutreibenden Rolle 6 des als nächstes zu verstickenden Stick- bzw. Nähfadens ist, um danach gegen die Rolle 6 angedrückt bzw. verschwenkt zu werden. Durch die Reibkraft wird der jeweilige Faden von der Vorratsspule 4 abgezogen und zur Schlaufenbildung abgegeben bzw. mittels der anderen Drehrichtung rückgeführt um die Schlaufenbildung bzw. den Stickprozeß abzuschließen.
• Während des laufenden Stickbetriebes wird die Fadenspannung des jeweils zu verstickenden Oberfadens ermittelt, um die Fadenrückführung entsprechend der gemessenen Spannung einzuregeln.
• Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 ist um zusätzliche Fadengeberhebel erweitert, wobei die Fadenspannung während der Fadenrückführung durch das Verstellen des jeweiligen Fadengeberhebels 12 zusätzlich gesteuert bzw. eingeregelt werden kann. Funktionsgleiche Bauteile gegenüber der Vorrichtung gemäß der Fig. 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Durch den zusätzlichen Einsatz der Fadengeberhebel 12 wird eine Fadenumlenkeinrichtung 13, 14 benötigt durch deren Ösen 14 die Oberfäden geführt sind. Durch die zusätzliche Führung des Oberfadens durch die Fadengeberhebel 12 kann durch das vertikale Verstellen der Fadengeberhebel 12 die Fadenlänge zwischen Nadelspitze und Antriebsrolle 6 zusätzlich eingeregelt werden, so daß eventuell der Antriebsmechanismus 10 nur in ein Richtung verdrehbar ausgeführt werden muß. Es ist jedoch auch denkbar, daß bei Antrieb der Antriebsrolle 11 in beide Richtungen zur Fadenabgabe und zur Fadenrückführung zusätzlich die Fadenspannung im jeweils zu verstickenden Oberfaden mittels der vertikalen Positionierung des Fadengeberhebels 12 geregelt wird.
• Bei beiden Vorrichtungen gemäß der Fig. 1 und 2 ist der Oberfaden 3 an einem Sensor 8 vorbei geführt, wobei durch das Auslenken des Oberfadens 3 mittels des Sensors 8 der Sensor 8 selbst durch den Oberfaden 3 druckbeaufschlagt wird. Aus der Druckbeaufschlagung läßt sich durch einfache Umrechnung die Fadenspannung im Oberfaden 3 ermitteln.
• Die Fig. 3 zeigt eine Detaildarstellung des Antriebsmechanismus 10 mit angetriebener Rolle 11 die an eine Rolle 6 angedrückt ist. Die Rolle 6 ist von einem Oberfaden 3 ein- bis mehrfach umschlungen, so das der Oberfaden nicht auf der Rolle 3 durchrutschen kann. Eventuell ist die Oberfläche der Rolle 6 gummiert ausgeführt, so das sich eine erhöhte Reibung zwischen Oberfaden 3 und Rolle 6 ergibt. Mittels des Befestigungselements 15 ist die Halterung für die Achse der Rollen 6 am Stickkopf 1 befestigt. Gleichsam ist eine Führungsschiene 15, welche mehrere fensterartige Öffnungen 5c' in Form von Ösen aufweist an der Befestigungsvorrichtung 15 angeordnet.
• Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen typische Spannungsverläufe während einer Stich- bzw. Maschenbildung. Die Fig. 4 zeigt dabei einen Spannungsverlauf, bei dem sowohl der Unterfaden als auch der Oberfaden in Funktion ist. Der erste Spannungspeak im Winkelbereich von ca. 50° kommt durch das Durchfädeln des Unterfadens durch die vom Oberfaden gebildete Schlaufe zustande. Sofern der Unterfaden gebrochen ist, verringert sich die durch den Unterfaden auf den Oberfaden ausgeübte Kraft, und der erste Spannungspeak fällt, wie in Fig. 5 dargestellt, deutlich kleiner aus. Ist dagegen der Oberfaden gebrochen, so wird nur eine sehr geringe Fadenspannung mittels der Sensoren detektiert (Fig. 6).
• Die Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung zur Messung der Fadenspannung bei einem Mehrfaden Stick- bzw. Nähkopf. Die Oberfäden 3 sind über eine Fadenumlenkeinrichtung 16, 17 geführt, wobei der momentan verstickte Oberfaden 3 aufgrund der Umschlingung der Teile 16, 17 Kräfte auf das stegförmige Teil 16 ausübt, wodurch das stegförmige Teil 16 wiederum Kräfte auf die Befestigungsvorrichtung 19ausübt. Wie in Fig. 8 dargestellt, besteht jede Befestigungsvorrichtung 19 aus zwei winkelförmigen Teilen 20, 23 die mittels jeweils einer Schraube 22 miteinander verbunden sind. Beide freien Enden des stegförmigen Teils 16 sind mittels einer derartigen Befestigungsvorrichtung 19 an der Vorderseite des 1a des Stickkopfes 1 befestigt. Die Enden des stegförmigen Teils 16 sind mittels Schraubenverbindungen 24 an dem einen Schenkel des Winkelelementes 23 befestigt. Der andere Schenkel des Winkelelementes 23 ist mittels der Verbindungsschraube 22 mit dem ersten Schenkel des unteren Winkelements 20 verbunden. Dieser Schenkel weist einen dünnwandigen Bereich 20a auf, der durch die Spannung im Oberfaden verbogen. Mittels eines in Fig. 9 dargestellten Sensors S wird die Verbiegung des Winkelbereichs 20a erfaßt, wodurch Rückschlüsse auf die Fadenspannung im gerade zu verstickenden Oberfaden möglich sind. Der andere Schenkel des unteren Winkels 20 ist mittels einer Schraube 21 am Stickkopf 1 befestigt. Der obere Umlenkstab 17 ist mittels Befestigungselementen 18 und Schrauben 18a oberhalb der Umlenkeinrichtung 16 angeordnet. Die Umlenkeinrichtung bzw. das stegförmige Teil 16 weist Ösen 16 gestrichen auf, durch die jeweils ein Oberfaden geführt ist.
• Die Fig. 9 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch die Umlenkeinrichtung gemäß den Fig. 7 und 8. Im dünnwandigen Bereich 20a ist an der Unterseite des Teils 20 ein Dehnmeßstreifen als Sensor S aufgeklebt, welcher die Auslenkungen bzw. die Verbiegung des Schenkels des unteren Winkels 20 erfaßt. Der Dehnmeßstreifen bzw. der Sensor S ist, um Beschädigungen oder Verschmutzungen vorzubeugen, mit einem möglichst flexiblem Material versiegelt. Die Zuführleitungen 25 zum Sensor S sind vorteilhaft so geführt, daß sie trotz der Verbiegungen des Winkels 20 nur geringen mechanischen Belastungen ausgeliefert sind, so daß sie keinem erhöhtem Verschleiß unterliegen.
• Die Dimensionierung der Befestigungsvorrichtung 19, 20, 23 zur Befestigung des stegförmigen Teils 16 an dem Stickkopf 1 ist so auszulegen, daß die kleinen auftretenden Kräfte F, welche aufgrund der Fadenspannung der Oberfäden am stegförmigen Teil angreifen zu einer hinreichend großen Verbiegung des Schenkels mit dem dünnwandigen Bereich 20a des Winkels 20 führen. Hierzu sind entsprechend die Hebelverhältnisse auszulegen. Es ist darauf zu achten, daß aufgrund der mechanischen Beanspruchung und der Eigenschwingung des Stickkopfes die Eigenbewegungen des Stickkopfes nicht zu einer Schwingung des Winkels 20 und somit zu einer Meßwert Verfälschung führen.

Claims (33)

1. Vorrichtung für eine Stick- oder Nähmaschine, wobei die Vorrichtung einen Fadenantriebsmechanismus hat, der eine um eine Achse drehbar gelagerte Rolle aufweist, die von einem Antrieb in beide Richtungen um ihre Achse verdrehbar ist, wobei durch Verdrehen der Rolle in eine Richtung ein Oberfaden zur Fadengabe bzw. Schlaufenbildung von einer Vorratsspule abgewickelt und durch Verdrehen der Rolle in die andere Richtung der Oberfaden zurückgeführt (Fadenrückführung) und damit der Stich bzw. die Masche angezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Stick- bzw. Nähvorganges eine Meßeinrichtung die Spannung im Oberfaden mißt, und die Vorrichtung den Fadenantriebsmechanismus in Abhängigkeit von der ermittelten Fadenspannung ansteuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung die Fadenrückführung beendet, sofern der Wert der ermittelten Fadenspannung einen berechneten, vorgebbaren oder vorgegebenen Spannungsschwellwert übersteigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung bzw. Näh- oder Stickmaschine nach dem Überschreiten des Schwellenwertes die aktuelle Stich- bzw. Maschenbildung beendet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung bzw. Näh- oder Stickmaschine nach dem Beenden der Stich- bzw. Maschenbildung mit dem Anfertigen des nächsten Stichs bzw. der nächsten Masche beginnt.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung bei Annäherung der ermittelten Fadenspannung an einen Spannungsschwellwert die Fadenspannung durch Ansteuerung des Fadenantriebsmechanismus reduziert.

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung während der Fadenrückführung die gemessenen Spannungswerte fortlaufend mit in einer Datenbank abgelegten Spannungswerten vergleicht und überprüft, ob der gemessene Spannungsverlauf im Normbereich liegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung während der Fadenrückführung Plausibilitätsprüfung dahingehend durchführt, ob die gemessenen Spannungswerte im Normbereich liegen.

8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung den Spannungsverlauf während und/oder nach der Stich- bzw. Maschenbildung dahingehend überprüft, ob die Spannung im Faden zu bestimmten Zeitpunkten während der Stich- bzw. Maschenbildung bestimmte Spannungsschwellwerte nicht erreicht, und daß in diesem Fall ein Unterfadenbruch detektiert wird.

9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oberfadenbruch detektiert wird, sobald sich die Fadenspannung nicht mehr oder nur noch unwesentlich ändert.

10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung den Spannungsverlauf während und/oder nach der Stich- bzw. Maschenbildung dahingehend überprüft, ob die Spannung im Faden zu bestimmten Zeitpunkten während der Stich- bzw. Maschenbildung bestimmte Spannungsschwellwerte überschreitet, und daß in diesem Fall mittels des Fadenantriebsmechanismus weiterer Faden schrittweise so lange zugegeben wird, bis eine maximale Länge an zugegebenen Faden erreicht ist oder aber die Fadenspannung den Spannungsschwellwert wieder unterschreitet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der maximalen zuzugebenden Fadenlänge bei immer noch zu hoher Fadenspannung der Stick- bzw. Maschenbildungsvorgang abgebrochen wird.

12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Fadengabe für die nächste Stich- bzw. Maschenbildung in Abhängigkeit von mindestens einem der Parameter Fadenstruktur, Fadenaufbau, Fadenart, sowie Art, Länge und Lage des als nächstes zu fertigenden Stiches bzw. zu fertigender Masche berechnet wird, und die berechnete Fadenlänge mittels der Vorrichtung bereitgestellt wird.

13. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung der Fadenspannung des aktuell verstickten bzw. vernähten Oberfadens bei einer Stick- oder Nähmaschine mit mehreren wahlweise nacheinander zu verstickenden Oberfäden eine Fadenumlenkeinrichtung aufweist, die die Oberfäden mindestens einmal umlenkt, und daß die Vorrichtung mindestens einen Sensor zur Erfassung der von dem aktuell verstickten bzw. vernähten Oberfaden ( ) auf die Fadenumlenkeinrichtung ( ) ausgeübten Kraft hat.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenumlenkeinrichtung direkt oder mittels eines Zwischenteils an dem Stickkopf befestigt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zwischen der Fadenumlenkeinrichtung und dem Stickkopf angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenumlenkeinrichtung ein Verbindungssteg ist, der mit seinen beiden Enden direkt oder über ein Zwischenteil an dem Stickkopf befestigt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Enden des Verbindungsstegs mindestens eine Umlenkstelle für den mindestens einen Oberfaden angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß mittels jeweils eines Sensors die Auslenkung einer Verbindungsstelle aus ihrer Ruhelage heraus erfaßbar und/oder berechenbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß mittels jeweils eines Sensors mindestens eine in einer oder beiden Verbindungsstellen auftretenden Kraft erfaßbar und/oder berechenbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens eine Öse eine Umlenkstelle bildet.

21. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ende des Verbindungsstegs an einem Haltewinkel angeordnet ist, wobei die Verbiegung mindestens eines Haltewinkels mittels jeweils mindestens einem Sensor erfaßbar und/oder berechenbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltewinkel einen dünnwandigen Bereich hat, wobei eine Steuerelektronik mit dem mindestens einen Sensor die Verbiegung des Bereichs und/oder die in diesem Bereich auftretenden Kräfte ermittelt.

23. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerelektronik aus der jeweils ermittelten Verbiegung bzw. Auslenkung die Fadenspannung des momentan verstickten bzw. vernähten Fadens berechnet.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik den Abstand zwischen der Umlenkstelle des gerade verstickten bzw. vernähten Fadens bei der Berechnung der Fadenspannung berücksichtigt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektronik die an den beiden Befestigungsstellen der Fadenumlenkeinrichtung auftretenden Kräfte mittelt oder entsprechend des Abstandes der Umlenkstelle des gerade verstickten bzw. vernähten Fadens gewichtet, wobei aufgrund der gemittelten bzw. gewichteten Kräfte bzw. Drehmomente die Fadenspannung errechnet wird.

26. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Drucksensor oder ein Dehnmess-Streifen ist.

27. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Piezoelement ist.

28. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung der Näh- bzw. Stickmaschine den Fadenantriebsmechanismus steuert und/oder daß die Steuerung der Näh- bzw. Stickmaschine mittels der Meßeinrichtung die Spannung im Oberfaden ermittelt.

29. Verfahren zur Fertigung mindestens eines Stichs bzw. mindestens einer Masche unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Vorrichtung eine vorbestimmte Fadengabe zur Bildung einer Schlaufe des Oberfadens unterhalb des Stickgutes bereitgestellt wird, und daß anschließend der Unterfaden mittels des Greifers durch die gebildete Schlaufe transportiert wird, wobei durch den Transport des Unterfadens durch die Schlaufe der Oberfaden gespannt wird, und daß mittels der Meßeinrichtung die Spannung im Oberfaden ermittelt wird, wobei bei Überschreiten eines Spannungsschwellwertes mittels der Vorrichtung schrittweise solange mehr Oberfaden zugegeben wird, bis eine maximale Länge an zugegebenen Oberfaden erreicht ist oder aber die Fadenspannung den Spannungsschwellwert wieder unterschreitet.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der maximalen zuzugebenden Fadenlänge bei immer noch zu hoher Fadenspannung der Stick- bzw. Maschenbildungsvorgang abgebrochen wird.

31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Transport des Unterfadens durch die vom Oberfaden gebildete Schlaufe der Oberfaden mittels der Vorrichtung so lange angezogen wird, bis ein vorgegebener, errechneter oder vorgebbarer Spannungsschwellwert erreicht ist.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zeitfenster, in dem der Unterfaden mittels des Greifers durch die vom Oberfaden gebildete Schlaufe transportiert werden soll, die Spannung des Oberfadens ermittelt wird, wobei ein Bruch des Unterfadens detektiert wird, sobald die Fadenspannung des Oberfadens einen Mindestschwellwert nicht innerhalb des Zeitfensters überschreitet.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bruch des Oberfadens detektiert wird, sobald die ermittelte Spannung im Oberfaden sich über einen vordefinierten oder vorgebbaren Zeitraum nicht oder nur unwesentlich ändert.