DE3705035A1 - Automatisches steuerungssystem fuer die zufuehrung eines oberfadens - Google Patents
Automatisches steuerungssystem fuer die zufuehrung eines oberfadensInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein automa
tisches Steuerungssystem für die Zuführung eines Ober
fadens in einer Nähmaschine mit einem Fadenaufnahmeglied
das den Oberfaden synchron mit der vertikalen Hin- und
Herbewegung der Nadel aufnimmt und insbesondere auf ein
automatisches Steuerungssystem für die Zuführung des
Oberfadens, das ein Paar von Klemmgliedern aufweist, die
zum Einklemmen und Freigeben des Oberfadens zwischen
der Fadenvorratsquelle und dem Fadenaufnahmeglied in dem
Fadenzuführungsweg angeordnet sind, der sich von der
Fadenzuführungsquelle zu der Nadel erstreckt.
Es wurde für die Bildung hinreichender Stiche verschiedene
Nähmaschinen vorgeschlagen, in denen die Fadenzuführung
derart gesteuert wird, daß die Verbindungspunkte des Ober
fadens und des Unterfadens in der Mitte der Dicke des
zu nähenden Gewebes liegen. Eine derartige Nähmaschine,
die beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 58-10 115 offenbart ist, enthält eine Oberfadenzu
führungssteuerung, die geeignet ist, den Oberfaden zeit
weise freizugeben, um von dem Oberfaden eine Spannung
zu nehmen und eine Detektorvorrichtung zum Ermitteln der
Bewegung des Spannungsdetektors und betätigen der Ober
fadenzuführungssteuerung, wobei die Oberfadenzuführungs
steuerung den Oberfaden beim Eintreffen an dem Verbindungs
punkt des Oberfadens und des Unterfadens in der Mitte der
Dicke des zu nähenden Gewebes freigibt. Eine andere Näh
maschine, die in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 60-19 278 offenbart ist, enthält einen elektromag
netischen Oberfadengreifer, der zwischen dem Aufnahme
hebel und der Nadel angeordnet ist, wobei der Oberfaden
greifer den Oberfaden erfaßt, und gleichzeitig das Herauf
ziehen des Unterfadens anzuhalten und den Oberfaden beim
Eintreffen an dem Verbindungspunkt des Oberfadens und des
Unterfadens in der Mitte der Dicke des zu nähenden Ge
webes herauszuziehen.
Jedoch wird bei den früher bekannten, eben beschriebenen
Nähmaschinen die Ankunft des Verbindungspunkts des Ober
fadens und des Unterfadens ins der Mitte der Dicke des
zu nähenden Gewebes nicht unmittelbar ermittelt. Deshalb
ist es erforderlich, den Verbindungspunkt des Oberfadens
und des Unterfadens genau in der Mitte der Dicke des
zu nähenden Gewebes zu lokalisieren, so daß verschiedene
Faktoren, die die Oberfadenspannung beeinflussen, wie
die Art des Gewebes, die Dicke des Gewebes, die Art und
die Dicke des Fadens, die Breite und die Länge der Stiche
und die Art des Musters zuvor bestimmt werden und die
Zuführung des Oberfadens wird auf der Basis von diesen
vorgegebenen Faktoren berechnet und die Zuführung des
Oberfadens wird gemäß dem Ergebnis der Berechnung ge
steuert. Somit benötigt die Nähmaschine Detektoren zum
Ermitteln dieser Faktoren, die die Oberfadenspannung
beeinflussen und eine arithmetische Einheit zum Berechnen
der Zuführung des Oberfadens auf der Basis der Ergebnisse
der Ermittlung und damit wird die Nähmaschine unaus
weichlich komplex und teuer.
Ein Oberfadenzuführungssteuerungssystem, das derartige
Nachteile umgeht, ist beispielsweise in der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 53-41580 beschrieben. Bei diesem
Oberfadenzuführungssteuerungssystem wird ein Paar von
Spannungsscheiben durch ein spulenförmiges Betätigungs
glied zum Einklemmen und Freigeben des Oberfadens ge
steuert. Das Betätigungsglied wird synchron mit der
Hauptwelle der Nähmaschine angesteuert, um die Zuführung
des Oberfadens während einer vorgegebenen Zeitdauer in
einem Stichzyklus zu erlauben und die Zuführung des
Oberfadens in der restlichen Zeitdauer zu überprüfen.
Während die Spannungsscheiben freigegeben sind wird der
Oberfaden ohne Behinderung zugeführt, so daß die Zu
führung des Oberfadens nur von den normalen Stichbedin
gungen, wie der Art des Gewebes, der Stichlänge und der
Art des Musters abhängig ist. Nach dem der Oberfaden ge
mäß solchen normalen Stichbedingungen zugeführt worden
ist werden die Spannungsscheiben zusammengedrückt, um
die Zuführung des Oberfadens zu prüfen, um die Ver
schiebung des Stichs zu verhindern, während der Ober
faden gemäß der normalen Stichbedingungen zugeführt wird.
Damit macht das Oberfadenzuführungssteuerungssystem den
Spannungsdetektor zum Ermitteln der Spannung des Ober
fadens und die Vorrichtung zum Berechnen der Zuführung
des Oberfadens überflüssig und damit vereinfacht es den
allgemeinen Aufbau der Nähmaschine.
Jedoch weist dieses Oberfadenzuführungssteuerungssystem
noch Nachteile auf. Während die Spannungsscheiben frei
gegeben werden, um den Oberfaden unbehindert zuzuführen,
schwenkt der Aufnahmehebel von der obersten Stellung
synchron mit der vertikalen Hin- und Herbewegung der
Nadel nach unten. Folglich wird ein Teil des Oberfadens,
der durch den Schleifenaufnehmer gespeichert ist, wenn
der Aufnahmehebel sich in seiner obersten Stellung be
findet, als ein Teil des Oberfadens verwendet, der für
die Bildung eines Stichs erforderlich ist. Wenn somit
der Aufnahmehebel zu der obersten Stellung zurückkehrt,
wenn sich der Oberfaden und der Unterfaden verbunden haben
wird eine ausnehmend hohe Spannung, die proportional ist
zu der Länge des Oberfadens und die zum Bilden des Stichs
unter derjenigen Länge, die durch den Schleifenaufnehmer
gespeichert ist, auf den Oberfaden ausgeübt und folglich
wird der Unterfaden an der Oberfläche des zu nähenden
Gewebes herausgezogen, was die Qualität des Stichs ver
mindert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein automatisches Steuerungssystem für die Zuführung
eines Oberfadens anzugeben, das geeignet ist, die Zu
führung des Oberfadens genau zu steuern, so daß der
Verbindungspunkt des Oberfadens und des Unterfadens
immer innerhalb des zu nähenden Gewebes liegt, unab
hängig von der Veränderung der Dicke des zu nähenden
Gewebes. Es soll ein automatisches Steuerungssystem
für die Zuführung eines Oberfadens zur Verfügung ge
stellt werden, das geeignet ist, die Oberfadenspannung
bestmöglich abhängig von der Dicke des zu nähenden
Gewebes steuert. Außerdem soll ein automatisches Steu
erungssystem für die Zuführung eines Oberfadens bereit
gestellt werden, das geeignet ist, den Oberfaden leise
und sich freizugeben und einzuklemmen.
Die Aufgabe wird gemäß dem Prinzip der vorliegenden Er
findung gelöst. Die vorliegende erste Erfindung ist eine
Erfindung in Verbindung mit einer Nähmaschine mit einer
Oberfadenvorratsquelle, einer sich in Längsrichtung hin-
und herbewegenden, mit einem Öhr versehenen Nadel, einem
Zuführungsglied, das synchron mit der Hin- und Herbe
wegung der Nadel betätigbar ist, um eine Vorschubbe
wegung auf ein Arbeitsgewebe auszuüben, einem Aufnahme
glied, das zwischen einer ersten Stellung in der der
Oberfaden bis zu einem maximalen Fadenlockerungsbetrag
gelockert wird und einer zweiten Stellung bewegbar ist,
in der der Oberfaden bis zu einem maximalen Fadenauf
nahmebetrag aufgenommen wird und einem Oberfadenzuführungs
weg, der sich von der Oberfadenvorratsquelle über das
Aufnahmeglied zu dem Öhr der Nadel hin erstreckt, wobei
ein automatisches Steuerungssystem für die Zuführung
eines Oberfadens bereitgestellt wird, das eine Faden
sicherungsvorrichtung, die synchron mit der Hin- und
Herbewegung der Nadel zum Sichern des maximalen Faden
aufnahmebetrags des Oberfadens während einer besonderen
Zeitdauer betätigt, die zu einem Zeitpunkt startet, die
derart gelegt ist, daß sie wenigstens teilweise mit der
Zeitdauer der Zuführbewegung überlappt und die zu einem
Zeitpunkt endet, wenn das Öhr der Nadel nach unten in
die Nähe der Oberfläche eines Maschinenbetts bewegt wird,
eine Fadenzuführungssperrvorrichtung, die betätigbar ist,
um die Zuführung des aus der Oberfadenvorratsquelle heraus
gezogenen Oberfadens zu erlauben und zu überprüfen, wenn
das Arbeitsgewebe durch das Zuführungsglied zugeführt
wird und eine Steuervorrichtung enthält, die synchron
mit der Hin- und Herbewegung der Nadel betätigbar ist
zum Steuern der Zeitpunkte und der Zeitdauer der Betätigung
der Oberfadenzuführungssperrvorrichtung in Abhängigkeit
von der Dicke des zu nähenden Gewebes oder der Dicke
des verwendeten Oberfadens, so daß die Oberfadenzuführungs
sperrvorrichtung die Zuführung des Oberfadens während
der besonderen Zeitdauer erlaubt.
Die vorliegende Erfindung ist ferner eine Erfindung in
Verbindung mit einer Nähmaschine, die den selben Aufbau
wie diejenige der obenerwähnten ersten Erfindung aufweist,
wobei das automatische Steuerungssystem für die Zuführung
des Oberfadens eine Ansteuerungsvorrichtung zum Zeitsteuern
des Startzeitpunkts des Haltens des Aufnahmeglieds in der
zweiten Stellung derart, daß sich die Zeitdauer des Hal
tens des Aufnahmeglieds in der zweiten Stellung minde
stens teilweise mit der Zeitdauer der Vorschubbewegung
überlappt, zum Halten des Aufnahmeglieds in der zweiten
Stellung, bis das Öhr der Nadel in die Nähe der Oberfläche
des Maschinenbettes nach unten bewegt wird und zum Be
wegen des Aufnahmeglieds synchron mit der Hin- und Her
bewegung der Nadel, nachdem das Öhr der Nadel in die Nähe
der Oberfläche des Maschinenbettes abgesenkt worden ist,
eine Fadenzuführungssperrvorrichtung die betätigbar ist,
um die Zuführung des aus der Oberfadenvorratsquelle heraus
gezogenen Oberfadens zu erlauben und zu überprüfen, wenn
das Arbeitsgewebe durch das Zuführungsglied zugeführt
wird und eine Steuervorrichtung enthält, die synchron
mit der Hin- und Herbewegung der Nadel betätigbar ist
zum Steuern der Zeitpunkte und der Zeitdauer der Betäti
gung der Oberfadenzuführungssperrvorrichtung in Abhängigkeit
von der Dicke des zu nähenden Gewebes oder der Dicke des
verwendeten Oberfadens, so daß die Oberfadenzuführungs
sperrvorrichtung die Zuführung des Oberfaden erlaubt,
während das Aufnahmeglied in seiner zweiten Stellung ge
halten wird.
Gemäß den vorliegenden Erfindungen bestimmt die Steuer
vorrichtung die Betätigungszeitpunkte und die Betätigungs
zeitdauer der Fadenzuführungssperrvorrichtung in Abhän
gigkeit von der Dicke des Gewebes oder der Dicke des
Oberfadens bei jeder Vertikalbewegung der Nadel und
während sie in Tätigkeit ist, erlaubt die Fadenzuführungs
sperrvorrichtung die freie Zuführung des Oberfadens von
der Fadenvorratsquelle zu dem Aufnahmeglied. Während der
freien Zuführung des Oberfadens wird das Aufnahmeglied
in der Stellung für die maximale Aufnahme des Fadens
(2. Stellung) geschlossen gehalten und dadurch wird die
feste Länge des Fadens, die durch den Schleifenaufnehmer
festgehalten wird gespeichert, ohne daß sie zum Erzeugen
der Stiche verwendet wird. Folglich wird eine optimale
Länge des Öberfadens, die augenblicklich gemäß den ver
schiedenen Stichbedingungen festgelegt wird, wie die Art
des Gewebes und die Stichlänge, von der Fadenvorratsquelle
zugeführt. Nachdem die Zeitdauer der Betätigung der Faden
zuführungsstoppvorrichtung abgelaufen ist, beginnt das
Aufnahmeglied eine Bewegung in Phase mit der vertikalen
Hin- und Herbewegung der Nadel beim Eintreffen des Öhrs
der Nadel an einer Stelle in der Nähe der Oberfläche
des Maschinenbetts. Da sich das Aufnahmeglied zu der
Stellung mit maximaler Fadenlockerung (1. Stellung) hin
bewegt wird der Faden dem Schleifenaufnehmer zugeführt
und dann werden der Oberfaden und der Unterfaden durch
die bekannte Bewegung des Schleifenaufnehmers verbunden.
Der Verbindungspunkt des Oberfadens und des Unterfadens
liegt vollständig zu einem Augenblick vor, wenn das Auf
nahmeglied in der Stellung mit maximaler Aufnahme des
Fadens ankommt, nachdem der Oberfaden und der Unterfaden
sich miteinander verbunden haben.
Vorzugsweise enthält die Fadenzuführungssperrvorrichtung
ein Paar von Fadenklemmgliedern, die Klemmflächen auf
weisen, die in Punktkontakt zusammenwirken, um den Ober
faden sicher einzuklemmen.
Vorzugsweise enthält die Steuerungsvorrichtung eine Pro
portionalsteuerungsvorrichtung, die mit der Hauptwelle
der Nähmaschine betätigbar verbunden ist, um die Ge
schwindigkeit wenigstens entweder einer Bewegung zum
Zusammenwirken oder einer Bewegung zum Trennen der Faden
klemmglieder der Fadenzuführungssperrvorrichtung propor
tional zu der Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle der Näh
maschine zu steuern.
Falls Bedarf besteht kann die Proportionalsteuerungsvor
richtung ein Drehglied, das mit der Hauptwelle der Näh
maschine drehbar verbunden ist, einen Detektor zum Er
zeugen eines Impulssignals bei jedem vorgegebenen Dreh
winkel des Drehglieds und eine Betätigungsvorrichtung
zum Verändern der relativen Stellung der Fadenklemmglie
der in Abhängigkeit von dem Impulssignal wenigstens ent
weder beim Zusammenwirken oder beim Trennen der Faden
klemmglieder enthalten.
Die Proportionalsteuerungsvorrichtung verbindet und trennt
Fadenklemmglieder durch eine Weiche und gleichmäßige Be
wegung mit einer Geschwindigkeit, die proportional zu
der Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle der Nähmaschine ist.
Somit ändert sich die Phase beim Einklemmen des Ober
fadens und die Phase beim Freigeben des Oberfadens in
Abhängigkeit von der Dicke des Oberfadens. D.h., daß
ein dicker Oberfaden im Vergleich mit einem dünnen Ober
faden in einer früheren Phase eingeklemmt wird und in
einer späteren Phase freigegeben wird und damit wird ein
dicker Oberfaden mit einer kürzeren Länge zum Bilden eines
Stichs zugeführt, so daß eine höhere Spannung auf die
Schleife ausgeübt wird, um die Schleife zu spannen, wohin
gegen ein dünner Oberfaden mit einer größeren Länge zuge
führt wird und eine geringere Spannung wird auf den
dünnen Oberfaden zum Spannen der Schleifen ausgeübt.
Somit wird die Spannung des Oberfadens in Abhängigkeit
von der Dicke des Oberfadens und der Drehgeschwindigkeit
der Hauptwelle der Nähmaschine stabil gesteuert.
Die vorliegende Erfindung ist ferner eine Erfindung in
Verbindung mit einer Nähmaschine mit einer Oberfaden
vorratsquelle, einer sich in Längsrichtung hin- und her
bewegenden, mit einem Öhr versehenen Nadel, einem Aufnahme
glied das zwischen einer Stellung mit maximaler Lockerung
des Fadens und einer maximalen Fadenaufnahmestellung be
wegbar ist und einem Oberfadenzuführungsweg, der sich
von der Oberfadenvorratsquelle über das Aufnahmeglied
zu dem Öhr der Nadel erstreckt, wobei die automatische
Steuerungsvorrichtung für die Zuführung des Oberfadens
ein Paar von zueinander und voneinander weg bewegbaren
Fadenklemmgliedern enthält zum Prüfen und zum Ermöglichen
der Zuführung des Oberfadens von der Oberfadenvorrats
quelle zu dem Aufnahmeglied und einen Proportionalsteu
erungsvorrichtung enthält zum Steuern der Geschwindigkeit
wenigstens entweder einer Bewegung zum Zusammenwirken
oder einer Bewegung zum Trennen der Fadenklemmglieder
proportional zu einer Nähgeschwindigkeit, wobei die Fest
legung der Zeitpunkte und die Zeitdauer beim Prüfen und
Ermöglichen der Zuführung des Oberfadens in Abhängigkeit
von der Dicke des verwendeten Oberfadens automatisch ver
ändert werden.
Falls Bedarf besteht, kann die Proportionalsteuerungs
vorrichtung ein Nockenglied enthalten, das mit der
Hauptwelle der Nähmaschine betätigbar verbunden ist,
und einen Nockenstößel enthalten, der mit dem Nocken
glied zusammenwirkt und mit einem der Fadenklemmglieder
betätigbar verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung ist ferner eine Erfindung in
Verbindung mit einer Nähmaschine mit einem Oberfaden
zuführungsweg, der sich von der Oberfadenvorratsquelle
zu dem Öhr der Nadel erstreckt und wenigstens ein Um
lenkteil aufweist, wobei die automatische Steuerungs
vorrichtung für die Zuführung des Oberfadens ein Paar
von Fadenberührungsgliedern , die in dem Umlenkteil
des Oberfadenzuführungsweges angeordnet sind und die
zueinander und voneinander weg in einer besonderen
Richtung bewegbar sind , die im wesentlichen parallel
zu einer Ebene ist, die den Oberfadenzuführungsweg um
diesen Umlenkteil herum enthält und eine Steuervorrichtung
enthält zum Steuern der Bewegung der Fadenberührungsglie
der um einen Betrag des dem Öhr der Nadel zuzuführenden
Oberfadens zu steuern.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden im folgenden unter Bezugnahme auf die zugehörigen
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen
Teils eines automatischen Steuerungssystems für
die Oberfadenspannung in einer bevorzugten ersten
Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
die in einer Nähmaschine enthalten ist,
Fig. 2 ein Schnittbild, das einen Mechanismus zeigt, der
an einem Ende der Hauptwelle der in Fig. 1 gezeig
ten Nähmaschine befestigt ist;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das die entsprechenden Bewegun
gen der Bauteile der Nähmaschine unter der Steue
rung des automatischen Steuerungssystems für die
Oberfadenspannung nach Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 und 5 Schnittbilder, die von der die Ausführungsform be
inhaltenden Nähmaschine erzeugt werden;
Fig. 6 eine teilweise perspektivische Ansicht des Kopfs
und der Zubehörteile der die Ausführungsform be
inhaltenden Nähmaschine;
Fig. 7 eine schematische perspektivische Ansicht einer
eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung beinhaltenden Nähmaschine;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des wesentlichen Teils
des internen Mechanismus, der in dem Kopf der Näh
maschine nach Fig. 7 eingebaut ist;
Fig. 9 eine Seitenansicht des internen Mechanismus von Fig.
8;
Fig. 10 eine Vorderansicht des internen Mechanismus nach
Fig. 8;
Fig. 11 ein Zeitdiagramm, das die entsprechenden Bewegungen
des Mechanismus der Nähmaschine nach Fig.7 zeigt;
Fig. 12 ein Schnittbild entlang der Linie XII-XII in Fig.
10;
Fig. 13 ein Schnittbild längs der Linie XIII-XIII in Fig.
9;
Fig. 14-17 schematische Darstellungen, die Modifikationen
eines in Fig. 13 gezeigten Fadenklemmglieds zeigen;
Fig. 18 ein Blockbild, das die elektrische Ausgestaltung
einer Modifikation der Fadendurchlaufsteuerungs
einheit der zweiten Ausführungsform zeigt; und
Fig. 19 ein Zeitdiagramm, das eine Veränderung eines Spalts
des Fadenlaufs relativ zu einem Zeitsignal und einem
Fadensignal und die Veränderung des einen Magneten
ansteuernden Stroms bei der in Fig. 18 dargestell
ten Modifikation zeigt.
1. Ausführungsform (Fig. 1 bis 6):
(Aufbau)
(Aufbau)
Es wird nun Bezug auf die Fig. 6 genommen. An der Nähmaschi
ne weist eine Arbeitsstützfläche 2, einen (nicht gezeigten)
Ständer, der auf der Arbeitsstützfläche 2 steht, und einen
Arm 6 auf, der durch den Ständer derart abgestützt wird, daß
er sich in horizontaler Richtung oberhalb der Arbeitsstütz
fläche 2 erstreckt und der an seinem freien Ende mit einer
Kopfeinheit 4 versehen ist. Ein Nadelstab 12 ist in der
Kopfeinheit 4 derart angeordnet, daß sie durch einen (nicht
gezeigten) Schwingmechanismus für eine seitliche Stoßbewe
gung und durch eine Hauptwelle 22 für eine vertikale Hin
und Herbewegung angetrieben wird. Ein Vorschubkamm 9 wird
durch einen (nicht gezeigten) Zuführmechanismus nach oben
durch Schlitze hindurch bewegt, die in einer auf der Ar
beitsstützfläche angeordneten Zuführplatte 8 vorgesehen
sind, um ein Arbeitsgewege 37 zu transportieren. Vorgege
bene Stiche können in dem Arbeitsgewebe 37 durch eine zu
sammenwirkende Bewegung des Nadelstabs 12 und des Zuführkamms
9 erzeugt werden.
Nun wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Der Nadelstab 12,
der eine Nadel 10 an seinem unteren Ende hält, wird in
vertikaler Richtung bewegbar durch eine Nadelstabführung 18
abgestützt, die auf einem Stift 16 drehbar gelagert ist,
der an dem (in Fig. 1 nicht gezeigten) Rahmen 14 der Näh
maschine befestigt ist. Der Nadelstab 12 wird für eine Ver
tikalbewegung über einen Kurbelarm 20 durch die Hauptwelle
22 angetrieben. Ein Andruckstab 26 hält an seinem unteren
Ende eine Andruckfuß 24 und wird durch einen (nicht gezeig
ten) Mechanismus zwischen einer oberen Stellung und einer
unteren Stellung bewegt. Der Andruckstab 26 ist an dem Rah
men 14 befestigt. Wenn sich der Andruckstab 26 in seiner
unteren Stellung befindet, übt der Andruckfuß 24 einen
vorgegebenen Druck auf das Arbeitsgewebe 37 aus.
Ein Oberfadenhalter 30, der eine Oberfadenspule 28, d.h.
eine Oberfadenvorratsquelle, eine Grundplatte 33, die eine
Führungsplatte 31 trägt, und eine Oberfadenklemmvorrichtung
36 sind an der Oberseite der Kopfeinheit 4 des Rahmens 14
befestigt. Ein von der Oberfadenspule 28 abgezogener Ober
faden 32 wird aufeinanderfolgend über eine an der Führungs
platte 31 befestigte Vorspannungsfederplatte 34, die Ober
fadenklemmvorrichtung 36, eine erste Führung 38 und eine
zweite Führung 40 zu einem Führungsloch 43, das an dem
freien Ende eines Aufnahmehebels 42 gebildet ist, und dann
weiter über eine an dem Rahmen 14 befestigte dritte Führung
44, eine an dem Nadelstab 12 befestigte vierte Führung 46
zu dem Öhr 48 der Nadel 10 geführt. Die Vorspannungsfeder
platte 34 übt federnd einen vorgegebenen Gleitwiderstand
auf den Oberfaden 32 aus. Die Oberfadenklemmvorrichtung 36
dient als eine Fadenzuführungssperrvorrichtung der vorlie
genden Erfindung. Die Oberfadenklemmvorrichtung 36 enthält
einen an der Grundplatte 33 befestigten Stab 49, eine durch
den Stab 49 abstützte obere Scheibe 50, eine der oberen
Scheibe 50 gegenüberliegend angeordnete untere Scheibe 54
und eine Feder 52, die die untere Scheibe 54 gegen die
obere Scheibe 50 vorspannt. Der Oberfaden 32 wird zwischen
die obere Scheibe 50 und die untere Scheibe 54 eingeklemmt,
um die Zuführung des Oberfadens 32 zu sperren. Bei dieser
Ausführungsform dienen die obere Scheibe 50 und die untere
Scheibe 54 als Oberfadenklemmglieder, die Feder 52 dient
als ein elastisches Glied zum Betätigen der Oberfadenklemm
glieder und ein Verbindungsgleid 70 dient als Freigabeglied
zum Freigeben des Oberfadens 32 von den Oberfadenklemmglie
dern.
Die zweite Führung 40 ist mit einer Vorspannungsfederplatte
56 und einem Federarm 58 versehen, um einen vorgegebenen
Gleitwiderstand auf den Oberfaden 32 auszuüben und zu ver
hindern, daß der Oberfaden 32 abreißt, wenn die Spannung
an dem Oberfaden zeitweise erhöht wird. Die maximale Span
nung, die auf den Oberfaden 32 ausgeübt wird, ist beispiels
weise auf eine Spannung begrenzt, die zwischen der Abreiß
spannung eines 30/1-Baumwollfadens und einer Spannung liegt,
die zum Erzeugen von hinreichenden Stichen in einem Näh
drillich von 5 mm Dicke erforderlich ist. Somit dient der
Federarm 58 als ein Pufferpunkt.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Hauptwelle 22 an
einem Ende in einer Lagerbuchse 60 des Rahmens 14 drehbar
gelagert, und ein Nockenglied 62 ist an der Hauptwelle 22
in der Nähe ihres Endes befestigt. Eine erste ringförmige
Rille 64 und eine zweite ringförmige Rille 66 sind an dem
Umfang des Noppenglieds 62 vorgesehen. Die Grundfläche der
ersten ringförmigen Rille dient als eine erste Nocke zum
Steuern der Oberfadenklemmvorrichtung 36. Die zweite ring
förmige Rille 66 ist eine Rillennocke, die eine Seitenwand
aufweist, welche als eine zweite Nocke zum Steuern der Be
wegung des Aufnahmehebels 42 dient. Die erste und die
zweite Nocke sind derart ausgestaltet, daß sie die Ober
fadenklemmvorrichtung 36 bzw. den Aufnahmehebel 42 für Be
wegungen steuern, die durch die Bewegungskurven in Fig. 3
gezeigt sind. Eine Steuerplatte 68 zum Klemmen des Oberfa
dens ist an der Hauptwelle 22 für eine Drehung relativ zu
und koaxial mit der Hauptwelle 22 zwischen dem Nockenglied
62 und der Lagerbuchse 60 befestigt.
Ein Steuerhebel 72 ist an der Steuerplatte 68 zum Klemmen
des Oberfadens mit einem Stift 73 drehbar angeordnet. Der
Steuerhebel 72 weist ein Ende auf, das in Gleitkontakt mit
der Bodenfläche der ersten ringförmigen Rille 64 steht, und
das andere Ende ist durch das Verbindungsglied 70 mit der
oberen Scheibe 50 verbunden. Die Steuerplatte 68 ist mit
dem Andruckstab 26 durch ein erstes Verbindungsglied 74 und
ein zweites Verbindungsglied 76 verbunden und damit dreht
sich die Steuerplatte 78 nicht zusammen mit der Hauptwelle
22. Da der Steuerhebel 72 durch die erste Nocke der ersten
ringförmigen Rille 64 zum Schwingen veranlaßt wird, wenn
sich die Hauptwelle 22 dreht, wird folglich die Oberfaden
klemmvorrichtung 36 in Phase mit der Hauptwelle 22 für eine
Klemm- und eine Freigabebewegung des Oberfadens angetrieben,
wie sie durch die Bewegungskurve in Fig. 3 dargestellt
sind. Das erste Verbindungsglied 74 ist an seinem Mittelteil
mit der Rahmen 14 durch einen (nicht gezeigten) Stift dreh
bar verbunden. Wenn der Andruckfuß 24 abgesenkt wird, um
einen Druck auf das Arbeitsgewebe 37 auszuüben, wird die
Steuerplatte 68 um einen Winkel gedreht, der der Dicke des
Arbeitsgewebes 37 entspricht, so daß die Phasen der Ober
fadenklemmbewegung und der Oberfadenfreigabebewegung der
Oberfadenklemmvorrichtung 36 mit der Zunahme der Dicke des
Arbeitsgewebes 37 voreilen. Somit entspricht bei dieser
Ausführungsform ein Mechanismus, der eine Steuerplatte 68
für das Einklemmen des Oberfadens und die erste Nocke der
ersten ringförmigen Rille 64 enthält, einer Steuervorrich
tung zum Steuern der Phasen der Oberfadenklemmbewegung und
der Oberfadenfreigabebewegung der Oberfadenklemmvorrichtung
36 in Abhängigkeit von der Dicke des Arbeitsgewebes 37.
Der Aufnahmehebel 42, d.h. das Aufnahmeglied, ist an einem
unteren Ende mit einem Stift 78 mit dem Rahmen 14 drehbar
verbunden. Ein Nockenstößel 80 ist an dem unteren Ende des
Aufnahmehebels 42 befestigt. Der Nockenstößel 80 wirkt mit
der zweiten Nocke der zweiten ringförmigen Rille 66 zusammen,
so daß der Aufnahmehebel 42 in Phase mit der Hauptwelle 22
durch die zweite Nocke der zweiten ringförmigen Rille 66
für eine Vertikalbewegung angetrieben wird, wie sie durch
die Bewegungskurve in Fig. 3 dargestellt ist. Somit ent
spricht bei dieser Ausführungsform die zweite ringförmige
Rille 66 der Antriebsvorrichtung für das Aufnahmeglied zum
Antreiben des Aufnahmeglieds in vertikaler Richtung. Eine
Schraubenfeder 82 erstreckt sich zwischen dem unteren Ende
des Aufnahmehebels 42 und dem Rahmen 14, um den Aufnahmehebel
42 nach oben vorzuspannen, so daß der Aufnahmehebel 42 sich
weich nach oben bewegt.
Die Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm, das die Bewegungen der
Bauteile einer derart ausgebildeten Steppstichnähmaschine
zeigt. In Fig. 3 wird die Phase der Hauptwelle 22 durch
einen Drehwinkel auf der horizontalen Achse gemessen.
Es wird nun auf die Fig. 3 Bezug genommen. Die Oberfaden
klemmvorrichtung 36 wird synchron mit der Vertikalbewegung
der Nadel 12 und der Zuführbewegung des Vorschubkamms 9
durch die erste Nocke gesteuert, die an der Bodenfläche der
ringförmigen Rille 64 gebildet ist. Der Oberfaden 32 wird
von der Oberfadenklemmvorrichtung 36 während einer Periode
zwischen dem Start der Zuführbewegung des Vorschubkamms 9
und einem Augenblick freigegeben, wenn das Öhr 48 der Nadel
10 an einer Stellung in der Nähe der Oberseite des Maschinen
betts ankommt, nämlich einem Zeitpunkt, wenn das Öhr 48 im
wesentlichen in der Mitte der Dicke des Arbeitsgewebes 37
eintrifft. Beim Eintreffen des Öhrs 48 der Nadel 10 in einer
Stellung in der Nähe der Oberseite des Maschinenbetts
klemmt die Oberfadenklemmvorrichtung 36 den Oberfaden 32
ein, um die Zuführung des Oberfadens 32 zu sperren. Anderer
seits wird, während der Oberfaden 32 unbehindert zugeführt
wird, der Aufnahmehebel 42 in seiner obersten Stellung ge
halten. Damit ermöglicht die Oberfadenklemmvorrichtung 36
die freie Zuführung des Oberfadens 32 um einen Betrag, der
der Abwärtsbewegung des Öhrs 48 der Nadel 10 in eine Stel
lung in der Nähe der Oberfläche des Maschinenbetts entspricht,
und die Zuführung des Arbeitsgewebes 37, während der Auf
nahmehebel 42 in der obersten Stellung gehalten wird. Damit
wird der Oberfaden 32 gegen einen kleinen Gleitwiderstand
zugeführt, der nur dazu benötigt wird, eine Lockerung des
Oberfadens 32 zu verhindern. Nachdem der Oberfaden 32 um
den notwendigen Betrag ohne Behinderung zugeführt worden
ist, klemmt die Oberfadenklemmvorrichtung 36 den Oberfaden
32 ein, um eine übermäßige Zuführung des Oberfadens zu
verhindern.
Nachdem der Oberfaden 32 auf diese Weise durch die Oberfaden
klemmvorrichtung 36 eingeklemmt worden ist, beginnt der
Aufnahmehebel 42 damit, sich nach unten zu bewegen entspre
chend der vorgegebenen Bewegungskurve, um den durch die
Oberfadenklemmvorrichtung 36 eingeklemmten Oberfaden zu
lockern, so daß der Oberfaden 32 durch die Abwärtsbewegung
der Nadel 10 nicht übermäßig gespannt wird und der Oberfaden
32 in der Lage ist, sich mit dem Unterfaden 35 zusammenzu
schließen. Nebenbei bemerkt entspricht in Fig. 3 die Bewe
gung des Aufnahmehebels 42 von einem Winkel, bei dem der
Oberfaden 32 eingeklemmt wird, bis zu einem Winkel, der
einem Punkt A entspricht, bei dem der Pendelhaken eine
Schleife des Oberfadens fängt, der Hälfte des Oberfadenbe
darfs, der für die Abwärtsbewegung des Nadelstabs 12 er
forderlich ist, während die Bewegung des Aufnahmehebels 42
von dem Punkt A zu einem Winkel, bei dem der Oberfaden 32
von der Oberfadenklemmvorrichtung 36 freigegeben wird, der
Hälfte des Unterfadenbedarfs entspricht, der für die Bewe
gung des (nicht gezeigten) Pendelhakens erforderlich ist.
Ein Stich, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, wird durch die
Bewegungen des Nadelstabs 12, des Vorschubkamms 9, der
Oberfadenklemmvorrichtung 36 und des Aufnahmehebels 42
synchron mit der Drehung der Hauptwelle 22 erzeugt. Während
der Aufnahmehebel 42 in seiner obersten Stellung gehalten
wird, wird nur ein tatsächlich notwendiger Betrag des Ober
fadens 32 zum Bilden eines Stichs zugeführt, ohne daß er
durch die Oberfadenklemmvorrichtung 36 behindert wird, und
eine übermäßige Zuführung des Oberfadens 32 wird durch die
Oberfadenklemmvorrichtung 36 verhindert, nachdem der tat
sächlich notwendige Betrag des Oberfadens zugeführt worden
ist. Somit wird ein bestmöglicher Stich erzeugt, der den
Verbindungspunkt des Oberfadens 32 und des Unterfadens 35
in der Mitte der Dicke des Arbeitsgewebes 37 aufweist.
Da die Höhe des Andruckstabs 26 in einer Stellung, bei der
der Andruckfuß 24 einen Druck auf das Arbeitsgewebe 37 aus
übt, von der Dicke des Arbeitsgewebes 37 abhängt, wird die
Arbeitsphase der Oberfadenklemmvorrichtung 36 mit zunehmen
der Dicke des Arbeitsgewebes 37 nach vorne verschoben, wie
es durch die gestrichelte Linie in Fig. 3 dargestellt ist.
Damit befindet sich, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, der
Verbindungspunkt des Oberfadens 32 und des Unterfadens 35
in der Mitte der Dicke des Arbeitsgewebes 37 ohne Rücksicht
auf die Dicke des Arbeitsgewebes 37. Die gestrichelte
Linie in Fig. 3 zeigt die Funktion der Oberfadenklemmvorrich
tung 36, wenn beispielsweise die Dicke des Arbeitsgewebes
37 in der Größenordnung von 5 mm liegt, bei der die Ober
fadenklemmvorrichtung 36 den Oberfaden 32 beim Eintreffen
des Öhrs 48 der Nadel 10 in einer Stellung bei einer Höhe
von etwa 2,5 mm (einer Höhe b in Fig. 3) über der Oberseite
des Maschinenbetts festklemmt. Die Bewegungskurve der Ober
fadenklemmvorrichtung 36, die durch die durchgehende Linie
in Fig. 3 gezeigt ist, stellt die Wirkungsweise der Ober
fadenklemmvorrichtung 36 dar, wenn die Dicke des Arbeits
gewebes 37 fast Null ist, bei der die Oberfadenklemmvorrich
tung 36 den Oberfaden 32 beim Eintreffen des Öhrs 48 der
Nadel 10 in einer Höhe festklemmt, die mit der Oberseite des
Maschinenbetts fluchtet.
Somit erlaubt die Oberfadenklemmvorrichtung 36 die freie
Zuführung des Oberfadens 32 und der Aufnahmehebel 42 wird
in seiner obersten Stellung gehalten, während der Oberfaden
32 um einen Betrag zugeführt wird, der tatsächlich notwen
dig ist, um einen Stich zu bilden, und dann sperrt die
Oberfadenklemmvorrichtung 36 die Zuführung des Oberfadens
32, nachdem der Oberfaden 32 um einen tatsächlich notwendi
gen Betrag zugeführt worden ist, um eine übermäßige Zufüh
rung des Oberfadens 32 zu verhindern. Weiterhin wird die
Phase des Oberfadenklemmvorgangs der Oberfadenklemmvorrich
tung 36 entsprechend der Dicke des Arbeitsgewebes 37 regu
liert. Folglich wird ein bestmöglicher Stich erzeugt, der
den Verbindungspunkt des Oberfadens 32 und des Unterfadens
35 in der Mitte der Dicke des Arbeitsgewebes 37 aufweist,
unabhängig von verschiedenen Bedingungen, die die Spannung
des Oberfadens beeinflussen, wie die Art des Arbeitsgewe
bes 37, die Art und die Dicke des Oberfadens 32 oder des
Unterfadens 35, die Breite und die Länge des Stichs und die
Art des Musters.
Außerdem ist der Federarm 58 der zweiten Führung 40 vorgese
hen, der bei einer übermäßig großen Spannung nachgibt, und
auf diese Weise wird verhindert, daß der Oberfaden 32
durch eine übermäßige Spannung bricht, die auf den Oberfaden
32 zeitweise ausgeübt wird. Das bedeutet, daß, obwohl der
Augenblick, wenn ein notwendiger Betrag des Oberfadens 32
durch die Bewegung des Nadelstabs 12 herausgezogen wurde,
im wesentlichen mit einem Augenblick übereinstimmt, wenn das
Öhr 48 der Nadel 10 an der Oberseite des Maschinenbetts ein
trifft, da die Oberfadenklemmvorrichtung 36 den Oberfaden 32
bei dem Eintreffen des Öhrs 48 der Nadel 10 in der Mitte
der Dicke des Arbeitsgewebes 37 einklemmt, wenn das Arbeits
gewebe 37 eine große Dicke hat, mehr Oberfaden 32 zugeführt
werden muß, da der Nadelstab 12 sich weiter nach unter be
wegt. Da jedoch der Aufnahmehebel 42 in seiner obersten
Stellung gehalten wird, bis das Öhr 48 der Nadel 10 an der
Oberseite des Maschinenbetts eintrifft, nimmt die Spannung
des Oberfadens 32 unausweichlich für einen Augenblick zu,
nachdem der Oberfaden 32 durch die Oberfadenklemmvorrichtung
36 eingeklemmt worden ist. Normalerweise wird die Zunahme
der Spannung durch eine Dehnung des Oberfadens 32 aufge
nommen, jedoch ist es, wenn der Oberfaden 32 nicht sehr
dehnbar ist, möglich, daß der Oberfaden 32 abreißt. In
einem derartigen Fall dient der Federarm in geeigneter Weise
dazu, den Oberfaden 32 nachzuliefern, so daß die Erhöhung
der Spannung vermindert wird. Obwohl die erste Ausführungs
form unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen oben
beschrieben worden ist, sind die folgenden Modifikationen
der ersten Ausführungsform möglich.
Bei der ersten Ausführungsform beginnt der Aufnahmehebel
42 sich nach unten zu bewegen bei dem Eintreffen des Öhrs
48 der Nadel 10 an der Oberseite des Maschinenbetts. Je
doch ist es möglich, um beispielsweise die Phase des
Starts der Abwärtsbewegung des Aufnahmehebels entsprechend
der Dicke des Arbeitsgewebes 37 zu verschieben, in ähnlicher
Weise die Phase der Oberfadenklemmbewegung der Oberfaden
klemmvorrichtung 36 zu verschieben.
Weiterhin kann, obwohl die Phase der Oberfadenfreigabebe
wegung der Oberfadenklemmvorrichtung 36 mit der Phase des
Starts der Zuführbewegung des Vorschubkamms 9 zum Zuführen
des Arbeitsgewebes 37 in der ersten Ausführungsform überein
stimmt, die Phase der Oberfadenfreigabebewegung des Ober
fadenklemmvorrichtung 36 um einen festen Drehwinkel der
Hauptwelle 22 im Hinblick auf die Phase des Starts der Zu
führbewegung des Vorschubkamms 9 verzögert werden. Die Ver
zögerung der Phase der Oberfadenfreigabebewegung wirkt sich
günstig auf die Spannung eines Stiches aus. Die Verschiebung
der Phase der Oberfadenfreigabebewegung der Oberfadenklemm
vorrichtung 36 relativ zu denjenigen der übereinstimmenden
Bewegungen vermindert Störungen.
Weiterhin werden bei der ersten Ausführungsform die Phasen
des Oberfadenklemmvorgangs und Oberfadenfreigabevorgangs
der Oberfadenklemmvorrichtung 36 entsprechend der Dicke des
Arbeitsgewebes 37 durch das Verbinden der Steuerplatte 68
über das erste Verbindungsglied 74 und das zweite Verbindungs
glied 76 mit dem Andruckstab 26 geregelt. Jedoch ist es
auch möglich, die Phasen des Oberfadenklemmvorgangs und
des Oberfadenfreigabevorgangs der Oberfadenklemmvorrichtung
36 durch Veränderung der Arbeitsstellung der Steuerplatte
68 durch eine Antriebsvorrichtung auf der Basis des Ausgangs
signals eines elektrischen Dickedetektors zum elektrischen
Ermitteln der Dicke des Arbeitsgewebes 37 entsprechend einer
vorgegebenen Beziehung zwischen der Dicke des Arbeitsgewe
bes und der bestmöglichen Arbeitsphase der Oberfadenklemm
vorrichtung zu regulieren.
Außerdem ein elektrisch oder mechanisch angetriebener Hilfs
aufnahmehebel zum zeitweisen Zuführen des Oberfadens 32 beim
Start des Oberfadenklemmvorgangs der Oberfadenklemmvorrich
tung 36 anstelle des Federarms 58 eingesetzt werden.
2. Ausführungsform (Fig. 7 bis 19):
(Aufbau, Funktion und Wirkungsweise)
(Aufbau, Funktion und Wirkungsweise)
Bei einer zweiten Ausführungsform wird die Zuführung des
Oberfadens entsprechend der Dicke des Oberfadens gesteuert
anstelle der Dicke des Arbeitsgewebes wie bei der ersten
Ausführungsform.
Die Fig. 7 zeigt eine elektronische Steppstichnähmaschine M,
die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
beinhaltet. In Fig. 7 sind ein Maschinenbett 102, ein Stän
der 104, der sich von dem rechten Ende des Maschinenbetts
102 nach oben erstreckt, und ein Arm 106 gezeigt, der sich
von dem oberen Ende des Ständers 104 in horizontaler Rich
tung erstreckt und über dem Bett 102 angeordnet ist und
einen Kopf 108 an seinem linken Ende aufweist. Ein Nadel
stab 110 und ein Andruckstab 118 sind in dem Kopf 108 vor
gesehen. Eine Nadel 112 ist an dem unteren Ende des Nadel
stabs 110 angebracht. Der Nadelstab 110 wird für eine ver
tikale Hin- und Herbewegung und für eine seitliche Stoßbe
wegung durch die Hauptwelle 128 der Nähmaschine angetrieben.
Ein Andruckfuß 120 ist an dem unteren Ende des Andruckstabs
118 angebracht. Der Andruckstab 118 wird mittels eines
(nicht dargestellten) Bedienungsglieds angehoben oder ab
gesenkt.
Eine Zuführplatte 122 ist an dem Maschinenbett 102 vorgese
hen und ein Zuführkamm 123 ist in dem Maschinenbett 102
derart angeordnet, daß er nach oben durch einen Zuführme
chanismus durch Schlitze bewegt werden kann, die in der
Zuführplatte 122 ausgebildet sind. Vorgegebene Stiche werden
in einem Arbeitsgewebe durch die zusammenwirkende Arbeits
weise des Nadelstabs 110 und des Zuführmechanismus, einschl.
des Vorschubkamms 123, erzeugt. Da der Zuführmechanismus
einen allgemein bekannten Aufbau aufweist, wird dessen Be
schreibung weggelassen.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen den in dem Kopf 108 und einem Teil
des Arms 106 in der Nähe des Kopfs 108 der Nähmaschine M
vorgesehenen internen Mechanismus.
Wie in den Fig. 8 bis 10 dargestellt ist, ist die Nadel 112
an dem unteren Ende des Nadelstabs 110 angebracht, während
der Nadelstab 110 durch einen Nadelstabträger 124 in ver
tikaler Richtung bewegbar gelagert ist. Der Nadelstabträger
124 ist an seinem oberen Ende mit einem Stift 126 an dem
Rahmen drehbar gelagert, so daß er eine seitliche Stoßbewe
gung ausführen kann. Der Nadelstab 110 wird durch die Haupt
welle 128 und eine an dem freien Ende der Hauptwelle 128
befestigte Nadelstabkurbel 130 für eine Vertikalbewegung
relativ zu dem Nadelstabträger 124 angetrieben.
Der Andruckfuß 120 ist abnehmbar an dem unteren Ende des
Andruckstabs 118 angebracht, wohingegen der Andruckstab 118
durch einen (nicht dargestellten) Mechanismus an dem Rahmen
derart befestigt ist, daß er zwischen einer oberen Stellung
und einer unteren Stellung bewegt werden kann. Wenn der
Andruckstab 118 in seine untere Stellung bewegt wird, drückt
der Andruckfuß 120 ein Arbeitsgewebe gegen die Zuführplatte
122.
Ein Aufnahmehebelmechanismus wird nachfolgend unter Bezug
nahme auf die Fig. 8 bis 10 beschrieben.
Die Hauptwelle 128 ist in einer Lagerbuchse 132 oder ähnli
chem an dem Rahmen drehbar gelagert. Eine Hilfswelle 134 ist
oberhalb und hinter der Hauptwelle 128 derart angeordnet,
daß sie sich parallel zu dieser erstreckt. Die Hilfswelle
134 ist an dem Rahmen gelagert. Ein Schwinghebel 136 ist
an seinem einen Ende an der Hilfswelle 134 schwenkbar gela
gert. Der Schwinghebel 136 erstreckt sich von der Hilfswelle
134 zur linken Seite einer Aufnahmehebelkurbel 138, die an
der Hauptwelle 128 fest angebracht ist. Der Kurbelzapfen 140
der Aufnahmehebelkurbel 138 erstreckt sich über eine Schlitz
nocke 142, die in dem Schwinghebel 136 gebildet ist. Eine
Verbindungsplatte 144 ist an dem linken Ende des Kurbelzap
fens 140 befestigt. Die Nadelstabkurbel 130 ist mit der
Verbindungsplatte 144 durch einen Stift 146 drehbar verbunden,
der sich von der Verbindungsplatte 144 nach links erstreckt.
Die Nadelstabkurbel 130 ist an ihrem unteren Ende mit dem
mittleren Teil des Nadelstabs 110 verbunden.
Der obere Teil des Schwinghebels 136 ist zickzackförmig
gebogen, um einen Aufnahmehebel 148 (Aufnahmeglied) zu
bilden, der sich nach oben erstreckt. Ein Fadenführungsloch
148 a ist an dem freien Ende des Aufnahmehebels 148 ausgebil
det.
Wie es in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist, besteht die
Schlitznocke 142 des Schwinghebels 136 aus einem Kreisbogen
teil 142 a, das einen Krümmungsradius aufweist, der mit dem
Radius des Ortskreises des Kurbelzapfens 140 übereinstimmt
und die Drehung des Kurbelzapfens 140 über einen Winkel von
etwa 74° in einem Bereich um die oberste Stellung des Kurbel
zapfens 140 ermöglicht, und kurze gerade Teile 142 b, die sich
von entsprechenden entgegengesetzten Enden des kreisbogen
förmigen Teils 142 a erstrecken. Die Schlitznocke 142 ist
an ihrer Außenseite durch eine Verstärkung 136 a verstärkt.
Wenn die Aufnahmehebelkurbel 138 und der Kurbelzapfen 140
um die Hauptwelle 128 gedreht werden und der Kurbelzapfen
140 auf die Schlitznocke 142 des Schwinghebels 136 einwirkt,
wird der Schwinghebel 136 für eine hin- und hergehende
Schwingbewegung um die Hilfswelle 134 zwischen einer ober
sten Stellung, die durch durchgehende Linien (Fig. 9) ange
zeigt ist, und einer untersten Stellung, die durch gedachte
Linien (Fig. 9) angezeigt ist, durch den Kurbelzapfen 140
angetrieben, während der Nadelstab 110 für eine vertikale
Hin- und Herbewegung über die Nadelstabkurbel 130 und den
Kurbelzapfen 140 durch die Hauptwelle 128 in Phase mit dem
Hauptwelle 128 angetrieben wird.
Da die Schlitznocke 142 des Schwinghebels 136 den kreisbogen
förmigen Teil 142 a aufweist, führen der Aufnahmehebel 148,
die an dem unteren Ende des Nadelstabs 110 angebrachte Na
del 112 und der Vorschubkamm 123 des Zuführmechanismus
Bewegungen aus, die durch Bewegungskurven MA, MB bzw. MD
als Funktionen des Phasenwinkels der Hauptwelle 128 als ein
Parameter in Fig. 11 dargestellt sind.
Der Aufnahmehebel 148 wird in seiner obersten Stellung von
einem Zeitpunkt an, nachdem die Hauptwelle 128 sich um einen
Winkel von etwa 40° von dem Start der Zuführbewegung be
wegt hat bis zu einem Zeitpunkt, wenn das Öhr der Nadel
112 an der Oberseite der Zuführplatte 122 eintrifft. Somit
wird der Aufnahmehebel 148 in seiner obersten Stellung im
wesentlichen während der Zuführbewegung gehalten, mit Aus
nahme des Anfangsstadiums der Zuführbewegung. Der Schwing
hebel 136 kann derart ausgebildet sein, daß der Aufnahme
hebel 148 in seiner obersten Stellung vom Start der Zuführ
bewegung an gehalten wird. In jedem Fall ist der Schwing
hebel 136 der zweiten Ausführungsform hinsichtlich des Auf
baus verhältnismäßig einfach und er ist in der Lage, glatt
und ruhig zu arbeiten.
Ein Fadenzuführungssteuerungsmechanismus wird im folgenden
unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 13 beschrieben.
Ein Plattenteil 150, das einen Teil des Rahmens bildet,
ist in der Nähe und an der linken Seite der Nadelstabkurbel
130 angebracht, die an der linken Seite der Hauptwelle 128
angebracht ist. Das Plattenteil 150 erstreckt sich in rech
ten Winkeln zu der Hauptwelle 128. Wie es in den Fig. 8 und
9 gezeigt ist, ist eine Vorspannungsvorrichtung 152 zum
Ausüben einer Spannung auf den Oberfaden 114 notfalls an
der linken Seite des Plattenteils 150 kurz vor der Haupt
welle 128 vorgesehen.
Die Vorspannungsvorrichtung 152 hat ein Paar von Spannungs
scheiben 152 a, die eine Spannung auf den dazwischen hin
durchlaufenden Oberfaden ausüben. Die Spannung des Oberfa
dens wird durch Einregulieren einer auf die Spannungsschei
ben 152 a ausgeübten Federkraft durch Bedienung einer Wähl
scheibe eingestellt. Die Vorspannungsvorrichtung 152 kann
weggelassen werden.
Ein Fadenzuführsteuerungseinrichtung 154, die den Oberfaden
114 synchron mit der Drehnung der Hauptwelle 128 festklemmt
oder freigibt, ist in einem Fadenlauf zwischen einer Faden
zuführspule 116 und dem Fadenzuführloch 148 a des Aufnahme
hebels 148 vorgesehen. Die Fadenzuführsteuerungseinrichtung
154 enthält eine Fadenführungsplatte 156 und einen Schwing
hebel 158, der mit einem Fadenklemmrad 164 versehen ist. Die
Fadenführungsplatte 156 (Fadenklemmglied) ist an der linken
Seite des Plattenteils 150 in einer Stellung unterhalb der
Vorspannungsvorrichtung 152 befestigt. Der Schwinghebel 158
ist neben der linken Seite der Fadenzuführplatte 156 ange
ordnet und an dem Plattenteil 150 mittels einer Gelenkschrau
be 162 drehbar angebracht. Eine Verbindungsplatte 160 ist
ebenfalls an ihrem unteren Ende an dem Plattenteil 150 mit
tels der Gelenkschraube 152 drehbar angebracht. Das Faden
klemmrad 164 (Fadenklemmglied), das an dem Schwinghebel 158
gehalten ist, wirkt auf den Fadenklemmrand 156 a der Faden
führungsplatte 156 ein, um den Oberfaden 114 zwischen dem
Fadenklemmrand 156 a und dem Fadenklemmrad 164 einzuklemmen.
Der Schwinghebel 158 ist durch eine Feder 166 elastisch vor
gespannt, die mit einem Ende mit dem Rahmen verbunden ist
und mit dem anderen Ende mit dem Schwinghebel 158 verbunden
ist, so daß das Fadenklemmrad 164 gegen den Fadenklemmrand
156 a gedrückt wird. Ein an dem oberen Ende des Arms 158 a
des Schwinghebels gebrachtes Kontaktrad 168 ist in
Kontakt mit der unteren Oberfläche eines Kontaktansatzes 160 a,
der in der Nähe des unteren Endes der Verbindungsplatte 160
ausgebildet ist.
Wie es in den Fig. 8, 9 und 13 dargestellt ist, ist eine
ringförmige V-förmige Nut 164 a am Umfang des Fadenklemmrads
164 ausgebildet, während der Fadenklemmrand 156 a der Faden
führungsplatte 156 als eine U-förmige Kurve, die in einer
Seitenansicht nach unten geöffnet ist, und mit einer U-Form
im Querschnitt ausgebildet ist. Die V-förmige Nut 164 a des
Klemmrades 164 und der U-förmige Fadenklemmrand 156 a der Fa
denführungsplatte stehen im Eingriff, um den Oberfaden 114
dazwischen einzuklemmen.
Nach dem Durchgang durch die Vorspannungsvorrichtung 152
ändert der Oberfaden 114 seine Richtung durch den U-förmigen
Fadenklemmrand 156 a der Fadenführungsplatte 156 und er wird
über das Fadenführungslock 148 a des Aufnahmehebels 148 der
Nadel 112 zugeführt. Wenn der Fadenklemmrand 156 a und die
V-förmige Nut 164 a zusammenwirken, wird der Oberfaden 114
fest zwischen dem Fadenklemmrand 156 a und der V-förmigen
Nut 164 a an zwei Punkten eingeklemmt. Da insbesondere das
Fadenklemmrad 164 a parallel zu einer Ebene bewegt wird, die
den Fadenzuführweg, der seine Richtung an dem Fadenklemmrand
156 a ändert, einschließt und das Fadenklemmrad 164 den Ober
faden 114 an diesem einklemmt, wird ein sehr hoher Anklemm
druck auf den Oberfaden 114 ausgeübt. Das bedeutet, daß,
wenn das Fadenklemmrad 164 mit einer kleinen Kraft gegen den
Fadenklemmrand 156 a gedrückt wird, der Oberfaden 114 fest
eingeklemmt werden kann.
Um das Fadenklemmrad 164 in Phase mit der Drehung der Haupt
welle 128 mit einer Geschwindigkeit, die proportional zu
der Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle 128 ist, zu und weg
von dem Fadenklemmrand 156 a anzutreiben, um den Oberfaden
114 wechselweise mit vorgegebenen Phasenwinkeln der Haupt
welle 128 festzuklemmen und freizugeben, ist eine Drehnocke
170 (Proportionalsteuerungsvorrichtung), die eine elliptische
Nockenwelle 172 aufweist, fest an der Hauptwelle 128 an
einer Stelle fest angeordnet, die dem rechten Ende der
Hilfswelle 134 gegenüberliegt, und ein an dem freien Ende
des ersten Arms 174 angebrachter Nockenstößel 174 a wirkt
mit der Schlitznocke 172 zusammen.
Andererseits ist ein zweiter Arm 176 an der Hilfswelle 134
an deren linken Ende fest angebracht. Ein an dem freien
Ende des zweiten Arms 176 angebrachter Stift 176 a wird von
einem Schlitz 160 b aufgenommen, der in dem oberen Ende der
Verbindungsplatte 160 ausgebildet ist, um den zweiten Arm
176 und die Verbindungsplatte 160 miteinander zu verbinden.
Wenn bei der obengenannten Steuerungseinrichtung 154 für
die Fadenzuführung die Hauptwelle 128 gedreht wird, um den
ersten Arm 174 durch die elliptische Schlitznocke 172 der
Drehnocke 170 hin- und herzubewegen, wird die Verbindungs
platte 160 durch die Hilfswelle 134 und den zweiten Arm 176
um die Gelenkschraube 162 hin- und herbewegt.
Wenn das Kontaktrad 168 durch den Kontaktansatz 160 a der
Verbindungsplatte 160 nach vorne gestoßen wird, da die
Verbindungsplatte 160 durch den zweiten Arm 176 angetrieben
wird, wird der Schwinghebel 158 gegen die elastische Kraft
der Feder 166 gedreht, so daß das Fadenklemmrad 164 von dem
Fadenklemmrand 156 a der Fadenführungsplatte 156 getrennt
wird, um den Oberfaden 114 freizugeben. Wenn der Kontaktan
satz 160 a der Verbindungsplatte nach hinten bewegt wird,
wird der Schwinghebel 158 in der entgegengesetzten Richtung
durch die Feder 166 gedreht, so daß das Fadenklemmrad 164
auf den Fadenklemmrand 156 a einwirkt, um den Oberfaden 114
festzuklemmen. Somit wird der Oberfaden 114 wechselweise
bei vorgegebenen Phasenwinkeln festgeklemmt bzw. freige
geben. Die Oberfadenklemm- und -freigabebewegung ist durch
eine Bewegungskurve MC in Fig. 11 dargestellt.
Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, wird der Oberfaden 114
während der Aufwärtsbewegung des Aufnahmehebels 148 von
der untersten Stellung in die oberste Stellung zum Spannen
des Oberfadens 114 zwischen der Fadenführungsplatte 156
und dem Fadenklemmrad 164 eingeklemmt, so daß der Oberfaden
114 sicher gespannt wird. Wenn der Oberfaden 114 vollständig
gespannt worden ist, wird der Schwinghebel 158 in Phase mit
der Zuführbewegung angetrieben, um den Oberfaden 114 dann
freizugeben und zuzuführen. Während der Oberfaden 114 auf
diese Weise freigegeben ist, werden die Zuführbewegung und
die Nadelanstoßbewegung durchgeführt, und dann wird der Ober
faden 114 wieder festgeklemmt, bevor die Nadel 112 an der
Zuführplatte 122 eintrifft. Während der Oberfaden 114 einge
klemmt wird, wird die Stichbewegung ausgeführt, um eine
Oberfadenschleife durch die Hin- und Herbewegung zu bilden.
Damit wird eine Länge des Oberfadens, die für das Zuführen
des Arbeitsgewebes und für die Stoßbewegung der Nadel 112
erforderlich ist, sicher zugeführt, während der Oberfaden
114 nicht zwecklos zugeführt wird, während eine Schleife
des Oberfadens 114 gebildet wird, da der Oberfaden 114 wäh
rend des Zeitraums der Schleifenbildung eingeklemmt ist.
Wie aus der in Fig. 11 gezeigten Bewegungskurve entnommen
werden kann, wird infolge der Oberfadenklemmcharakteristik,
die durch die Form der elliptischen Schlitznocke 172 der
Drehnocke 170 festgelegt wird, dann, wenn die Dicke des
Oberfadens 114 gering ist, der Oberfaden 114 freigegeben
und festgeklemmt an einem Punkt F 1 bzw. einem Punkt C 1.
Wenn die Dicke des Oberfadens 114 groß ist, wird der Ober
faden 114 an einem Punkt F 2 nach dem Punkt F 1 freigegeben
und an dem Punkt C 2 vor dem Punkt C 1 eingeklemmt. Somit
werden dünne Oberfäden und dicke Oberfäden in geeigneter
Weise mit niedriger Spannung bzw. hoher Spannung gespannt.
Da die Schlitznocke 172 der Drehnocke 170, die als Propor
tionalsteuervorrichtung dient, eine elliptische Nockenober
fläche hat, sind die jeweiligen Geschwindigkeiten der Auf
wärtsschwingbewegung und der Abwärtsschwingbewegung des er
sten Arms 174 proportional zu der Drehgeschwindigkeit der
Hauptwelle 128, so daß das Oberfadenklemmrad 164 zu und weg
von dem Fadenklemmrand 156 a mit einer Geschwindigkeit be
wegt wird, die proportional ist der Drehgeschwindigkeit der
Hauptwelle 128. Somit wird ein im wesentlichen fester Be
trag des Oberfadens 114 in jedem Stichzyklus zugeführt,
unabhängig von der Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle 128
und damit wird die Spannung des Oberfadens beim Bilden der
Stiche durch die Stichgeschwindigkeit nicht beeinflußt.
Ein Oberfadenzuführmechanismus 178, der den Oberfaden 114
von der Fadenzuführspule 116 um einen vorgegebenen Betrag
abzieht und diesen speichert, während der Aufnahmehebel
148 abwärts bewegt wird und den Oberfaden 114 zwischen dem
Oberfadenklemmrad 164 und der Oberfadenführungsplatte 156
einklemmt, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig.
8 bis 10 beschrieben.
Ein Führungskörper 180 ist drehbar an die Hilfswelle 134
in der Nähe einer Stelle angebracht, an der die Hilfswelle
134 den Schwinghebel 136 an einem Ende trägt, und das andere Ende des Schwing
hebels 136 an der Hilfswelle 134 ist an dem Führungskörper
180 befestigt. Ein L-förmiger Arm 182, der einen Fadenfang
haken 182 a an seinem freien Ende aufweist, ist an dem Füh
rungskörper 180 befestigt. Ein Fadenführungsglied 184, das
in einer Frontansicht im wesentlichen U-förmig ausgebildet
ist, ist an der Spitze des linken Endes des Arms 106 der
Nähmaschine M angebracht. Das Fadenführungsglied 184 hat
eine obere Wand 184 a, eine erste Führungswand 184 b und eine
zweite Führungswand 184 c. Die erste Führungswand 184 b und
die zweite Führungswand 184 c erstrecken sich in vertikaler
Richtung von gegenüberliegenden Seiten der oberen Führungs
wand 184 a nach unten. Die zweite Führungswand 184 c des
Fadenführungsglieds 184 ist an dem oberen Ende des Platten
glieds 150 mit einer Schraube 186 befestigt. Das Fadenfüh
rungsglied 184 ist in der Nähe und oberhalb des L-förmigen
Arms 182 angebracht. Die erste Führungswand 184 b und die
zweite Führungswand 184 c sind einander gegenüberliegend mit
einem vorgegebenen Abstand dazwischen angeordnet. Ein erster
Führungsschlitz 188 a und ein zweiter Führungsschlitz 188 b
sind seitlich einander gegenüberliegend in der ersten Füh
rungswand 184 b bzw. der zweiten Führungswand 184 c ausgebil
det. Die entsprechenden rückwärtigen Enden des ersten
Führungsschlitzes 188 a und des zweiten Führungsschlitzes
188 b sind offen, um den Oberfaden 114 darin aufzunehmen. Ein
dritter Führungsschlitz 190 ist in dem Oberteil des vorde
ren Endes der zweiten Führungswand 184 c ausgebildet.
Der von der Fadenvorratsspule 116 abgezogene Oberfaden 114
erstreckt sich nacheinander über den ersten Führungsschlitz
188 a, den zweiten Führungsschlitz 188 b, längs der linken
Seite der zweiten Führungswand 184 c, über den dritten Füh
rungsschlitz 190, die Vorspannungsvorrichtung 152, den
Fadenklemmrand 156 a der Fadenführungsplatte 156, wo der
Oberfaden 114 nach oben umgelenkt wird, und dann weiter über
das Fadenführungsloch 148 a des Aufnahmehebels 148 und Fa
denführungen 192 und 194 zu dem Öhr der Nadel 112.
Sowohl der L-förmige Arm 182 als auch der Schwinghebel 136
sind an dem Führungskörper 180 befestigt und damit werden
der L-förmige Arm 182 und der Schwinghebel 136 für eine
Schwingbewegung durch die Aufnahmehebelkurbel 138 in Phase
mit der Drehung der Hauptwelle 128 angetrieben. Wie es in
Fig. 9 gezeigt ist, ist, während der Aufnahmehebel 148 in
seiner obersten Stellung gehalten wird, wie dies durch
durchgehende Linien gezeigt ist, der L-förmige Arm 182,
wie es durch gestrichelte Linien gezeigt ist, hinter dem
Oberfaden 114 angeordnet, der an den entsprechenden vorde
ren Enden des ersten Führungsschlitzes 188 a und des zwei
ten Führungsschlitzes 188 b vorbeiläuft. Wenn andererseits
der Aufnahmehebel 148 zu der untersten Stellung, die durch
verdeckte Linien dargestellt ist, abwärts bewegt wird, be
wegt sich der Schwinghebel 136 auf der Hilfswelle 134 hin
und her und der L-förmige Arm 182 schwingt auf der Hilfs
welle 134 nach vorne, wie es durch gedachte Linien gezeigt
ist, so daß der Fadenfanghaken 182 a nach vorne bewegt wird
und auf den Oberfaden 114 einwirkt, der sich zwischen den
entsprechenden vorderen Enden des ersten Führungsschlitzes
188 a und des zweiten Führungsschlitzes 188 b erstreckt, und
auf diese Weise wird der Oberfaden 114 durch den Fadenfang
haken 182 a um eine vorgegebene Länge gezogen. Da der Ober
faden 114 zwischen dem Fadenklemmrad 164 und der Fadenfüh
rungsplatte 156 eingeklemmt ist, während der Oberfaden 114
durch den Fadenfanghaken 182 gezogen wird, wird ein vorge
gebener Betrag des Oberfadens von der Fadenvorratsspule 116
sicher abgezogen.
Somit wird der Oberfaden 114, während der Aufnahmehebel 148
sich in seiner untersten Stellung befindet, von der Faden
vorratsspule 116 durch den L-förmigen Arm 182 des Ober
fadenzuführmechanismus gezogen, so daß der Oberfaden
114 zwischen der Fadenvorratsspule 116 und dem Faden
klemmrand der Fadenführungsplatte 156 gelockert wird. Wenn
der Oberfaden 114 auf diese Weise gelockert worden ist, wird
der Aufnahmehebel 148 nach oben bewegt, um den Oberfaden 114
zu spannen, dann wird der Oberfaden 114 von der Zurückhal
tung durch die Fadenführungsplatte 156 und das Fadenklemm
rad 164 befreit und dann wird der Nadelfaden 114 mit einem
erforderlichen Betrag über den Aufnahmehebel 148 der Nadel
112 zugeführt, wenn der Vorschubkamm 123 eine Zuführbewegung
ausführt und die Nadel 112 angestoßen wird.
Obwohl die Zuführbewegung des Vorschubkamms 123 gestartet
wird, bevor der Oberfaden 114 freigegeben ist, wird die
Länge des Oberfadens 114, die für eine solche Art der Zu
führbewegung erforderlich ist, durch die elastische Deh
nung des Oberfadens 114 nachgeführt, und der Oberfaden 114
erholt sich wieder von der elastischen Dehnung, wenn dieser
zugeführt wird, nachdem er freigegeben wurde.
Somit werden die Phasen der Oberfadenklemm- und -freigabe
vorgänge automatisch entsprechend der Dicke des Oberfadens
114 gesteuert und der Oberfaden 114 wird mit einem Betrag,
der in Abhängigkeit von dem Vorschub und der Nadelstoßbe
wegung notwendig ist, für jeden Stichzyklus sich zugeführt.
Somit wird eine optimale Spannung entsprechend der Dicke
des Oberfadens 114 auf den Oberfaden 114 ausgeübt.
Bei der Fadenzuführungssteuerungseinrichtung 154 kann eine
U-förmige Nut 164 b am Umfang des Fadenklemmrads 164 ausge
bildet sein, wie es in Fig. 14 dargestellt ist, das Faden
klemmrad 164 kann relativ zu der Fadenführungsplatte 156
schräg bewegt werden, wie es in Fig. 15 dargestellt ist,
oder das Oberfadenklemmrad 164 kann einen zylindrischen Um
fang aufweisen, wie er in Fig. 16 dargestellt ist. Weiter
hin kann, obwohl es nicht gezeigt ist, ein an dem Schwing
hebel 158 befestigtes Glied anstelle des Fadenklemmrads 164
verwendet werden. Außerdem ist es auch möglich, ein mit einer
Rille versehenes freilaufendes Rad 156 A anstelle des Faden
klemmrads 156 a zu verwenden. Wenn das freilaufende Rad 156 A
verwendet wird, wird der Oberfaden 114 um die Hälfte des Um
fangs des freilaufenden Rads 156 A gewickelt und ein Klemm
glied 164 A, das das Fadenklemmrad 164 ersetzt, wird in Punkt
kontakt mit dem Umfang des freilaufenden Rads 156 A gebracht,
um den Oberfaden festzuklemmen, wie es in Fig. 17 gezeigt ist.
Eine Modifikation der Fadenzuführungssteuerungseinrichtung
wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 18 und 19
beschrieben.
Die Fadenzuführungssteuerungseinrichtung 154 A enthält das
Fadenklemmrad 164, ein lineares Betätigungsglied 200 zum
Ansteuern des Fadenklemmrads 164, einen Verschiebungs
sensor 201 zum Ermitteln der Verschiebung des Fadenklemm
rads 164, einen Phasenwinkelsensor 202 zur Ermitteln des
Phasenwinkels der Hauptwelle 128, einen Zeitsensor 203
und eine Steuereinheit 204.
Das lineare Betätigungsglied 200 enthält eine Bewegungsspu
le 205, die mit dem Fadenklemmrad 164 verbunden ist, einen
metallischen Rahmen 206, der in vertikaler Richtung beweg
bar die Bewegungsspule 205 aufnimmt und einen Magnetkreis
bildet, und einen Permanentmagneten 207, der ein gleichmäßi
ges magnetisches Feld um die Bewegungsspule 205 erzeugt.
Die vertikale Stellung der Bewegungsspule wird durch die
Stärke des der Bewegungsspule 205 zugeführten Stroms fest
gelegt.
Der Verschiebungssensor 201 ist ein Potentiometer, das einen
Kontakt 209 aufweist, der mit einem Trägerglied für das
Fadenklemmrad 208 der Bewegungsspule 205 verbunden ist,
und einen elektrischen Widerstand 210, der mit einer Bezugs
spannungsversorgung verbunden ist.
Der Phasenwinkelsensor 202 enthält beispielsweise eine Schei
be, die eine Mehrzahl von Schlitzen aufweist, die längs
ihres Umfangs in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet
sind und die an der Hauptwelle 128 befestigt ist, und
einen photoelektrischen Detektor, der ein lichtemittierendes
Element und ein lichtempfangendes Element zum Erkennen der
Schlitze enthält.
Der Zeitsensor 203 ist ein Begrenzungsschalter oder ein
kontaktloser Schalter, der das Eintreffen des Nadelstabs
110 in der obersten Stellung erkennt.
Die Steuereinheit 204 enthält eine zentrale Verarbeitungs
einheit (nachfolgend mit "CPU" abgekürzt) 211, einen Fest
wertspeicher (ROM) 212, eine Speicher mit wahlfreiem Zugriff
(RAM) 213, eine Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle 214, einen
Treiberschaltkreis 215, der über die Eingangs-Ausgangs-
Schnittstelle 214 von der CPU 211 Steuersignale empfängt
und einen dem Eingangssignal entsprechenden Treiberstrom
an die Bewegungsspule gibt, und einen AD-Umsetzer 216,
der ein analoges Erkennungssignal des Verschiebungssensors
201 in ein digitales Signal umsetzt, das dem analogen Er
kennungssignal entspricht, und jenes an die Eingangs-Aus
gangs-Schnittstelle 214 abgibt. Die Erkennungssignale des
Phasenwinkelsensors 202 und des Zeitsensors 203 werden über
die Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle 214 an die CPU 211 ab
gegeben. Die Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle 214, das ROM
212 und das RAM 213 sind über einen Adressbus und einen
Datenbus mit der CPU 211 verbunden.
Das ROM 212 speichert ein Steuerprogramm zum Steuern des
linearen Betätigungsglieds 200 in Abhängigkeit von einem
Zeitsignal S 1, das von dem Zeitsensor 203 abgegeben wird,
einem Phasenwinkelsignal S 2, das von dem Phasenwinkelsensor
202 abgegeben wird, und einem Verschiebungssignal, das von
dem Verschiebungssensor 201 abgegeben wird, um den Zwischen
raum zwischen dem Fadenklemmrad 164 und dem Fadenklemmrand
156 a der Fadenführungsplatte 156 zu regeln.
Da die Art der Steuerung des linearen Betätigungsglieds 200
verhältnismäßig einfach ist, wird diese im folgenden charak
terisierend beschrieben.
Im folgenden wird Bezug auf Fig. 19 genommen. Ein vorgege
bener Strom wird an die Bewegungsspule 205 angelegt, bis
eine vorgegebene Anzahl von Phasenwinkelsignalen S 2 an
die CPU 211 abgegeben werden, nachdem ein Zeitsignal S 1
an die CPU 211 abgegeben worden ist, und dadurch wird das
Fadenklemmrad 164 in Kontakt mit dem Fadenklemmrand 156 a
gehalten, um den Oberfaden 114 dazwischen einzuklemmen.
Nach dem Empfang einer vorgegebenen Anzahl von Phasenwin
kelsignalen S 2 steuert die CPU 211 den Treiberschaltkreis
215 derart, daß er den Treiberstrom auf einen Wert redu
ziert, der der Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle 128 ent
spricht, wie es durch eine Kurve IP dargestellt ist. Folg
lich wird die Bewegungsspule 205 allmählich abgesenkt, um
den Zwischenraum zwischen dem Fadenklemmrad 164 und dem
Fadenklemmrand 156 a zu vergrößern, wie dies durch eine Kur
ve CP dargestellt ist.
Die Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle 128 wird auf der
Basis der Phasenwinkelsignale S 2 durch Berechnung festge
legt. Verschiedene CP-Kurven für verschiedene Drehgeschwin
digkeiten sind als ein Speicherfeld in dem ROM 212 gespei
chert. Die Größe des Treiberstroms wird augenblicklich
durch eine Regelung auf der Basis der Verschiebungssignale
gesteuert, die von dem Verschiebungssensor 201 in einer
Weise abgegeben werden, die durch die Kurve IP dargestellt
ist.
Ähnlich zu der Art der Steuerung bei den vorhergehenden
Ausführungsformen werden die Kurven CP, die der Drehge
schwindigkeit der Hauptwelle 128 entsprechen, in dem
Speicherfeld des ROMs 212 gespeichert, um die Größe der
Vergrößerung des Zwischenraums zwischen dem Fadenklemmrad
164 und dem Fadenklemmrand 156 a proportional zu der Dreh
geschwindigkeit der Hauptwelle 128 zu regeln.
Die Größe des Treiberstroms wird in derselben Weise ge
steuert, um den Zwischenraum zwischen dem Fadenklemmrad 164
und dem Fadenklemmrand 156 a beim Festklemmen des Oberfadens
114 zu vermindern. Der Ablauf der Ansteuerung der Bewegungs
spule 205 wird durch Zählen der Phasenwinkelsignale S 2
bestimmt und dann wird die Größe des der Bewegungsspule
205 zugeführten Treiberstroms durch eine Regelung auf der
Basis der Verschiebungssignale gemäß der Kurve IQ derart
geregelt, daß der Zwischenraum längs einer Kurve CQ vermin
dert wird, die in dem Speicherfeld des ROMs 212 gespeichert
ist.
Ähnlich zu der Kurve MC für die zweite Ausführungsform wird
ein dünner Oberfaden an einem Punkt EF 1 freigegeben und
an einem Punkt EC 1 eingeklemmt, während ein dicker Oberfa
den an einem Punkt EF 2 freigegeben wird und an einem Punkt
EC 2 eingeklemmt wird, wie es in Fig. 19 gezeigt ist.
Das lineare Betätigungsglied 200, das bei dieser Ausführungs
form verwendet wird, kann durch einen Schrittmotor oder
ähnliches ersetzt werden.
Claims (18)
1. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens in einer Nähmaschine mit einer Oberfadenvorrats
quelle, einer sich in Längsrichtung hin- und herbewegenden,
mit einem Öhr versehenen Nadel, einem Zuführungsglied, das
synchron mit der Hin- und Herbewegung der Nadel betätigbar
ist, um eine Vorschubbewegung auf ein Arbeitsgewebe auszu
üben, einem Aufnahmeglied, das zwischen einer ersten Stellung
in der der Oberfaden bis zu einem maximalen Fadenlockerungs
betrag gelockert ist und einer zweiten Stellung bewegbar ist,
in der der Oberfaden bis zu einem maximalen Fadenaufnahme
betrag aufgenommen wird und einem Oberfadenzuführungsweg,
der sich von der Oberfadenvorratsquelle über das Aufnahme
glied zu dem Öhr der Nadel hin erstreckt, dadurch
gekennzeichnet, daß das automatische Steuerungs
system für die Zuführung des Oberfadens eine Fadensicherungs
vorrichtung, die synchron mit der Hin- und Herbewegung der
Nadel zum Sichern des maximalen Fadenaufnahmebetrags des
Nadelfadens während einer besonderen Zeitdauer betätigbar
ist, die zu einem Zeitpunkt startet, der derart festgelegt
ist, daß sie wenigstens teilweise mit der Zeitdauer der
Zuführungsbewegung überlappt und die zu einem Zeitpunkt
endet, wenn das Öhr der Nadel nach unten in die Nähe der
Oberfläche eines Maschinenbetts bewegt wird, eine Faden
zuführungssperrvorrichtung, die betätigbar ist, um die
Zuführung des aus der Oberfadenvorratsquelle herausge
zogenen Oberfadens zu erlauben und zu überprüfen, wenn
das Arbeitsgewebe durch das Zuführungsglied zugeführt
wird und eine Steuervorrichtung enthält, die synchron
mit der Hin- und Herbewegung der Nadel betätigbar ist,
zum Steuern der Zeitpunkte und der Zeitdauer der Betätigung
der Oberfadenzuführungssperrvorrichtung in Abhängigkeit
von der Dicke des zu nähenden Gewebes oder der Dicke des
verwendeten Oberfadens, so daß die Oberfadenzuführungs
sperrvorrichtung die Zuführung des Oberfadens während
der besonderen Zeitdauer erlaubt.
2. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fadensicherungsvorrichtung einen
Schwinghebel enthält, der schwenkbar an einem Maschinen
rahmen gelagert ist und mit dem Aufnahmeglied verbunden
ist und daß der Schwinghebel eine Schlitznocke aufweist,
die mit einem Kurbelstift zusammenwirkt, der exzentrisch
an einer Hauptwelle der Nähmaschine angeordnet ist und
die aus einem kreisbogenförmigen Teil mit einem Krümmungs
radius, der mit dem Radius des Ortskreises des Kurbelstifts
übereinstimmt und aus kurzen geraden Teilen besteht, die
sich von den einander gegenüberliegenden Enden des kreis
bogenförmigen Teils erstrecken.
3. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens in einer Nähmaschine mit einer Oberfadenvorrats
quelle, einer sich in Längsrichtung hin- und herbewegenden
mit einem Öhr versehenen Nadel, einem Zuführungsglied,
das synchron mit der Hin- und Herbewegung der Nadel be
tätigbar ist, um eine Vorschubbewegung auf ein Arbeits
gewebe auszuüben, einem Aufnahmeglied, das zwischen einer
ersten Stellung, in der der Oberfaden bis zu einem maxi
malen Fadenlockerungsbetrag gelockert ist und einer zwei
ten Stellung bewegbar ist, in der der Nadelfaden bis zu
einem maximalen Fadenaufnahmebetrag aufgenommen wird und
einem Oberfadenzuführungsweg, der sich von der Oberfaden
vorratsquelle über das Aufnahmeglied zu dem Öhr der Nadel
hin erstreckt, dadurch gekennzeichnet,
daß das automatische Steuerungssystem für die Zuführung
des Oberfadens eine Ansteuerungsvorrichtung zum Zeit
steuern des Beginns des Haltens des Aufnahmeglieds in
der zweiten Stellung derart, daß sich die Zeitdauer des
Haltens des Aufnahmeglieds in der zweiten Stellung minde
stens teilweise mit der Zeitdauer der Vorschubbewegung
überlappt, zum Halten des Aufnahmeglieds in der zweiten
Stellung, bis das Öhr der Nadel in die Nähe der Oberfläche
des Maschinenbettes nach unten bewegt wird und zum Be
wegen des Aufnahmegliedes synchron mit der Hin- und Her
bewegung der Nadel, nachdem das Öhr der Nadel in die Nähe
der Oberfläche des Maschinenbettes abgesenkt worden ist,
eine Fadenzuführungssperrvorrichtung, die betätigbar ist,
um die Zuführung des aus der Oberfadenvorratsquelle heraus
gezogenen Oberfadens zu erlauben und zu überprüfen, wenn
das Arbeitsgewebe durch das Zuführungsglied zugeführt wird
und eine Steuervorrichtung enthält, die synchron mit der
Hin- und Herbewegung der Nadel betätigbar ist zum Steuern
der Zeitpunkte und der Zeitdauer der Betätigung der Faden
zuführungssperrvorrichtung in Abhängigkeit von der Dicke
des zu nähenden Gewebes oder der Dicke des verwendeten
Oberfadens, so daß die Fadenzuführungssperrvorrichtung
die Zuführung des Nadelfadens erlaubt, während das Aufnahme
glied in der zweiten Stellung gehalten wird.
4. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ansteuerungsvorrichtung eine
Nockenvorrichtung zum Halten des Aufnahmeglieds in der
zweiten Stellung enthält.
5. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fadenzuführungssperrvorrichtung
ein Paar von Fadenklemmgliedern enthält, die Klemm
flächen aufweisen, die in Punktkontakt zusammenwirken
um den Oberfaden sicher einzuklemmen.
6. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fadenzuführungssperrvorrichtung
ein Paar von Fadenklemmgliedern enthält und daß die
Steuerungsvorrichtung eine Proportionalsteuerungsvorrich
tung zum Steuern der Geschwindigkeit von wenigstens
entweder einer Bewegung zum Zusammenwirken oder einer
Bewegung zum Trennen der Fadenklemmglieder proportional
zu einer Nähgeschwindigkeit enthält.
7. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Proportionalsteuerungsvorrich
tung ein Nockenglied enthält, das mit einer Hauptwelle
der Nähmaschine betätigbar verbunden ist.
8. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Proportionalsteuerungsvorrich
tung ein Drehglied, das mit der Hauptwelle der Nähmaschine
drehbar verbunden ist, einen Detektor zum Erzeugen eines
Impulssignals bei jedem vorgegebenen Drehwinkel des Dreh
glieds und eine Betätigungsvorrichtung zum Verändern der
relativen Stellung der Fadenklemmglieder in Abhängigkeit
von dem Impulssignal wenigstens entweder beim Zusammen
wirken oder beim Trennen der Fadenklemmglieder enthält.
9. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fadenzuführungssperrvorrichtung
ein Paar von Fadenklemmgliedern enthält und daß die
Steuervorrichtung ein Nockenglied, das mit einer Haupt
welle der Nähmaschine betätigbar verbunden ist, einen
Nockenstößel, der mit der Nockenvorrichtung zusammenwirkt
und mit einem der Fadenklemmglieder betätigbar verbunden
ist und eine Vorrichtung zum Verändern der Winkelstellung
des Nockenstößels um die Hauptwelle entsprechend der Dicke
des zu nähenden Gewebes enthält.
10. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kontrollvorrichtung weiterhin
mehrere Verbindungsglieder enthält, die den Nockenstößel
mit einer Andruckvorrichtung zum Andrücken des zu nähenden
Gewebes enthält.
11. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens in einer Nähmaschine mit einer Oberfadenvorrats
quelle, einer sich in Längsrichtung hin- und herbewegenden,
mit einem Öhr versehenen Nadel, einem Aufnahmeglied, das
zwischen einer Stellung mit maximaler Lockerung des Fadens
und einer maximalen Fadenaufnahmestellung bewegbar ist
und einem Oberfadenzuführungsweg, der sich von der Ober
fadenvorratsquelle über das Aufnahmeglied zu dem Öhr der
Nadel erstreckt, dadurch gekennzeichnet,
das das automatische Steuerungssystem für die Zuführung
des Oberfadens ein Paar von zueinander und voneinander
weg bewegbaren Klemmgliedern zum Prüfen und Ermöglichen
der Zuführung des Oberfadens von der Oberfadenvorrats
quelle zu dem Aufnahmeglied und eine Proportionalsteuerungs
vorrichtung enthält zum Steuern der Geschwindigkeit wenig
stens entweder einer Bewegung zum Zusammenwirken oder einer
Bewegung zum Trennen der Fadenklemmglieder proportional
zu einer Nähgeschwindigkeit, wobei die Zeitsteuerung und
die Zeitdauer beim Prüfen und beim Erlauben der Zuführung
des Oberfadens in Abhängigkeit von der Dicke des verwen
deten Nadelfadens automatisch verändert werden.
12. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Proportionalsteuerungsvorrich
tung ein Nockenglied, das mit einer Hauptwelle der Näh
maschine betätigbar verbunden ist und einen Nockenstößel
enthält, der mit dem Nockenglied zusammenwirkt und der
mit einem der Fadenklemmglieder betätigbar verbunden
ist.
13. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Nockenglied als eine elyptische
Nocke zum Steuern der Geschwindigkeit sowohl einer Be
wegung für das Zusammenwirken als auch einer Bewegung
zum Trennen der Fadenklemmglieder ausgebildet ist.
14. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet , daß es weiterhin einen Oberfadenzu
führungsmechanismus enthält, der zwischen der Oberfaden
versorgungsquelle und den Fadenklemmgliedern angeordnet
ist und der synchron mit der Hin- und Herbewegung der
Nadel zum Herausziehen des Nadelfadens von der Oberfaden
vorratsquelle um einen vorgegebenen Betrag verbunden ist,
während die Fadenklemmglieder zusammenwirken, um den
Oberfaden einzuklemmen.
15. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Oberfadenzuführungsmechanismus
ein Paar von Fadenführungen und einen Fadenfanghaken
enthält, der mit dem Aufnahmeglied zum Fangen des Ober
fadens zwischen den Fadenführungen betätigbar verbunden
ist.
16. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens in einer Nähmaschine mit einer Oberfadenvor
ratsquelle, einer sich in Längsrichtung hin- und herbe
wegenden, mit einem Öhr versehenen Nadel und einem Ober
fadenzuführungsweg, der sich von der Oberfadenvorrats
quelle zu dem Öhr der Nadel erstreckt und der wenigstens
ein Umlenkteil enthält, dadurch gekennzei
chnet, daß das automatische Steuerungssystem für
die Zuführung des Oberfadens ein Paar von Fadenberührungs
gliedern, die in dem Umkehrteil des Oberfadenzuführungs
wegs angeordnet sind und die zu und voneinander weg in
einer besonderen Richtung bewegbar sind, die im wesentlichen
parallel zu einer Ebene ist, die den Oberfadenzuführungs
weg um diesen Umlenkteil herum enthält und eine Steuer
vorrichtung zum Steuern der Bewegung der Fadenberührungs
glieder enthält, um einen Betrag des dem Öhr der Nadel
zuzuführenden Oberfadens zu steuern.
17. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fadenberührungsglieder eine
Fadenführungsplatte, die an einen Maschinenrahmen be
festigt ist und ein Fadenklemmglied enthält, das zu und
weg von der Fadenführungsplatte bewegbar ist und daß die
Fadenführungsplatte an einer festen Stelle in einer Um
lenkrichtung des Umlenkteils angeordnet ist.
18. Automatisches Steuerungssystem für die Zuführung eines
Oberfadens nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Fadenberührungsglieder Kontakt
oberflächen aufweisen, die in Punktkontakt zusammenwirken,
um den Oberfaden sicher einzuklemmen.
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