DE4110332A1 - Naehmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschine. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Nähmaschine mit einem Nadelstangenausrückmechanismus und einem Fadenschneidmecha­ nismus. Der erstere Mechanismus ist zum Anhalten der seitli­ chen Hin- und Herbewegung einer Nadelstange, an der eine Nähnadel angebracht ist, vorgesehen, und der letztere Mecha­ nismus ist zum Schneiden eines Fadens vorgesehen.

Zum Sticken eines Stickmusters oder eines großen dekorativen Musters wird ein Nähgut auf einer Stichplatte in horizontalen Richtungen hin- und herbewegt oder geschwungen. Es ist somit notwendig, daß die vertikale Hin- und Herbewegung der Nadel­ stange zeitweilig während der schwingenden Bewegung des Näh­ gutes angehalten wird. Zu diesem Zweck ist herkömmlicherweise ein Nadelstangenausrückmechanismus eingesetzt, der zwischen einer Armspindel oder Armwelle und der Nadelstange zum Tren­ nen der letzteren von der ersteren vorgesehen ist.

Ein Beispiel eines derartigen Nadelstangenausrückmechanismus ist in der japanischen offengelegten Gebrauchsmusterschrift 62-1 39 472 offenbart. Der dort offenbarte Mechanismus weist eine Kupplung auf, die zum Trennen der Nadelstange von einem Nadelstangengreifer vorgesehen ist, in dem die Nadelstange durch einen Schrittmotor weiter geschwungen wird als eine Zickzackstichbreite.

Weiterhin sind Nähmaschinen von dem Typ bekannt, die einen durch einen Nähmotor angetriebenen Fadenschneidmechanismus aufweisen, wie in der US-PS 45 92 297 offenbart ist. Der Fadenschneidmechanismus ist unterhalb einer Stichplatte zum automatischen Schneiden von Fäden beim Beenden des Nähens an­ geordnet. Bei einer solchen Art von Nähmaschine ist es not­ wendig, daß die vertikale Hin- und Herbewegung der Nadel­ stange nach der Betätigung des Fadenschneidmechanismus ge­ stoppt wird, damit eine Nähnadel daran gehindert werden kann, aufgrund der Trägheit des Nähmotors in dem Nähgut steckenzu­ bleiben, nachdem die Fäden geschnitten sind. Daher werden herkömmliche Nähmaschinen mit einer Kupplung zwischen dem Nähmotor und einer Armspindel bzw. Armwelle zum Trennen der Nadelstange von dem Nähmotor, nachdem der Fadenschneidmecha­ nismus betätigt ist, vorgesehen.

Das Vorsehen der mit dem Fadenschneiden zusammenwirkenden Kupplung erhöht jedoch die Zahl der Komponenten oder Teile der Nähmaschine, obwohl die Kupplung nur benutzt wird, wenn ein Faden geschnitten wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Nähmaschine zu schaffen, die einen Fadenschneidmechanismus aufweist und bei der eine Kupplung beim Fadenschneiden nicht mehr verwendet zu werden braucht, so daß die Zahl der Teile der Nähmaschine verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Nähmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Sie weist einen Nähmotor auf. Sie weist eine betriebsmäßig mit dem Nähmotor verbundene Armspindel auf, die um ihre eigene Achse durch den Nähmotor gedreht wird. Sie weist eine Nadelstange auf. Eine Nadel ist an der Nadelstange angebracht. Ein Nadelstangenausrückmecha­ nismus ist zwischen der Armspindel und der Nadelstange vorge­ sehen, der normalerweise die Rotation der Armspindel auf die Nadelstange überträgt, so daß die Nadelstange senkrecht auf- und abbewegt wird, der jedoch die Nadelstange von der Arm­ spindel so trennt, daß die Drehungen der Armspindel nicht mehr auf die Nadelstange übertragen werden, wenn er betätigt wird. Ein Fadenschneidmechanismus ist zum Schneiden eines Fadens bei seiner Betätigung vorgesehen. Eine Rotationspha­ senerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Rotationsphase der Armspindel und zum Erzeugen eines Signals, das die er­ faßte Rotationsphase anzeigt, ist vorgesehen. Schließlich ist eine Steuereinrichtung zum Betätigen des Nadelstangenausrück­ mechanismus, wenn das Signal eine vorbestimmte Rotationsphase anzeigt, nachdem der Fadenschneidmechanismus aktiviert ist, vorgesehen.

Wenn im Betrieb der Fadenschneidmechanismus betätigt wird, wird daraufhin der Nadelstangenausrückmechanismus als Reak­ tion auf das Signal von der Rotationsphasenerfassungseinrich­ tung betätigt, das anzeigt, daß die Armspindel die vorbe­ stimmte Rotationsphase erreicht hat. Daraufhin wird die Bewe­ gung der Nadelstange angehalten. Deshalb steckt die Nähnadel nicht in einem Nähgut, nachdem der Faden geschnitten ist.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht einer Ausfüh­ rungsform der Nähmaschine;

Fig. 2 ein Blockschaltbild zum Veranschaulichen der elektronischen Anordnung in der in Fig. 1 gezeigten Nähmaschine; und

Fig. 3 eine graphische Darstellung zum Erläutern der Beziehung zwischen den Bewegungen einer Armspindel und einer Nadelstange.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist eine sich horizontal in einem Arm 1 erstreckende Armspindel bzw. Armwelle 2 ein Ende auf, das betriebsmäßig mit einem Nähmotor 15 (in Fig. 2 ge­ zeigt) verbunden ist, und sie weist ein anderes Ende auf, das durch einen Nadelstangenausrückmechanismus 3 mit einer Nadel­ stange 4 verbunden ist. Eine Nadel 5 ist entfernbar an der Nadelstange 4 angebracht. Drehungen der Armspindel 2 werden durch den Nadelstangenausrückmechanismus 3 auf die Nadel­ stange 4 übertragen, wodurch die Nadel 5 auf- und abwärts be­ wegt wird.

Verschiedene Nadelstangenausrückmechanismen sind im Stand der Technik bekannt, daher wird eine ausführliche Beschreibung nicht gebracht. Kurz gesagt, der Nadelstangenausrückmechanis­ mus 3 weist einen Kurbelmechanismus zum Wandeln einer axialen rotierenden Bewegung der Armspindel 2 in eine Hin- und Herbe­ wegung auf, die auf die Nadelstange 4 übertragen wird. Wenn eine Spule aktiviert wird, löst sich eine auf der Kurbelseite vorgesehene Klaue von einem Nadelstangengreifer so, daß die Kraftübertragung auf die Nadelstange 4 unterbrochen wird. Nach Deaktivierung der Spule wird die Klaue wieder in Ein­ griff mit dem Nadelstangengreifer an einer Position gebracht, an der der Nadelstangengreifer den oberen Totpunkt erreicht hat. Dadurch wird wieder Kraft auf den Nadelstangengreifer übertragen. Der bei dieser Ausführungsform eingesetzte Nadel­ stangenausrückmechanismus ist so ausgelegt, daß der Nadel­ stangengreifer immer durch eine Feder aufwärts gedrückt wird, wodurch die Nadelstange zu dem oberen Totpunkt angehoben wird, wenn die Klaue von dem Nadelstangengreifer gelöst ist.

Eine sich horizontal innerhalb eines Bettes 6 erstreckende Bettspindel bzw. Bettwelle 7 ist betriebsmäßig mit einem Übertragungsmechanismus 8 mit der Armspindel 2 verbunden. Da­ durch wird die axiale Drehbewegung der Armspindel 2 auf die Bettspindel 7 übertragen. Die Bettspindel 7 treibt ein (nicht gezeigtes) Vorschubzahnrad, das unterhalb einer (nicht ge­ zeigten) Stichplatte vorgesehen ist, und dient als Antriebs­ quelle für einen Fadenschneidmechanismus 9, der ebenfalls un­ ter der Stichplatte vorgesehen ist. Der Fadenschneidmechanis­ mus 9 wird in eine Betriebsbedingung durch die Aktivierung eines Schrittmotors 10 gebracht. Er wird tätig zum Schneiden eines Fadens in dem Abschnitt unterhalb der Stichplatte, wenn sich die Armspindel 2 an einer vorbestimmten Rotationsphase befindet (siehe Fig. 3).

In dem Arm 1 ist eine Phasenerfassungseinrichtung 11 zum Er­ fassen der Rotationsphase der Armspindel 2 vorgesehen. Die Phasenerfassungseinrichtung 11 weist eine Lichtabschirmplatte 11a auf, die fest an der Armspindel 2 befestigt ist und ein­ stückig damit drehbar ist, und einen Photounterbrecher 11b, der an einer Stelle so angebracht ist, daß die Lichtabschirm­ platte 11a den optischen Weg des Photounterbrechers 11b durchquert, auf. Die Lichtabschirmplatte 11a ist mit einer sektorförmigen Öffnung an einer vorbestimmten Winkelposition gebildet. Die Rotationsphase der Armspindel 2 wird durch Un­ terbrechen des optischen Weges des Photounterbrechers 11b durch die Lichtabschirmplatte 11a erfaßt. Die Phasenerfas­ sungseinrichtung 11 erzeugt ein Phasenerfassungssignal S_p, das an eine in Fig. 4 gezeigte elektronische Steuerschaltung 12 angelegt wird. Als Reaktion auf das Phasenerfassungssignal S_p wird die Spule des Nadelausrückmechanismus 3 gesteuert.

Die elektronische Steuerschaltung 12 weist einen Mikrocompu­ ter auf und dient als Controller für den Nadelstangenausrück­ mechanismus 3. Weiterhin steuert die Schaltung 12 die gesamte Tätigkeit der Nähmaschine. Zum Beispiel steuert die Schaltung 12 die Rotation des Nähmotors 15 als Reaktion auf Signale eines EIN/AUS-Schalters 13 und einer Geschwindigkeitssteue­ rung 14.

Wenn in der oben beschriebenen Anordnung ein Nähgut in hori­ zontale Richtungen zum Sticken eines Stickmusters oder eines großen dekorativen Musters hin- und herbewegt wird, wird der Nadelstangenausrückmechanismus 3 aktiviert, wobei die Spule des Mechanismus 3 zum Lösen der Klaue von dem Nadelstangen­ greifer aktiviert wird. Als Resultat wird die Nadelstange 4 von der Armspindel 2 getrennt und an dem oberen Totpunkt an­ gehalten, da sie durch die Feder angehoben wird. Wenn der Na­ delfaden am Ende des Nähens zu schneiden ist, wird zuerst der Schrittmotor 10 aktiviert, wodurch der Fadenschneidmechanis­ mus 9 in eine Betriebsbedingung gebracht wird. Dann wird der Faden geschnitten, wenn die Rotationsphase der Armspindel 2 in einem Fadenschneidbereich liegt. Das ist zum Beispiel der Fall, wenn die Rotationsphase der Armspindel 2 in dem Bereich zwischen 300° bis 50° liegt, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Außerdem wird die Rotationsphase der Armspindel die ganze Zeit durch die Phasenerfassungseinrichtung 11 überwacht. Wenn der Schrittmotor 10 zum Fadenschneiden aktiviert ist und wenn weiter erfaßt ist, daß die Rotationsphase der Armspindel in den vorbestimmten Bereich gebracht ist, z. B. ungefähr 330°, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wenn die Spule des Nadelstan­ genausrückmechanismus 3 als Reaktion auf das von der elektro­ nischen Steuerschaltung 12 angelegte Signal aktiviert. Folg­ lich wird die Klaue des Nadelausrückmechanismus 3 von dem Na­ delstangengreifer gelöst, wodurch die Nadelstange 4 von der Armspindel 2 getrennt wird. Dadurch wird die Nadelstange 4 an dem oberen Totpunkt angehalten, während sie durch die Feder aufwärts gedrückt wird. Daher wird die Nadel 5 daran gehin­ dert, in dem Nähgut nach dem Schneiden des Fadens zu stecken. Danach wird der Schrittmotor 10 wieder aktiviert, wenn erfaßt wird, daß die Rotationsphase der Armwelle 2 außerhalb des Fa­ denschneidbereiches ist, wodurch der Fadenschneidmechanismus in den Nicht-Betriebszustand gebracht wird. Wenn weiterhin die Rotationsphase der Armspindel 2 sich bei 0° befindet, greift die Klaue in den Nadelstangengreifer an dem oberen Totpunkt so ein, daß die Armwelle 2 und die Nadelstange 3 be­ triebsmäßig miteinander verbunden sind.

Wie oben beschrieben worden ist, wird der Nadelstangenaus­ rückmechanismus 3 nicht nur betätigt, während das Nähgut zum Sticken von Stickmustern oder ähnlichen hin- und herbewegt wird, er wird auch aktiviert, wenn die Armspindel 2 eine vor­ bestimmte Rotationsphase erreicht hat, nachdem der Faden­ schneidmechanismus 9 aktiviert ist. Daher ist ein Kupplungs­ mechanismus nicht länger notwendig, der bis jetzt zum Anhal­ ten der Bewegung der Nadelstange nach dem Schneiden des Fa­ dens nötig war. Es ist daher vorteilhaft, daß die Zahl der zum Herstellen einer Nähmaschine benötigten Teile reduziert werden kann, und damit können die Kosten der Teile und die Herstellungskosten verringert werden.

Claims (6)

1. Nähmaschine mit
einem Nähmotor (15),
einer betriebsmäßig mit dem Nähmotor (15) verbundenen Arm­ spindel (2), die um ihre Achse durch den Nähmotor (15) ge­ dreht wird;
einer Nadelstange (4);
einer an der Nadelstange (4) angebrachten Nadel (5),
einem zwischen der Armspindel (2) und der Nadelstange (4) vorgesehenen Nadelstangenausrückmechanismus (3) zum normalen Übertragen der Drehung der Armspindel (2) auf die Nadelstange (4) zum Aufwärts- und Abwärtsbewegen der Nadelstange (4) und zum Trennen der Nadelstange (4) von der Armspindel (2), so daß die Drehungen der Armwelle (2) bei Aktivierung nicht auf die Nadelstange (4) übertragen werden;
einem Fadenschneidmechanismus (9) zum Schneiden bei Aktivie­ rung eines Fadens,
gekennzeichnet durch
eine Rotationsphasenerfassungseinrichung (11) zum Erfassen einer Rotationsphase der Armspindel (2) und zum Erzeugen eines die erfaßte Rotationsphase anzeigenden Signales (S_p) und
eine Steuereinrichtung (12) zum Aktivieren des Nadelstangen­ ausrückmechanismus (3), wenn das Signal (S_p) eine vorbe­ stimmte Rotationsphase anzeigt, nachdem der Fadenschneidme­ chanismus (9) aktiviert ist.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (12) den Fadenschneidmechanismus (9) aktiviert, wenn das Signal (S_p) anzeigt, daß die Rotationsphase der Armspindel (2) in einem vorbestimmten Bereich liegt.

3. Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
mit einem betriebsmäßig mit dem Fadenschneidmechanismus (9) verbundenen Schrittmotor zum Bewirken, daß der Fadenschneid­ mechanismus in einem betriebsmäßigen Zustand ist, wenn der Schrittmotor (10) angetrieben ist,
wobei der Nadelstangenausrückmechanismus (3) aktiviert wird, wenn das Signal (S_p) anzeigt, daß die Rotationsphase der Arm­ spindel (2) die vorbestimmte Rotationsphase erreicht hat un­ ter einer Bedingung, in der der Schrittmotor (10) angetrieben ist.

4. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsphasenerfassungsein­ richtung (11) eine an der Armspindel (2) befestigte Lichtab­ schirmplatte (11a), die zusammen mit der Armspindel (2) ge­ dreht wird, und einen Photounterbrecher (11b) aufweist, der so angeordnet ist, daß die Lichtabschirmplatte (11a) einen optischen Weg des Photounterbrechers (11b) durchquert.

5. Nähmaschine mit:
einem Nähmotor (15);
einer betriebsmäßig mit dem Nähmotor (15) verbundenen Arm­ spindel (2), die um ihre Achse durch den Nähmotor (15) ge­ dreht wird;
einer Nadelstange (4);
einer an der Nadelstange (4) angebrachten Nadel (5);
einem Seitenvorschubmechanismus zum Vorschieben bei Betäti­ gung eines Nähgutes in eine Seitenrichtung;
einem Nadelstangenausrückmechanismus (3) zum normalen senk­ rechten Bewegen der Nadelstange aufwärts und abwärts und zum Anhalten der senkrechten Bewegung der Nadelstange (4), wenn der Seitenvorschubmechnismus betätigt ist;
einem Fadenschneidmechanismus (9) zum Schneiden bei Aktivie­ rung eines Nadelfadens;
gekennzeichnet durch
eine Rotationsphasenerfassungseinrichtung (11) zum Erfassen einer Rotationsphase der Armspindel (2) und zum Erzeugen ei­ nes die erfaßte Rotationsphase anzeigenden Signales (S_p) und
eine Steuereinrichtung (12) zum Aktivieren des Nadelausrück­ mechanismus, wenn das Signal (S_p) eine vorbestimmte Rotati­ onsphase anzeigt, nachdem der Fadenschneidmechanismus (9) ak­ tiviert ist.

6. Nähmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelstangenausrückmechanis­ mus (3) zwischen dem Nähmotor (15) und der Nadelstange (4) vorgesehen ist.