EP0997567B1

EP0997567B1 - Nähmaschinezubehör

Info

Publication number: EP0997567B1
Application number: EP98890320A
Authority: EP
Inventors: Johannes Sahl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: EP0997567A1; DE59806827D1; ATE230449T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Nähmaschinenzubehör zum Endenerkennen beim Nähen schlauchförmiger Werkstücke mit einem an eine Steuerungseinrichtung der Nähmaschine anschließbaren Positionsgeber.

Beim Nähen schlauchförmiger Werkstücke, beispielsweise beim Nähen von Säumen oder Bunden, kommt es durch den bogenförmigen Nahtverlauf, durch ein seitliches Verziehen des Nähgutes u. dgl. während des Werkstückumlaufes zu einem Seitenversatz der fertiggestellten Naht gegenüber dem noch ungenähten Nahtbereich, so daß ein automatisches Erkennen des Nahtanfanges bzw. Nahtendes mittels eines punktuell wirksamen Positionsgebers, z. B. einer Reflexions- oder Durchlichtschranke, kaum möglich ist, da eben während des Umlaufvorschubes beim Nähen die fertiggestellte Naht im Rücklaufbereich meist seitlich neben der punktuellen Erkennung vorbeiwandert und nicht erfaßbar ist Um eine solche automatische Endenerkennung zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen, das Werkstück bei Nahtbeginn mit einem Wassertropfen zu befeuchten und diesen befeuchteten Werkstückbereich durch einen Feuchtigkeitsgeber kurz vor dem Rundumlauf zu erfassen, so daß dann auf Grund des gegebenen Abstandes zwischen Feuchtigkeitsgeber und Nähstelle der Nähvorgang nach einem Rundumnähen beendet werden kann. Allerdings bedarf es dazu eines Befeuchtens der Werkstückes, was zwangsweise auch eine Befeuchtung der Nähmaschine mit sich bringt. Durch die unterschiedliche Saugfähigkeit des Nähmaterials kommt es außerdem zu vergleichsweise ungenauen Endenbestimmungen und damit zu einer entsprechenden Beeinträchtigung der Nähqualität.

Aus der DD 274 641 A ist auch schon eine Vorrichtung zur Positionserkennung einer Nähgutkante bekannt, wobei lichtempfindliche Sensorelemente mit ihren Längsachsen bzw. Flächenmittelpunkten die Seiten bzw. Scheitelpunkte eines gleichseitigen Vieleckes bilden. Diese Sensorelemente werden von einer gemeinsamen Lichtquelle beleuchtet und erzeugen lichtenergieabhängige elektrische Spannungen. Bei einer Nähgutzufuhr stellen sich so entsprechend der Bedeckungsverhältnisse unterschiedliche Spannungen ein, deren Änderung während des Nähens eine Änderung der Bedekkurgsverhältnisse anzeigen und eine Korrektur der Nährichtung einleiten. Eine solche Steuerschaltung ist zum Endenerkennen allerdings völlig ungeeignet

Gemäß der DE 32 24 314 A wurde auch schon eine selbstkompensierende optoelektronische Lagen- und Saumfühleinrichtung für eine Nähmaschine vorgeschlagen, die mittels eines Lichtfühlers und einer diesem zugeordneten Lichtquelle sowie einer dem Ausgang des Fühlers nachgeordneten Fühlschaltung das einfallende Licht und die Änderungen dieses Lichtes aufgrund einer Änderung in der Stofflage erfaßt und dadurch das Erkennen von Schichtänderungen ermöglicht. Es kommt zu einer recht aufwendigen Steuerungseinrichtung mit der Gefahr von Fehlsteuerungen durch Änderungen im einfallenden Licht, die nicht durch Schichtänderungen, sondern durch Dichteunterschiede der einzelnen Schichten oder andere die Lichtstärke beeinflussende Umstände bedingt sind. Auch diese mit nur einem Lichtfühler arbeitende Einrichtung erlaubt demnach keine befriedigende Endenerkennung.

Aus der EP-A-0 524 811 its eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffes des Anspruches 1 bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Nähmaschinenzubehör der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das auf verhältnismäßig einfache Waise eine ausreichend exakte Endenerkennung ohne Verwendung von Wasser oder anderen Markierungsmitteln erlaubt und auch für andere Erkennungszwecke einsetzbar ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der in Vorschubrichtung des Werkstückes vor der Nähstelle vorgesehene Positionsgeber zumindest zwei quer zur Vorschubrichtung nebeneinander angeordnete Lichtsensoren aus ober- und unterhalb der Werkstückbahn liegenden Sender- und Empfängerteilen umfaßt, wobei die Lichtsensoren die Lichtstärke des das Werkstück durchdringenden Lichtstrahles erfassen und der Steuerungseinrichtung einlesen, welche Steuerungseinrichtung die Daten des werkstückseitig äußersten Lichtsensors als Referenzdaten mit den Daten der anderen Lichtsensoren vergleicht und das Auftreten von gegenüber der durch die Referenzdaten gegebenen Lichtstärke eine geringere Lichtstärke anzeigenden Daten wenigstens eines anderen Lichtsensors als Werkstückende wertet und den Nähmaschinenantrieb dementsprechend ansteuert.

Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß beim Saum- und Bundnähen schlauchförmiger Werkstücke durch das Einschlagen des Werkstückrandes oder das Aufnähen eines Bandes od. dgl. das Werkstück vom Nahtanfang an durch wenigstens eine weitere Stoff- und Bandlage verstärkt ist und damit die Lichtstärke eines hier das Werkstück durchdringenden Lichtstrahles stärker beeinflußt wird als die eines durch das unbearbeitete Werkstück hindurchgehenden Lichtstrahles. Gibt es daher wenigstens zwei Lichtsensoren, von denen der eine im Bereich des unvemähten Werkstückbereiches sitzt und der andere im Bereich des Nähvorganges, dann ist eine Verringerung der Lichtstärke bei einem Durchlichtsensor im Nähbereich gegenüber der Lichtstärke eines als Referenzsensor außerhalb des Nähbereiches vorgesehenen Durchlichtsensors ein eindeutiges Zeichen für das Erreichen des Nähanfanges. Damit kann nun in Abhängigkeit vom jeweiligen Abstand des Positionsgebers zur Nähstelle der noch verbleibende Vorschubweg für ein einwandfreies Rundumnähen exakt bestimmt werden und die Steuerungseinrichtung ist in der Lage, den Nähantrieb entsprechend anzusteuern, um den Nähvorgang nach einer vollen Umlaufbahn wunschgemäß zu beenden. Die Lichtsensoren müssen auf Grund des einen als Referenzlichtsensor dienenden Lichtsensors nicht an die jeweiligen werkstückeigenen Durchlichtverhältnisse angepaßt werden, sondern ergeben unabhängig vom jeweiligen Werkstück eine ordnungsgemäße Endenerkennung, wobei ein seitlicher Versatz des Nähgutes während des Rundumnähens durch eine entsprechende Anzahl der nebeneinandergereihten Lichtsensoren überbrückt und der Nahtanfang bei jedem beliebigen Nahtverlauf bzw. Vorschubverlauf des Werkstückes eindeutig erfaßt werden kann.

Sind nur zwei Lichtsensoren nebeneinander angeordnet, läßt sich dieser Positionsgeber zweckmäßigerweise als Nahtbreitenüberwachung bei einer oder mehreren Nähgutlagen einsetzen, doch reicht diese geringe Sensoranzahl für eine sichere Endenerkennung meist nicht aus. Dazu weist erfindungsgemäß der Positionsgeber eine Mehrzahl, vorzugsweise sechs Lichtsensoren auf, von denen die zugehörenden Sender- und/oder Empfängerteile jeweils zu einer Installationseinheit zusammengefaßt sind, wobei außerdem die Senderteile einen gemeinsamen Lichtbalken od. dgl. bilden können. Eine solche höhere Anzahl von Lichtsensoren erfaßt einen entsprechend breiten Nähbereich, so daß unabhängig vom Werkstückvorschub und Nahtverlauf eine exakte Endenerkennung gewährleistet wird. Durch die Zusammenfassung der Sender- und/oder Empfängerteile zu Installationseinheiten bleibt dabei die Montage des Zubehörs und auch der Anschluß an die Steuerungseinrichtung einfach und mit wenigen Handgriffen durchführbar, wobei auch die Senderteile zu einem gemeinsamen Lichtbalken vereint sein können, dem allerdings jeweils einzelne Empfängerteile zugeordnet sein müssen.

Auf Grund der Möglichkeit, mittels der Durchlichtsensoren aufeinanderliegende Werkstücklagen gegenüber einzelnen Werkstücklagen erkennen zu können, läßt sich das erfindungsgemäße Nähmaschinenzubehör auch bestens zur Randkantenkontrolle beim Nähen wenigstens zweier randkantengleich übereinandergelegter Werkstücke verwenden, wobei die Steuerungseinrichtung das Auftreten von gegenüber der durch die Referenzdaten gegebenen Lichtstärke eine größere Lichtstärke anzeigenden Daten wenigstens eines anderen Lichtsensors als Querversatz der Randkante des einen Werkstückes gegenüber der Randkante des anderen Werkstückes wertet und den Nähmaschinenantrieb dementsprechend ansteuert Hier wird bei einem Randkantenversatz das Durchlicht wegen der im Versatzbereich nur mehr einfachen oder verringerten Werkstücklagen verstärkt und kann so zum Erkennen eines solchen Kantenfehlers herangezogen werden. Die Steuerungseinrichtung braucht daher lediglich in Abhängigkeit vom Auftreten eine vergrößerte Lichtstärke anzeigender Daten wenigstens eines Lichtsensors den Nähmaschinenantrieb anzuhalten und ein Nähen der Werkstücke mit Kantenfehlern ist vermieden.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1, 2 und 3: eine Nähmaschine mit erfindungsgemäßem Zubehör in schematischer Seitenansicht, Stimansicht und Draufsicht

Eine Nähmaschine 1 ist zum Endenerkennen beim Nähen schlauchförmiger Werkstücke W mit einem an eine Steuerungseinrichtung 2 anschließbaren Positionsgeber 3 als Nähmaschinenzubehör ausgestattet, welcher Positionsgeber 3 in Vorschubrichtung V des Werkstückes vor der Nähstelle 4, also der Stichstelle der Nähnadel 5, liegt und im dargestellten Beispiel sechs Lichtsensoren 6 umfaßt, welche quer zur Vorschubrichtung nebeneinander angeordnete Lichtsensoren 6 jeweils oberhalb der Werkstückbahn 7 Senderteile 81, 82, 83, 84, 85, 86 und unterhalb der Werkstückbahn 7 Empfängerteile 91, 92, 93, 94, 95, 96 aufweisen, wobei die Senderteile 81 - 86 eine Installationseinheit 8 und die Empfängerteile 91 - 96 eine Installationseinheit 9 bilden, die über entsprechende Leitungsverbindungen 10, 11 mit der Steuerungseinrichtung 2 verbunden sind. Die Lichtsensoren 6 arbeiten jeweils als Durchlichtsensoren und erfassen die Lichtstärke des das Werkstück durchdringenden Lichtstrahles, wobei der werkstückseitig äußerste Sensor 61 mit seinen Sender- und Empfängerteilen 81, 91 als Referenzsensor dient. Die Steuerungseinrichtung 2 vergleicht die eingelesenen Daten über die Lichtstärke der anderen Sensoren 6 mit denen des Referenzsensors 61 und wertet das Auftreten von Daten wenigstens eines der anderen Sensoren über eine gegenüber der Referenzlichtstärke geringere Lichtstärke als Werkstückende und steuert demgemäß den nicht weiter dargestellten Nähmaschinenantrieb an.

Wie in der Zeichnung angedeutet, wird beispielsweise beim Aufnähen eines Elastikbandes E entlang des Bundes B eines schlauchförmigen Werkstückes W, etwa einer Unterhose, während des umlaufenden Nähvorganges das Bandende F durch das Abdunkeln der Lichtstrahlen der Senderteile 84, 85, 86 von den zugehörigen Empfängerteilen 94, 95, 96 gegenüber der vom Referenzlichtsensor 61 eingelesenen Lichtstärke von der Steuerungseinrichtung 2 erkannt und diese kann den Nähmaschinenantrieb so ansteuern, daß auf Grund des vorgegebenen Abstandes der Sensoren 6 von der Nahtstelle 4 nach der entsprechenden Stichanzahl die Nähmaschine stoppt und der Nähvorgang beendet ist.

Durch die Mehrzahl der angeordneten Lichtsensoren 6 können, wie in Fig. 3 ersichtlich, Seitenversätze des Nahtverlaufes problemlos überbrückt und berücksichtigt werden, wobei es auch keine Rolle spielt, ob das aufgenähte Band überstehend oder bündig aufgenäht wird oder der Nähvorgang aus einem Umschlagen des Randes besteht u. dgl..

Claims

Nähmaschinenzubehör zum Endenerkennen beim Nähen schlauchförmiger Werkstücke (W) mit einem an eine Steuerungseinrichtung (2) der Nähmaschine (1) anschließbaren Positionsgeber (3), dadurch gekennzeichnet, daß der in Vorschubrichtung (V) des Werkstückes (W) vor der Nähstelle (4) vorgesehene Positionsgeber (3) zumindest zwei quer zur Vorschubrichtung (V) nebeneinander angeordnete Lichtsensoren (6) aus ober- und unterhalb der Werkstückbahn (7) liegenden Sender- (81 - 86) und Empfängerteilen (91 - 96) umfaßt, wobei die Lichtsensoren (6) die Lichtstärke des das Werkstück (W) durchdringenden Lichtstrahles erfassen und der Steuerungseinrichtung (2) einlesen, welche Steuerungseinrichtung (2) die Daten des werkstückseitig äußersten Lichtsensors (61) als Referenzdaten mit den Daten der anderen Lichtsensoren (6) vergleicht und das Auftreten von gegenüber der durch die Referenzdaten gegebenen Lichtstärke eine geringere Lichtstärke anzeigenden Daten wenigstens eines anderen Lichtsensors (6) als Werkstückende (F) wertet und den Nähmaschinenantrieb dementsprechend ansteuert.
Nähmaschinenzubehör nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionsgeber (3) eine Mehrzahl, vorzugsweise sechs Lichtsensoren (6) aufweist, von denen die zugehörenden Sender- und/oder Empfängerteile (81 - 86, 91 - 96) jeweils zu einer Installationseinheit (8, 9) zusammengefaßt sind.
Nähmaschinenzubehör nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Senderteile einen gemeinsamen Lichtbalken od. dgl. bilden.
Nähmaschinenzubehör nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch seine Verwendung zur Randkantenkontrolle beim Nähen wenigstens zweier randkantengleich übereinandergelegter Werkstücke, wobei die Steuerungseinrichtung das Auftreten von gegenüber der durch die Referenzdaten gegebenen Lichtstärke eine größere Lichtstärke anzeigenden Daten wenigstens eines anderen Lichtsensors als Querversatz der Randkante des einen Werkstückes gegenüber der Randkante des anderen Werkstückes wertet und den Nähmaschinenantrieb dementsprechend ansteuert.