Nähmaschine sowie Verfahren zum Nähen eines Nahtanfangs mit einer derartigen Nähmaschine

Abstract

 Eine Nähmaschine hat einen Vorrat für einen Oberfaden (9). Eine Nadelstange (7) mit einer Nähnadel (8) dient zur Führung des Oberfadens (9) durch ein Nähgut. Ein Greifer (10) dient zum Erfassen des Oberfadens (9) während einer Stichbildung. Eine Oberfadenklemme (14) ist im vorratsseitigen Oberfadenverlauf zwischen dem Greifer (10) und einem Fadenhebel (18) angeordnet. Eine Oberfaden-Spannungseinrichtung (21) ist im vorratsseitigen Oberfadenverlauf vor der Oberfadenklemme (14) angeordnet. Zwischen dem Fadenhebel (18) und der Oberfaden-Spannungseinrichtung (21) ist eine Fadenzieheinrichtung (24) angeordnet. Diese ist gesteuert umstellbar zwischen einer Neutralstellung und einer Fadenziehstellung, wobei der Weg des Oberfadens (9) in der Fadenziehstellung um eine Fadenweg-Differenz länger ist als in der Neutralstellung. Es resultiert eine Nähmaschine, bei der auf betriebssichere Weise ein kurzes am Nahtanfang aus dem Nähgut herausstehendes Oberfadenstück gewährleistet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Nähen eines Nahtanfangs mit einer derartigen Nähmaschine.

[0002] Eine gattungsgemäße Nähmaschine ist bekannt aus der EP 2 028 311 A2 und aus der DE 102 34 251 A.

[0003] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf betriebssichere Weise ein kurzes am Nahtanfang aus dem Nähgut herausstehendes Oberfadenstück zu gewährleisten, wobei dies mit geringem baulichen Aufwand geschehen soll.

[0004] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Nähmaschine mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

[0005] Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Fadenzieheinrichtung zwischen dem Fadenhebel und der Oberfaden-Spannungseinrichtung zur Möglichkeit führt, einen bei einer Abwärtsbewegung des Fadenhebels entstehenden Fadenüberschuss zurückzuziehen und mithilfe des Fadenhebels den Oberfaden beim Nähen des Nahtanfangs anschließend so weit im Nähgut zurückzuziehen, dass das freie Ende des Oberfadens am Nahtanfang nur noch gering aus dem Nähgut heraussteht. Der Oberfaden wird dabei um eine Länge zurückgezogen, die der Fadenweg-Differenz, die über die Fadenzieheinrichtung herbeigeführt wird, entspricht. Zudem kann das den Beginn des Oberfadens darstellende freie Ende des Oberfadens unter das Nähgut gezogen werden, so dass es nicht die Optik des vernähten Nähguts beeinträchtigt. Es resultiert ein optisch gefälliger Nahtanfang, ohne dass die Notwendigkeit besteht, das herausstehende freie Ende des Oberfadens durch Abschneiden weiter zu verkürzen. Dies ist insbesondere bei Anwendungen von Vorteil, bei denen die optische Nahtqualität von besonderem Interesse ist, beispielsweise beim Vernähen von Leder bei Innenraumkomponenten eines Kraftfahrzeugs. Die Oberfaden-Spannungseinrichtung kann aufgeteilt sein in eine Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung und eine Oberfaden-Vorspannungs- oder Zusatzspannungseinrichtung. Die Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit, die gemeinsam mit dem Fadenhebel einen Bereich des Oberfadenverlaufs vorgibt, in dem die Fadenzieheinrichtung angeordnet ist, ist Bestandteil der Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung, also nicht Bestandteil der Oberfaden-Vorspannungs- oder Zusatzspannungseinrichtung.

[0006] Eine Fadenzieheinrichtung nach Anspruch 2 kann mit geringem baulichen Aufwand in eine Oberfadenführung integriert werden. Alternativ ist es möglich, die Fadenzieheinrichtung mit einer geradlinig quer zum Fadenlauf verlagerbaren Fadenöse auszubilden. Ein Antrieb zum Verlagern der Fadenöse kann mittels eines Hubzylinders oder eines Hubmagneten erfolgen. Ein Positionierantrieb für den Ausleger der Fadenzieheinrichtung kann einen Schrittmotor aufweisen.

[0007] Eine Ösenanordnung nach Anspruch 3 optimiert die fadenziehende Wirkung der Fadenzieheinrichtung. Bevorzugt sind die beiden gehäusefesten Faden-Führungsösen im Fadenverlauf nahe der schwenkbaren Fadenöse angeordnet. Ein Abstand zwischen der schwenkbaren Fadenöse in der Neutralstellung und den beiden gehäusefesten Faden-Führungsösen kann kleiner sein als 2 cm und kann auch kleiner sein als 1 cm.

[0008] Genau eine Oberfadenklemme führt zu einer Verringerung des baulichen Aufwandes und des Steuerungsaufwandes beim Betrieb der Nähmaschine. Eine Anordnung der Oberfaden-Spannungseinrichtung nach Anspruch 5 erleichtert eine Ansteuersequenz beim Betreiben der Fadenzieheinrichtung, da eine Synchronisierung eines Betriebs der Oberfaden-Spannungseinrichtung mit dem Betrieb der Fadenzieheinrichtung nicht erforderlich ist.

[0009] Alternativ ist eine Ausgestaltung mit mehreren Oberfaden-Haupt-Spannungseinheiten nach Anspruch 6 möglich. Eine solche Gestaltung der Oberfaden-Spannungseinrichtung führt zu einer sicheren und definierten Fadenspannung im Nähbetrieb. Die Fadenzieheinrichtung kann dann zwischen den Oberfaden-Haupt-Spannungseinheiten angeordnet sein. Dort ist in der Regel ein ausreichender Bauraum zur Unterbringung der Fadenzieheinrichtung gegeben.

[0010] Die Vorteile eines Verfahrens nach Anspruch 7 und 8 entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit der Vorrichtung bereits erläutert wurden. Die Gegen-Drehposition kann nach einer Umdrehung der Greiferspitze um mindestens 180° nach der Erfassungs-Drehposition erreicht sein, beispielsweise nach einer Umdrehung der Greiferspitze um 240° oder 245°. Aufgrund der Beibehaltung der Fadenklemmstellung während zumindest eines Teils der Greiferdrehung nach dem Erfassen des Oberfadens durch den Greifer wird erreicht, dass das Oberfadenende am Nahtanfang mit dem Greifer durch das Nähgut nach unten gezogen wird. Das Anziehen des Oberfadens beim Umstellen der Fadenzieheinrichtung von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung führt dazu, dass der Fadenhebel dann, wenn er sich nachfolgend wieder hebt, bei freigegebener Oberfadenklemme den Oberfaden am Nahtanfang um den durch die Wegdifferenz des Oberfadens, der durch die Umstellung der Fadenzieheinrichtung herbeigeführt wird, vorgegebenen Längenbetrag zurückzieht. Das Umstellen der Fadenzieheinrichtung von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung kann während des ersten Stichs des Nahtanfangs erfolgen. Das Umstellen kann alternativ während des zweiten Stichs, während des dritten Stichs oder auch während eines noch späteren Stichs beim Nähen des Nahtanfangs erfolgen. Das Rückstellen der Fadenzieheinrichtung von der Fadenziehstellung in die Neutralstellung kann während des weiteren Nähens in kleinen Schritten inkrementweise erfolgen. Das Rückstellen kann auch bei Beendigung des Nähvorgangs erfolgen. Das Umstellen in die Neutralstellung kann beispielsweise bei einem abschließenden Faden-Schneidvorgang der Nähmaschine erfolgen.

[0011] Beim Verfahren nach Anspruch 9 ist sichergestellt, dass die Fadenzieheinrichtung den Oberfaden vom Fadenhebel her zieht und damit erwünscht den Oberfaden aus dem Nähgut zurückzieht. In der Minder-Spannungsstellung kann die Oberfaden-Haupt-Spannungseinheiten zwischen dem Fadenhebel und der Fadenzieheinrichtung den Oberfaden unter eine im Vergleich zur Normalspannung reduzierte Restfadenspannung setzen. Alternativ kann beim Umstellen der Fadenzieheinrichtung von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung die Oberfaden-Haupt-Spannungseinheiten zwischen dem Fadenhebel und der Fadenzieheinrichtung komplett deaktiviert werden.

[0012] Ein Entlasten eines Stoffdrückers nach Anspruch 10 verhindert, dass beim Ziehen des Oberfadens durch das Nähgut nach unten durch den Greifer der Oberfaden unerwünscht vom Stoffdrücker eingeklemmt ist.

[0013] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Vorderansicht einer Nähmaschine;

Fig. 2

gegenüber Fig. 1 vergrößert Details einer Oberfadenführung der Nähmaschine nach Fig. 1 in einer Armwellenstellung "0° Nadelstange oberer Totpunkt";

Fig. 3

gegenüber Fig. 1 vergrößert Details einer Oberfadenführung der Nähmaschine nach Fig. 1 in einer Armwellenstellung "205° Schleifenhub";

Fig. 4

schematisch einen vertikalen Schnitt durch ein doppellagiges Nähgut längs einer durch einen Oberfaden und einen Unterfaden vorgegebenen Nahtebene, wobei ein Anfangs-Nahtabschnitt mit einem freien Oberfadenende sichtbar ist;

Fig. 5

gegenüber Fig. 1 vergrößert Details einer Oberfadenführung der Nähmaschine nach Fig. 1 in einer Armwellenstellung "300° Deaktivierung Oberfadenklemme und Oberfadenzug durch Greifer (Fadenhebel im unteren Totpunkt)";

Fig. 6

gegenüber Fig. 1 vergrößert Details einer Oberfadenführung der Nähmaschine nach Fig. 1 in einer Armwellenstellung "325° aktivierte Fadenzieheinrichtung";

Fig. 7

gegenüber Fig. 1 vergrößert Details einer Oberfadenführung der Nähmaschine nach Fig. 1 in einer Armwellenstellung "60° Fadenhebel oberer Totpunkt";

Fig. 8 bis 12

Details einer Oberfadenführung einer weiteren Ausführung der Nähmaschine mit zusätzlicher Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit in einer den Fig. 2, 3 und 5 bis 7 entsprechenden Sequenz von Armwellenstellungen.

[0014] Eine Nähmaschine 1 hat einen oberen Arm 2 und eine untere gehäuseartige Grundplatte 3, die durch einen Ständer 4 zu einem C-förmigen Gehäuse miteinander verbunden sind. Im Arm 2 ist eine Armwelle 5 (vgl. Fig.2) gelagert, die mithilfe eines im Ständer 4 untergebrachten Riementriebes von einem Motor antreibbar ist. Mit dem Motor ist eine zentrale Steuereinrichtung 6 verbunden, die in der Fig. 1 schematisch im oberen Arm 2 dargestellt ist, die aber auch an anderer Stelle und auch relativ zur Nähmaschine 1 extern und mit dieser beispielsweise über einen Kabelstrang verbunden angeordnet sein kann. Von der Armwelle 5 abgeleitet wird eine Nadelstange 7 auf und ab gehend angetrieben, an deren unterem Ende eine Nadel 8 montiert ist. Durch ein Öhr der Nadel 8 verläuft ein Oberfaden 9 (vgl. Fig. 2).

[0015] In der Grundplatte 3 ist ein Greifer 10 angeordnet, der in üblicher Weise abgeleitet von der Armwelle 5 um eine vertikale Drehachse 11 (vgl. Fig. 2) drehantreibbar ist. In einem Spulen- bzw. Fadenwickelgehäuse 12 des Greifers 10 befindet sich ein Vorrat eines Unterfadens 13 (vgl. Fig. 4).

[0016] Fig. 2 zeigt die Führung des Oberfadens 9 der Nähmaschine 1 im Detail. Vom Öhr in der Nadel 8 aus im vorratsseitigen Oberfadenverlauf entgegen der Oberfadentransportrichtung, also stromaufwärts, ist eine erste Oberfadenklemme 14 angeordnet, die eine Klemmplatte 15 aufweist, die relativ zu einem Grundkörper 16 der ersten Oberfadenklemme 14 verlagerbar ist. Die erste Oberfadenklemme 14 steht mit der Steuereinrichtung 6 in Signalverbindung und ist zwischen einer Fadenklemmstellung, in der der Oberfaden 9 am Ort der ersten Oberfadenklemme 14 festgeklemmt ist, und einer Fadenfreigabestellung, in der die erste Oberfadenklemme 14 den Oberfaden 9 freigibt, verlagerbar. Im Bereich der ersten Oberfadenklemme 14 verläuft der Oberfaden 9 im Wesentlichen vertikal.

[0017] Ein Durchgangsort des Oberfadens 9 durch die erste Oberfadenklemme 14 kann mithilfe einer Mehrzahl von Faden-Durchgangsöffnungen 17 im Grundkörper 16 vorgegeben werden. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführung verläuft der Oberfaden 9 in der zweiten Faden-Durchgangsöffnung 17 von rechts von insgesamt fünf quer zur Fadentransportrichtung angeordneten Faden-Durchgangsöffnungen.

[0018] Stromaufwärts der ersten Oberfadenklemme 14 ist ein Fadenhebel 18 angeordnet, dessen Auf- und Abwärtsbewegung ebenfalls von der Armwelle 5 in an sich bekannter Weise abgeleitet wird. Zwischen einer am freien Ende des Fadenhebels 18 angeordneten Fadenhebelöse 19 und der ersten Oberfadenklemme 14 verläuft der Oberfaden 9 noch durch eine Führungsöse 20, die am in der Fig. 2 oberen Ende des Grundkörpers 16 angebracht ist.

[0019] Stromaufwärts des Fadenhebels 18 durchläuft der Oberfaden 9 eine Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21. Letztere hat bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 7 eine in an sich bekannter Weise arbeitende Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit in Form eines Hauptspannungsgebers 22. Die Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 steht mit der zentralen Steuereinrichtung 6 in Signalverbindung. Der Hauptspannungsgeber 22 setzt den Oberfaden 9 bei Aktivierung, also beim Abfallen eines Fadenspannungs-Lüfterzylinders, durch die Steuereinrichtung 6 unter eine vorgegebene Fadenspannung. Der Fadenspannungs-Lüfterzylinder ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Der Hauptspannungsgeber 22 kann auch zum Klemmen des Oberfadens 9 am Ort des Hauptspannungsgebers 22 genutzt werden.

[0020] Zwischen der Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 und dem Fadenhebel 18 durchläuft der Oberfaden 9 eine weitere, quer zur Oberfadentransportrichtung einstellbar verlagerbare Führungsöse 23. Zwischen der Führungsöse 23 und der Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 durchläuft der Oberfaden 9 eine Faden-Zugfedereinheit 23a.

[0021] Zwischen dem Fadenhebel 18 und der Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21, genauer gesagt zwischen der Faden-Zugfedereinheit 23 a und der Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit 22, ist im Verlauf des Oberfadens 9 eine Fadenzieheinrichtung 24 angeordnet. Die Fadenzieheinrichtung 24 hat einen schwenkbaren Ausleger 25, der über ein Schwenkgelenk 26 an einer Montageplatte 26a angelenkt ist, die ihrerseits am Arm 2 befestigt ist. Die Fadenzieheinrichtung 24 ist also an der Montageplatte 26a montiert. An seinem freien Ende hat der Ausleger 25 der Fadenzieheinrichtung 24 eine Fadenöse 27, die quer zum Fadenlauf des Oberfadens 9 zwischen zwei an der Montageplatte 26a angebrachten gehäusefesten Führungsösen 28 auslenkbar ist. Der Ausleger 25 ist umstellbar zwischen einer in der Fig. 2 dargestellten Neutralstellung und einer in der Fig. 6 dargestellten Fadenziehstellung, in der der Oberfaden 9 zwischen den beiden gehäusefesten Führungsösen 28 und damit zwischen dem Fadenhebel 18 und der Oberfaden-Spannungseinrichtung 21 einen Fadenweg nimmt, der um eine Fadenweg-Differenz länger ist als der entsprechende Fadenweg des Oberfadens 9 beim Ausleger 25 in der Neutralstellung. Diese Fadenweg-Differenz beträgt bei der dargestellten Ausführung beispielsweise 20 Millimeter.

[0022] Die beiden gehäusefesten Führungsösen 28 bewirken, dass unabhängig davon, ob der Ausleger 25 in der Fadenziehstellung oder in der Neutralstellung ist, der Oberfaden 9 außerhalb des Verlaufs zwischen den beiden gehäusefesten Führungsösen 28 jeweils den gleichen Verlauf nimmt.

[0023] Der Ausleger 25 ist zwischen der Neutralstellung und der Fadenziehstellung umstellbar durch einen elektromagnetischen Antrieb, der wiederum mit der Steuereinrichtung 6 in Signalverbindung steht. Alternativ zu einem elektromagnetischen Antrieb kann der Ausleger 25 auch pneumatisch oder durch einen Schrittmotor angetrieben sein.

[0024] Stromaufwärts der Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 ist eine Oberfaden-Vorspannungseinrichtung 29 angeordnet, die ebenfalls in an sich bekannter Weise arbeitet und mit der Steuereinrichtung 6 in Signalverbindung stehen kann. Die Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 mit dem Hauptspannungsgeber 22 und die Oberfaden-Vorspannungseinrichtung 29 sind an der Montageplatte 26a angebracht, die wiederum am Arm 2 montiert ist (vgl. Fig. 1).

[0025] Stromaufwärts der Oberfaden-Vorspannungseinrichtung 29 durchtritt der Oberfaden 9 eine Faden-Durchgangsöffnung 31, die in der Montageplatte 26a in einem in der Fig. 2 oberen und nach vorne um etwa 90° umgebogenen Kantenbereich ausgeführt ist. Stromaufwärts der Faden-Durchgangsöffnung 31 ist eine nicht näher dargestellte Oberfadenspule als Oberfadenvorrat angeordnet.

[0026] Die Fig. 2 bis 7 zeigen Momentan-Drehstellungen der Armwelle 5. An einem mit der Armwelle 5 endseitig drehfest verbundenen Handrad 32 ist eine Drehwinkelskala 33 angeordnet, die eine volle Umdrehung der Armwelle 5 unterteilt in 360 Winkelgrad-Schritte anzeigt. Auf diese Gradstellung der Drehwinkelskala 33 wird nachfolgend jeweils Bezug genommen.

[0027] Eine Nähgutebene ist durch eine Auflageposition von Nähgut 34 (vgl. Fig. 4) auf einer Stichplatte 35 der Nähmaschine 1 vorgegeben.

[0028] Fig. 2 zeigt die Armwellenstellung 0°. In dieser Armwellenstellung ist die Nadelstange 7 am oberen Totpunkt. Diese Stellung wird zu Beginn des Nähens, also am Nahtanfang, gewählt, da dort der größte Durchgang unter der Nadel 8 zum Einlegen des Nähguts 34 vorliegt.

[0029] In der Stellung 0° ist die Oberfadenklemme 14 in der Fadenfreigabestellung. Die Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 ist aktiviert. Die Fadenzieheinrichtung 24 ist in der Neutralstellung. Die Oberfaden-Vorspannungseinrichtung 29 ist aktiviert. Der Fadenhebel 18 ist auf dem Weg vom unteren Totpunkt nach oben.

[0030] Die Fig. 3 zeigt die Armwelle 5 in der Stellung 205°. In dieser Stellung ist die Nadelstange 7 ein Stück weit von ihrem unteren Totpunkt, der bei 180° erreicht war, wieder zurückgekehrt, so dass sich neben dem Öhr der Nadel 8 eine in der Fig. 3 nicht sichtbare Oberfadenschleife gebildet hat. In der Position 205° kann eine in der Fig. 3 ebenfalls nicht sichtbare Greiferspitze des Greifers 10 in die Oberfadenschleife eingreifen und den Oberfaden 9 anschließend mitnehmen.

[0031] In der Stellung 205° erfolgt eine Aktivierung der Oberfadenklemme 14 in die Fadenklemmstellung. Die Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 ist aktiviert. Die Fadenzieheinrichtung 24 ist in der Neutralstellung. Die Oberfaden-Vorspannungseinrichtung 29 ist aktiviert. Der Fadenhebel 18 befindet sich auf seinem Weg zum unteren Totpunkt. Der Fadenhebel 18 ist schon von seinem oberen Totpunkt entfernt, so dass zwischen der Oberfadenklemme 14 und der Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 ein Fadenüberschuss resultiert, der Faden dort also nicht gespannt vorliegt, wie in der Fig. 2 dargestellt. Dieser Fadenüberschuss ist in etwa der doppelte Weg der Fadenhebelöse 19 vom oberen Totpunkt des Fadenhebels 18 bis zur in der Fig. 2 dargestellten Stellung 205°. Ab der Stellung 205° beginnt der Greifer 10 mit seiner in die Oberfadenschleife eingreifenden Greiferspitze den Oberfaden auszuziehen. Da aufgrund der Oberfadenklemme 14 in der Fadenklemmstellung der Oberfaden 9 nicht von oben her nachgeliefert werden kann, wird beim Ausziehen der Oberfadenschlinge durch die Greiferspitze ein freies Ende 36 des Oberfadens 9 durch das Nähgut 34 nach unten gezogen. Um zu verhindern, dass ein Drückerfuß 37 das freie Ende 36 (vgl. Fig. 4) des Oberfadens 9 auf dem Nähgut 34 klemmt, wird in der Stellung 205° eine Entlastung des Drückerfußes 37 aktiviert, so dass der Drückerfuß 37 auf dem Nähgut 34 ohne Last aufliegt.

[0032] Fig. 5 zeigt die Armwellenstellung 300°. In der Stellung 300° ist die Fadenhebelöse 19 im Bereich des unteren Totpunkts. Hier ist der vorstehend schon beschriebene Oberfadenzug durch den Greifer 10 weiter fortgesetzt. In dieser Armwellenstellung ist der Oberfaden 9 mittels des Greifers 10 durch das Nähgut nach unten gezogen. In der Armwellenstellung 300° kann der Drückerfuß 37 wieder belastet werden, die Entlastung des Drückerfußes 37, die zwischen den Armwellenstellungen 205° und 300° aktiv war, wird nun also wieder deaktiviert.

[0033] Die Oberfadenklemme 14 ist nun in die Fadenfreigabestellung überführt. Die Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 ist aktiviert und hält den Oberfaden 9 unter Spannung. Der Ausleger 25 der Fadenzieheinrichtung 24 ist in der Neutralstellung. Die Oberfaden-Vorspannungseinrichtung 29 ist aktiviert. In der Stellung 300° ist das freie Ende 36 des Oberfadens 9 durch den Greifer 10 weiter nach unten gezogen worden.

[0034] Auf dem Weg zwischen der Armwellenstellung 205° und der Armwellenstellung 300° zieht der Greifer 10 ein freies Ende 36 des Oberfadens 9 durch das Nähgut 34 nach unten. Im weiteren Verlauf der Armwellendrehung zieht der Fadenhebel 18 den Oberfaden 9 im Nähgut 34 zurück, wie aus der nachfolgenden Beschreibung noch deutlicher wird. Das freie Ende 36 steht dann um einen entsprechend geringeren Betrag der Fadenlänge aus dem Nähgut 34 heraus.

[0035] Fig. 6 zeigt beim nächsten Stich die Armwellenstellung 325°. Gegenüber der Stellung nach Fig. 3 hat sich die Armwelle 5 in Nähbetriebsrichtung also um 120° (eigentlich 480°) weiter gedreht.

[0036] In der Stellung 325° ist die Oberfadenklemme 14 in der Fadenfreigabestellung. Die Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 ist aktiviert. Der Ausleger 25 der Fadenzieheinrichtung 24 ist nun umgestellt in die Fadenziehstellung.

[0037] Die Fadenhebelöse 19 ist in der Stellung 325° in einer beginnenden Aufwärtsbewegung nach dem unteren Totpunkt. Durch die Umstellung der Fadenzieheinrichtung 24 in die Fadenziehstellung ist der Oberfadenüberschuss, der in der Stellung nach der Fig. 2 noch im Bereich der Fadenhebelöse 19 vorlag, nun zur Fadenöse 27 der Fadenzieheinrichtung 24 gezogen. Zwischen der Fadenhebelöse 19 und der Oberfadenklemme 14 liegt der Oberfaden 9 nun ohne losen Oberfadenüberschuss, also in der Fig. 6 nahezu gespannt, vor.

[0038] In der Stellung 325° hat sich auch der Greifer 10 gegenüber der Stellung nach Fig. 3 um die Drehachse 11 entsprechend weiter gedreht, und zwar um 240° (eigentlich 960°) um die Drehachse 11. Durch den Fadenhebel 18 wird im weiteren Verlauf der Armwellendrehung der Oberfaden 9 im Bereich des gebildeten Stichs zurückgezogen und zwar um den Betrag, den der Oberfaden 9 nun im Bereich der Fadenzieheinrichtung 24 einen verlängerten Fadenweg-Verlauf nimmt.

[0039] Fig. 7 zeigt die Armwellenstellung 60°. Die Nadel 8 ist auf dem Weg nach unten. Die Oberfadenklemme 14 ist in der Freigabestellung. Die Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 21 ist aktiviert. Die Oberfaden-Vorspannungseinrichtung 29 ist aktiviert. Die Fadenzieheinrichtung 24 ist in der Fadenziehstellung. In der Fadenziehstellung verbleibt die Fadenzieheinrichtung 24 während des gesamten weiteren Verlaufs der Nahtbildung. Alternativ ist es möglich, die Fadenzieheinrichtung 24 während der weiteren Ausbildung der Naht stichweise jeweils um ein Inkrement in Richtung der Neutralstellung zurückzuführen, welches einen Bruchteil des Gesamtweges der Fadenzieheinrichtung zwischen der Fadenziehstellung und der Neutralstellung bildet. Dieses Inkrement pro Stich ist so gering, dass pro Inkrement-Umstellvorgang der Fadenzieheinrichtung 24 ein Fadenweg zurückgegeben wird, der kleiner ist als die Stichlänge. Hierdurch wird der zusätzliche Fadenweg, der über den Umweg des Oberfadens 9 über die in die Fadenziehstellung umgestellte Fadenzieheinrichtung 24 geschaffen wurde, wieder über die Bewegung des Fadenhebels 18 zurückgegeben, ohne dass dies Auswirkungen auf die weitere Nahtbildung hat.

[0040] Ein Betrieb der Fadenzieheinrichtung 24 beginnt in der Armwellenstellung 0° nach Fig. 2 bei nicht verknotetem, also freiem Ende 36 des Oberfadens 9. In dieser Stellung wird das zweilagige Nähgut 34 eingelegt. In der Steuereinrichtung 6 ist eine Statusinformation "Nahtanfang" hinterlegt. Ausgehend von der Stellung nach Fig. 2 beginnt das Nähen einer Naht im Nähgut 34, wie in der Fig. 4 dargestellt. Beim allerersten Ablauf, und nur dann, wird die Fadenzieheinrichtung 24 in die Fadenziehstellung umgestellt, wie vorstehend erläutert. Entsprechend der vorstehenden Darstellung erfolgt die Umstellung der Fadenzieheinrichtung 24 von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung also beim zweiten Stich. Bei allen Folgestichen bleibt die Fadenzieheinrichtung 24 durchgängig in der Fadenziehstellung. Die Aktivierung der Fadenzieheinrichtung 24 in die Fadenziehstellung bei der Armwellenstellung 325° führt dazu, dass das freie Ende 36 des Oberfadens 9 mit dem Fadenhebel 18 durch das Nähgut 34, im weiteren Verlauf, zurückgezogen und damit verkürzt wird. Alternativ kann die Umstellung der Fadenzieheinrichtung 24 von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung auch beim ersten Stich, beim dritten Stich, oder bei einem noch späteren Stich geschehen.

[0041] Nach dem erstmaligen Umstellvorgang der Fadenzieheinrichtung 24 von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung und zurück wird die Statusinformation "Nahtanfang" in der Steuereinrichtung 6 umgesetzt in "laufende Naht". Eine erneute Umstellung in "Nahtanfang" erfolgt nach einem Fadenabschneidvorgang über die Steuereinrichtung 6. Diese Statusinformation wird während des weiteren Nähvorgangs abgefragt. Die Fadenzieheinrichtung 24 wird nur betätigt, wenn die Statusinformation "Nahtanfang" vorliegt. Am Ende des Nähvorgangs und gegebenenfalls nach erfolgtem Fadenabschneiden wird die Fadenzieheinrichtung 24 wieder in die Neutralstellung zurückgestellt. Dies kann, wie vorstehend schon erwähnt, auch während der Nahtbildung inkrementweise geschehen.

[0042] Die Länge des über das Nähgut 34 überstehenden freien Endes 36 kann durch die Winkelstellung des Auslegers 25 in der Fadenziehstellung vorgegeben werden. In der Steuereinrichtung 6 können insbesondere dann, wenn der Ausleger 25 über einen Schrittmotor angetrieben ist, mehrere Anfangsfadenlängen vorgewählt werden. Je nach der gewählten Anfangsfadenlänge resultiert die von der Steuereinrichtung 6 angesteuerte Winkelstellung des Auslegers 25 in der Fadenziehstellung. Eine Fadenziehlänge, die zu einer entsprechenden Anfangsfadenlänge führt, kann alternativ auch über einen mechanischen Anschlag für den Ausleger 25 eingestellt werden.

[0043] Der gesamte Ablauf des ersten Stichs am Nahtanfang, während dem die Fadenzieheinrichtung 24 von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung und zurück umgestellt wird, erfolgt bei einer festgelegten Armwellendrehzahl, die gegenüber der sonstigen Betriebsdrehzahl der Armwelle 5 reduziert ist. Auch diese reduzierte Armwellendrehzahl wird von der Steuereinrichtung 6 vorgegeben.

[0044] Mit anderen Worten kann das Verfahren zum Nähen des Nahtanfangs folgendermaßen beschrieben werden: Zunächst wird die Oberfadenschleife ausgebildet. Anschließend wird die Oberfadenschleife mit der Greiferspitze des Greifers 10 in einer Erfassungs-Drehposition der Greiferspitze erfasst. Anschließend wird der Oberfaden 9 mit der Greiferspitze des Greifers 10 während einer Umdrehung der Greiferspitze des Greifers 10 um das Greifergehäuse des Greifers 10 um etwa 240° bis 250°, insbesondere um 245°, bis zum Erreichen einer der Erfassungs-Drehposition gegenüberliegenden Gegen-Drehposition ausgezogen. Ab der Erfassungs-Drehposition dreht sich die Greiferspitze des Greifers 10 bis zur Gegen-Drehposition also um mindestens eine halbe Umdrehung um das Greifergehäuse des Greifers 10. Nach dem Erreichen der Gegen-Drehposition der Greiferspitze des Greifers 10 wird die Fadenzieheinrichtung 24 von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung umgestellt.

[0045] Die Fadenwegdifferenz, die durch die Umstellung des Auslegers 25 zwischen der Neutralstellung und der Fadenziehstellung herbeigeführt wird, kann abhängig von einer Dicke des Nähguts 34 vorgegeben werden. Die Dicke des Nähguts 34 kann vom Benutzer eingestellt werden oder kann von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Dickensensor gemessen werden. Zur Verarbeitung des gemessenen Nähgutdicken-Werts und zur Weitergabe eines Fadenweg-Differenz-Sollwerts an die Fadenzieheinrichtung 24 kann die Steuereinrichtung 6 auch mit dem Nähgut-Dickensensor in Signalverbindung stehen.

[0046] Der Hauptspannungsgeber 22 kann für einen Fadenabschneidvorgang am Ende des Nähvorgangs gelüftet werden, sodass am Ort des Hauptspannungsgebers 22 keine Fadenspannung vorliegt. Während des Nähvorgangs erzeugt der Hauptspannungsgeber 22 die zum Nähen erforderliche Fadenspannung. Im Zusammenspiel mit dem Umstellen der Fadenzieheinrichtung 24 von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung kann der Hauptspannungsgeber 22 in eine Fadenklemmstellung überführt werden, sodass sichergestellt ist, dass der Oberfaden 9 vom freien Ende 36 her zurückgezogen wird. Diese Fadenklemm-Funktion des Hauptspannungsgebers 22 kann bei Nähaufgaben, bei denen der Oberfaden 9 im Nähgut einer hohen Reibung ausgesetzt ist, genutzt werden.

[0047] Anhand der Fig. 8 bis 12 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Oberfaden-Führung einer Nähmaschine beschrieben, die anstelle der Oberfadenführung zum Einsatz kommen kann, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 erläutert wurde. Komponenten und Funktionen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.

[0048] Eine Oberfaden-Hauptspannungseinrichtung 38 der Ausführung nach den Fig. 8 bis 12 hat zwei Oberfaden-Haupt-Spannungseinheiten 39, 40, die gemeinsam als Hauptspannungsgeber ausgeführt sind. Eine der beiden Oberfaden-Haupt-Spannungseinheiten, die Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit 40, ist im Oberfadenweg zwischen dem Fadenhebel 18 und der Fadenzieheinrichtung 24 angeordnet. Diese Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit 40 ist im Vergleich zur Hauptspannungseinrichtung 21 der Ausführung nach den Fig. 1 bis 7 zusätzlich vorgesehen. Die andere der beiden Oberfaden-Haupt-Spannungseinheiten, die Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit 39, ist dort angeordnet, wo die Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit 22 nach den Fig. 1 bis 7 angeordnet ist.

[0049] Das Nähen eines Nahtanfangs, bei dem zunächst das freie Ende 36 des Oberfadens 9 durch das Nähgut 34 nach unten und dann der Fadenhebel 18 den Oberfaden 9 im Nähgut 34 aufgrund des Einsatzes der Fadenzieheinrichtung 24 zurückzieht, erfolgt bei der Ausführung nach den Fig. 8 bis 12 im Prinzip genauso wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 7. Kurz vor der Umstellung der Fadenzieheinrichtung 24 von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung in der Armwellenstellung 325° wird die Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit 40 zwischen der Fadenzieh-Einrichtung 24 und dem Fadenhebel 18 von einer Normal-Spannungsstellung in eine Minder-Spannungsstellung umgestellt. Der Oberfaden 9 ist dann durch die Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit 40 zwischen der Fadenzieheinrichtung 24 und dem Fadenhebel 18 mit einer Restfadenspannung beaufschlagt, die geringer ist als die normale Oberfadenspannung. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Fadenzieh-Einrichtung 24 den Oberfaden vom Fadenhebel 18 her zurückzieht und nicht unerwünscht vom Oberfadenvorrat her. Die Restfadenspannung verhindert, dass beim Vorziehen des Oberfadens 9 mit der Fadenzieheinrichtung 24 der Oberfaden 9 so beschleunigt wird, dass mehr Oberfaden 9 zurückgezogen wird als sich aufgrund der Fadenwegdifferenz des Oberfadens 9 zwischen der Neutralstellung und der Fadenziehstellung der Fadenzieheinrichtung 24 ergibt. Nach dem Umstellen der FadenziehEinrichtung 24 in die Fadenziehstellung kann die Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit 40 wieder aktiviert werden.

[0050] Ansonsten entspricht der Betrieb der Nähmaschine mit der Oberfadenführung nach den Fig. 8 bis 12 demjenigen der Nähmaschine 1 nach den Fig. 1 bis 7, wie vorstehend erläutert. Der Schnitt durch das doppellagige Nähgut 34 nach Fig. 4 gilt entsprechend auch für die Ausführung der Nähmaschine mit der Oberfadenführung nach den Fig. 8 bis 12.

Ansprüche

1. Nähmaschine (1)

- mit einem Gehäuse (2, 3, 4)

- mit einem Vorrat für einen Oberfaden (9)

- mit einer Nadelstange (7) mit einer Nähnadel (8) zur Führung des Oberfadens (9) durch ein Nähgut (34), wobei die Nähnadel (8) angetrieben zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt vertikal auf und ab bewegbar ist,

- mit einem Greifer (10) zum Erfassen des Oberfadens (9) während einer Stichbildung,

- mit einem Fadenhebel (18) zum Schlingenziehen des Oberfadens (9),

- mit einer ansteuerbaren Oberfadenklemme (14) im vorratsseitigen Oberfadenverlauf zwischen dem Greifer (10) und dem Fadenhebel (18),

- mit einer Oberfaden-Spannungseinrichtung (21; 38) im vorratsseitigen Oberfadenverlauf vor dem Fadenhebel (18), welche im aktivierten Zustand den Oberfaden (9) unter eine definierte Fadenspannung setzt,
gekennzeichnet durch

- eine Fadenzieheinrichtung (24) im Oberfadenverlauf zwischen dem Fadenhebel (18) und zumindest einer Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit (22; 39) der Oberfaden-Spannungseinrichtung (21; 38), die gesteuert umstellbar ist zwischen

-- einer Neutralstellung, in der der Oberfaden (9) zwischen dem Fadenhebel (18) und der Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit (22; 39) einen ersten Fadenweg nimmt,

-- einer Fadenziehstellung, in der der Oberfaden (9) zwischen dem Fadenhebel (18) und der Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit (22; 39) einen zweiten Fadenweg nimmt, der im Vergleich zum ersten Fadenweg um eine Fadenweg-Differenz länger ist.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenzieheinrichtung (24) einen schwenkbaren Ausleger (25) aufweist, an dessen quer zum Fadenlauf schwenkbaren Ende eine Fadenöse (27) angeordnet ist.

3. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenöse (27) in der Neutralstellung im Oberfadenverlauf zwischen zwei gehäusefesten Faden-Führungsösen (28) angeordnet ist.

4. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch genau eine Oberfadenklemme (14) im vorratsseitigen Oberfadenverlauf.

5. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfaden-Spannungseinrichtung (21) ausschließlich im Fadenweg zwischen der Fadenzieh-Einrichtung (24) und dem Oberfaden-Vorrat angeordnet ist.

6. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfaden-Spannungseinrichtung (38) mehrere Oberfaden-Haupt-Spannungseinheiten (39, 40) aufweist, wobei genau eine der Oberfaden-Haupt-Spannungseinheiten (40) im Fadenweg zwischen dem Fadenhebel (18) und der Fadenzieh-Einrichtung (24) angeordnet ist.

7. Verfahren zum Nähen eines Nahtanfangs mit einer Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit folgenden Schritten:

- Ausbilden einer Oberfadenschleife,

- Erfassen der Oberfadenschleife mit einer Greiferspitze eines Greifers (10) in einer Erfassungs-Drehposition von dieser,

- Ausziehen des Oberfadens (9) mit der Greiferspitze des Greifers (10) während mindestens einer halben Umdrehung der Greiferspitze um ein Greifergehäuse des Greifers (10) bis zum Erreichen einer der Erfassungs-Drehposition gegenüberliegenden Gegen-Drehposition,

- nach Erreichen der Gegen-Drehposition der Greiferspitze des Greifers (10) Umstellen der Fadenzieheinrichtung von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung.

8. Verfahren nach Anspruch 7 mit folgenden Schritten:

- Ausbilden einer Oberfadenschleife (36) durch Anheben der Nadelstange (7) mit der Nähnadel (8), ausgehend vom unteren Totpunkt, bis zu einer Schleifenhubstellung zwischen dem unteren Totpunkt und dem oberen Totpunkt, wobei dieses Anheben bei offener Oberfadenklemme (14) und bei der Fadenzieheinrichtung (24) in der Neutralstellung erfolgt,

- nach Erreichen der Schleifenhubstellung der Nadelstange (7):

Ansteuern einer Fadenklemmstellung der Oberfadenklemme (14) und Beibehalten der Fadenklemmstellung der Oberfadenklemme (14) während zumindest eines Teils einer Greiferdrehung nach dem Erfassen und Ausziehen des Oberfadens (9) durch den Greifer (10), wobei der Oberfaden ausgezogen wird,

- Umstellen der Fadenzieheinrichtung (24) von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung, so dass der Oberfaden (9) bei abgesenktem Fadenhebel (18) zwischen dem Fadenhebel (18) und der Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit (22; 39) angezogen wird,

- Rückstellen der Fadenzieheinrichtung (24) in die Neutralstellung.

9. Verfahren nach Anspruch 8 unter Rückbeziehung auf Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umstellen der Fadenzieheinrichtung (24) von der Neutralstellung in die Fadenziehstellung die Oberfaden-Haupt-Spannungseinheit (40) zwischen dem Fadenhebel (18) und der Fadenzieheinrichtung (24) von einer Normal-Spannungsstellung in eine Minder-Spannungsstellung umgestellt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während eines Beginns des Ausziehens des Oberfadens (9) ein Stoffdrücker (37) der Nähmaschine (1) entlastet ist.

Zeichnung