[0001] Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungs-Vorrichtung für eine Nähmaschine nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
[0002] Bei einer aus der EP 0 962 574 A1 (entsprechend US 6,168,284 B1) bekannten Beleuchtungsvorrichtung
ist an der Unterseite des Arms der Nähmaschine eine Leuchte angeordnet, die die Nadelstange
und eine Nähfüßstange über einen Winkeibereich von mehr als 180° umfasst. Die Leuchte
kann als Kaltlicht-Kathoden-Fluoreszenz-Lampe ausgebildet sein. Nachteilig hierbei
ist, dass der Glaskörper der Lampe empfindlich gegen Erschütterungen, ist und dass
derartige Leuchten eine relativ hohe Betriebsspannung von 80 V und eine hohe Zündspannung
von 300 V erfordern. Deshalb sind besondere Schutzmaßnahmen erforderlich. Die Stromversorgungseinrichtungen
sind relativ aufwendig. Die Leuchte selber ist besonders ausgebildet, was mit hohen
Herstellungskosten verbunden ist. Aus diesem Grunde ist auch die Ersatzteil-Beschaffung
aufwendig. Bei Spannungsschwankungen treten hohe Lichtstärken-Änderungen auf. Weiterhin
ist ein Reflektor erforderlich.
[0003] Aus der DE 87 03 621 U1 ist eine Leuchte bekannt, bei der das Licht von einer Lichtquelle
durch Lichtleiter an den Stichbildebereich, also in die Nähe der Nadel, geleitet wird.
Nachteilig hierbei ist eine nur begrenzte Ausleuchtung des Stichbildebereichs, was
zu Schattenbildung führt. Der Lichtleiter selber kann während des Nähens für die Bedienungsperson
hinderlich sein. Es gibt Lichtstärken-Schwankungen bei SpannungsSchwankungen. Außerdem
ist der Montage-Aufwand erheblich. Gleiches gilt für die Leuchte selber.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung der gattungsgemäßen
Art so weiterzubilden, dass eine gleichmäßige und schattenfreie Ausleuchtung des Arbeitsfeldes
bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit, niedrigem Strombedarf, geringer Wärmeentwicklung
und niedrigen Herstellkosten erreicht wird.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches
1 gelöst. Die zahlreichen angenähert punktweise lichtabgebenden Leuchtdioden können
jeweils an der günstigsten Stelle angeordnet werden, so dass eine optimale schattenfreie
Ausleuchtung des Arbeitsfeldes erfolgt. Derartige Leuchtdioden sind robust und haben
einen extrem geringen Stromverbrauch, d.h. sie entwickeln fast keine Wärme. Es lassen
sich jeweils mehrere Leuchtdioden in Reihe schalten, wobei eine solche Gruppe von
Leuchtdioden von einer eigenen Konstant-Stromquelle versorgt wird.
[0006] Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
[0007] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seiten-Längs-Ansicht einer Knopfloch-Nähmaschine mit einer Beleuchtungs-Vorrichtung
nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Teil-Vergrößerung aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Stirnansicht der Nähmaschine entsprechend dem Sichtpfeil III in Fig. 1,
Fig. 4 eine perspektivische Explosiv-Darstellung der Beleuchtungs-Vorrichtung nach
der Erfindung und
Fig. 5 ein Schaltschema der Beleuchtungs-Vorrichtung.
[0008] Wie den Fig. 1 bis 3 entnehmbar ist, ist eine Knopfloch-Nähmaschine C-förmig ausgebildet,
d.h. sie weist einen oberen Arm 1, eine untere, gehäuseartig ausgebildete Grundplatte
2 und einen beide verbindenden, etwa vertikalen Ständer 3 auf. Im Arm 1 ist in üblicher
Weise eine Armwelle 4 gelagert, die von einem nicht dargestellten Antriebsmotor antreibbar
ist. Von der Armwelle 4 werden in üblicher Weise der Antrieb einer vertikal verschiebbaren
Nadelstange 5 mit einer Nadel 6 und ein Schwingantrieb hierfür abgeleitet. Außerdem
wird von der Armwelle 4 der Antrieb eines in der Grundplatte 2 angeordneten, der Nadel
6 zugeordneten Greiferlagers 7 abgeleitet.
[0009] Auf der Grundplatte 2 ist ein x-y-Tisch 8 angeordnet, bei dem es sich also um einen
in zwei horizontalen Koordinatenrichtungen, nämlich der x-Richtung und der y-Richtung,
verschiebbaren Kreuzschlitten handelt. Der x-y-Tisch 8 ist in üblicher Weise ausgebildet,
wie es beispielsweise aus der DE 198 07 771 A1 (entsprechend US-PS 6,095,066) bekannt
ist. Der Antrieb des x-y-Tisches 8 erfolgt mittels nicht dargestellter Antriebe, bei
denen es sich um positionierbare Elektromotoren, in der Regel also bevorzugt Schrittmotoren,
oder aber auch regelbare Gleichstrommotoren handeln kann.
[0010] Auf dem x-y-Tisch 8 ist mindestens eine Nähgut-Klammer angebracht. In der Regel handelt
es sich hierbei um zwei Nähgut-Klammern 9, 10. Die Nähgut-Klammern 9, 10 tragen Klemmplatten
11, 12, mittels derer ein Nähgutteil 13 auf eine in der Regel zweiteilige Auflageplatte
14 des x-y-Tisches 8 drückbar ist. Neben der Nadelstange 5 ist in üblicher Weise eine
Nähgut-Schneideinrichtung 15 zum Schneiden eines Knopfloches vorgesehen. Diese weist
einen an der Unterseite des Armes 1 angebrachten Amboss 16 mit einem Schneid-Antrieb
17 und ein am x-y-Tisch 8 angebrachtes, nicht dargestelltes Messer auf. Das Schneiden
erfolgt in üblicher Weise derart, dass der Amboss 16 mittels des Antriebs 17 nach
unten gegen das Messer bewegt wird und hierbei das unmittelbar oberhalb des Messers
liegende Nähgutteil 13 durchschneidet.
[0011] An der Unterseite des Arms 1 befindet sich eine Beleuchtungs-Einrichtung 18, die
ein nach oben offenes trogförmiges Gehäuse 19 aufweist, das Widerlager 20 zur Anlage
an der Unterseite 21 des Arms 1 aufweist, wobei diese Widerlager 20 mit Durchgangsöffnungen
22 für in die Unterseite 21 des Arms 1 zu schraubende Befestigungs-Schrauben 23 versehen
sind. Das Gehäuse 19 ist weiterhin mit Durchtritts-Öffnungen 24 und 25 für die Nadelstange
5 mit Nadel 6 einerseits und den Amboss 16 der Schneideinrichtung 15 versehen.
[0012] Parallel zur vorderen Seitenwand 26 und zur hinteren Seitenwand 27 des Gehäuses 19
sind beiderseits der Durchtritts-Öffnung 24 für die Nadelstange 5 und gegebenenfalls
auch noch teilweise beiderseits der Durchtritts-Öffnung 25 für die Schneideinrichtung
15 nebeneinander eine Reihe von Leuchtdioden 28 bzw. 29 vorgesehen. Desgleichen sind
in x-Richtung hinter der Durchtritts-Öffnung 25 für die Schneideinrichtung 15, also
auf der der Durchtrittsöffnung 24 abgewandten Seite der Durchtritts-Öffnung 25, Leuchtdioden
30 vorgesehen. Die Leuchtdioden 28, 29, 30 sind in ihnen angepassten Löchern 31 in
der Bodenplatte 32 des Gehäuses 19 angeordnet, und zwar sind sie derart schräg gegenüber
der Vertikalen angeordnet, dass das gesamte Arbeitsfeld 33 schattenfrei ausgeleuchtet
wird. Wie sich insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ergibt, umfasst das Arbeitsfeld 33
den Stichbildebereich, wo beispielsweise ein Knopfloch genäht wird, und den Bereich,
in dem mittels der Schneid-Einrichtung 15 ein Knopfloch geschnitten wird. Außerdem
kann sich das Arbeitsfeld 33 über diese Bereiche hinaus erstrecken, weil das Nähgutteil
13 ausgerichtet werden muss. Hierfür kann es auch zweckmäßig sein, wenn an der Stirnseite
34 des Arms noch eine weitere Beleuchtungs-Einrichtung 35 angeordnet ist, die ein
Gehäuse 36 mit an ihrer Unterseite aus ihr herausragenden Leuchtdioden 37 aufweist,
und die ansonsten in gleichartiger Weise aufgebaut ist wie die Beleuchtungs-Einrichtung
18. Eine solche an der Stirnseite 34 des Arms 1 angeordnete Beleuchtungs-Einrichtung
35 kann insbesondere dann zweckmäßig sein, wenn noch ein nicht dargestellter, die
Nadel 6 umgreifender Drückerfuß vorgesehen ist, der einen Schatten werfen würde.
[0013] Derartige handelsübliche Leuchtdioden 28, 29, 30, 37, die grundsätzlich untereinander
alle gleich sind, weisen eine in ihre transparente, in der Regel aus transparentem
Kunststoff bestehende Kuppel 38 eingegossene Linse 39 auf, so dass sie alle einen
Lichtkegel mit gleichem Kegelwinkel a von etwa 20° aussenden. Derartige bekannte Leuchtdioden
weisen einen Halbleiter-Festkörper auf und sind handelsüblich. Sie weisen einen Spannungsabfall
je Leuchtdiode von etwa 3,5 V bei einer Stromstärke von 20 mA auf. Ihre Lichtintensität/Lichtstärke
beträgt hierbei etwa 8000 Millicandela. Derartige Leuchtdioden folgen nicht dem Ohm'schen
Gesetz. Der Strom steigt vielmehr etwa quadratisch über der Spannung an. Derartige
Dioden werden daher über Stromversorgungen mit Strombegrenzung versorgt. Derartige
Strombegrenzungen sind handelsüblich. In Fig. 5 ist die Schaltung der Leuchtdioden
28, 29, 30, 37 dargestellt. Jeweils die zu einer Gruppe zusammengefassten Leuchtdioden
28 bzw. 29 bzw. 30 bzw. 37 sind in Reihe geschaltet und mit einer Konstant-Stromquelle
40 bzw. 41 bzw. 42 bzw. 43 versehen. Die Versorgung dieser Konstant-Stromquellen 40
bis 43 erfolgt über das Stromnetz 44. Sie sind in einem Schaltkasten 45 angeordnet,
von dem Versorgungskabel zu den einzelnen Gruppen von Leuchtdioden 28, 29, 30, 37
führen, von denen nur ein Versorgungskabel 46 dargestellt ist.
[0014] Um die Montage der Leuchtdioden 28, 29, 30 besonders einfach zu gestalten, sind die
Leuchtdioden 28, 29 in einer hufeisenförmig ausgebildeten Leiterplatte 47 gehalten,
an die auch das Versorgungskabel 46 angeschlossen ist, wozu sie mit ihren sogenannten
Füßchen 48 durch entsprechende Bohrungen 49 in der Leiterplatte 47 hindurchgesteckt
und verlötet sind. Hierdurch wird auch ihre Richtung festgelegt. Die Leiterplatte
47 wird auf Auflager 50 des Gehäuses 19 aufgelegt und mittels Schrauben 51 befestigt.
Entsprechend sind auch die Leuchtdioden 30 auf einer weiteren Leiterplatte 52 befestigt,
die in gleicher Weise im Gehäuse 19 befestigt wird. Entsprechendes gilt für die weitere
Beleuchtungs-Einrichtung 35. Im übrigen kann das Gehäuse 19 auch so ausgestaltet sein,
dass die an der Stirnseite 34 des Arms 1 anzuordnenden Leuchtdioden 37, also die Beleuchtungs-Einrichtung
35, in die Beleuchtungs-Einrichtung 18 integriert werden.
1. Beleuchtungs-Vorrichtung für eine Nähmaschine mit einer Nadelstange (5) und einem
der Nadelstange (5) zugeordneten, weitgehend schattenfrei ausgeleuchteten Arbeitsfeld,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nadelstange (5) mindestens an zwei Seiten von jeweils mehreren Leuchtdioden (28,
29, 30, 37) umgeben ist, die in mindestens einer Beleuchtungs-Einrichtung (18, 35)
angeordnet sind.
2. Beleuchtungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Beleuchtungs-Einrichtung (18, 35) ein Gehäuse (19, 36) umfasst,
in dem jeweils mehrere Leuchtdioden (28, 29, 30, 37) zu einer Gruppe zusammengefasst
angeordnet und gehalten sind.
3. Beleuchtungs-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchtdioden (28, 29, 30, 37) ausgerichtet in der Beleuchtungs-Einrichtung (18,
35) gehalten sind.
4. Beleuchtungs-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchtdioden (28, 29, 30, 37) auf mindestens einer Leiterplatte (47, 52) angeordnet
sind.
5. Beleuchtungs-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchtdioden (28, 29, 30, 37) einen vorgegebenen Licht-Aussende-Kegelwinkel a
aufweisen.
6. Beleuchtungs-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (19) mindestens einer Beleuchtungs-Einrichtung (18) an der Unterseite
(21) des Arms (1) der Nähmaschine befestigt ist.
7. Beleuchtungs-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (19) eine Durchtritts-Öffnung (24) für die Nadelstange (5) aufweist.
8. Beleuchtungs-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (19) eine Durchtritts-Öffnung (25) für eine Knopfloch-Schneideinrichtung
(15) aufweist.
9. Beleuchtungs-Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Durchtritts-Öffnung (25) für die Knopfloch-Schneideinrichtung (15) eine
Gruppe von Leuchtdioden (30) zugeordnet ist.