DE1292485B

DE1292485B - Naehmaschine

Info

Publication number: DE1292485B
Application number: DEU8771A
Authority: DE
Inventors: Johnstone Ben Babcock; Ray James Darrell; Sobottke Mark Durward; Clemens John Ewart; Weeks Horace Warner; Haruff Ray Warren
Original assignee: United Shoe Machinery Corp
Current assignee: United Shoe Machinery Corp
Priority date: 1961-03-09
Filing date: 1962-03-06
Publication date: 1969-04-10
Also published as: ES275525A1; BE614919A; NL140580B; NL275751A; DK103982C; CH404372A; GB1002283A; US3080836A

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine mit einer gemäß der Erfindung durch Verschwenken um die Nadel zum Einbringen von Stichen in ein Werkstück, eingestochene Nadel geführt. Auf diese Weise folgen einer schrittweise arbeitenden Werkstückvorschub- Vorschub- und Führungsbewegung des Werkeinrichtung und einer durch die Kante des Werk- Stücks aufeinander, was die Steuerung der Bestücks abtastende Mittel gesteuerten, angetriebenen 5 wegung des Werkstücks durch die Maschine verein-Vorrichtung, die ein Verschwenken und damit ein facht.

selbsttätiges Führen des Werkstücks an der Stich- Demgegenüber war das Verschwenken eines Werkbildestelle entsprechend dem Verlauf der Werkstück- Stücks um die eingestochene Nadel lediglich für kante bewirkt. eine Nähmaschine bekannt (vgl. USA.-Patentschrift

Das von der Hand vorgenommene Vorschieben io 2 880683), bei der der Werkstückträger auf der und Führen von Werkstücken ist besonders dann Achse einer verzahnten Kurvenscheibe mit einem beschwerlich und der Anlaß für Ungenauigkeiten„ entsprechend der herzustellenden Naht ausgebildeten wenn die Werkstücke unregelmäßig geformt und Umfang sitzt, wobei· die Kurvenscheibe durch ein auf biegsam sind und wenn die Arbeitsbahn der Nadel der vertikalen Verlängerung der Nadel sich befindenauf dem Werkstück nicht geradlinig ist Die Arbeits- 15 des Ritzel angetrieben wird.

leistung einer Maschine; in der solche Werkstücke Zweckmäßigerweise kann die Steuerung derDruck-

von Hand geführt werden, ist geringer, wenn die rolle so ausgebildet sein, daß die Druckrolle ver-Arbeitsbahn der Nadel um eine scharfe oder rück- schwenkbar an der Drückerfußstange angeordnet und läufige Kurve herumgeführt werden muß und wenn mit einer Zugfeder verbunden ist, die die Druckrolle das Einstechen der Nadel in das Werkstück dessen ao in Richtung auf das Stellrad zieht. Da die Druckrolle Vorschubbewegung unterbricht. verschwenkbar an der Drückerfußstange angeordnet

Es ist bereits eine Nähmaschine bekannt (vgl. fran- ist, wird in einfacher Weise das Werkstück nicht vom zösische Patentschrift 1172430), die eine Werkstück- Stellrad geführt,, während; die Werkstückvorschubvorschubeinrichtung in Form von Klauen und eine einrichtung einen Vorschubhub ausführt, durch die Kante des Werkstücks abtastende Mittel as Die Kantenabtastmittel können eine in der Stichgesteuerte, angetriebene Vorrichtung hat, die ein platte unmittelbar vor der Nadel angeordnete, foto-Verschwenken und damit ein selbsttätiges Führen des elektrische Zelle aufweisen,; deren Abstand von der Werkstücks an der Stichbildestelle entsprechend dem Nadel im Bereich von null bis fünf VorschubMben Verlauf der Werkstückkante bewirkt. Diese Führungs- d'er Werkstückvorschubeinrichtung liegt, vorrichtung besteht aus mehreren vertikalen Scheiben^ 30 Die Anwendung der Erfindung ist selbstverständdie jeweils in einer Gabel mit vertikaler Achse mon- lieh nicht nur für das offenbarte Beispiel einer Nähtiert sind. Die Achsen der Gabel erstrecken sich maschine zweckdienlich, sondern auch für andere durch Bohrungen in einer Halteplatte und sind je- Arbeitsmaschinen tauglich, soweit diese ein mit dem weils durch kurze Querstangen an einer Verbindung?- im: wesentlichen flächigen Werkstück in ständigem stange angelenkt, die in Längsrichtung durch einen 35 Vorschubeingriff stehendes Werkzeug haben, das entMotor hin und her beweglich ist, der von den Kanten- sprechend dem Verlauf der Werkstückkante geführt abtastmitteln gesteuert wird. Bei Abweichung der werden soll. Das Werkzeug kann z. B. ein Loch-Werkstückkante aus der Sollstellung wird die Ver- stempel, ein Befestigungsmitteleinsetzwerkzeug, ein bindungsstange verschoben, so daß die Scheiben um Prägestanzwerkzeug, ein Markierwerkzeug oder ein die zugehörige Gabelachse verschwenkt werden. Da- 40 anderes bewegliches Werkzeug, sein, das auf das durch wird zusätzlich zu der von der Vorschubein- Werkstück einwirkt, es kommen jedoch auch unberichtung auf das Werkstück ausgeübten Kraft eine wegliche, mit dem Werkstück in Eingriff tretende Führungskraft ausgeübt. Mit einer derartigen Füh- Werkzeuge wie eine Klebstoffauftragdüse, Polierwerkrungsvorrichtung können jedoch insbesondere wegen zeuge u. dgl. in Frage.

der notwendigen Hin- und Herbewegung der Ver- 45 Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher bindungsstange nur Werkstücke mit im wesentlichen- erläutert werden. Es zeigt

gerader Kante geführt werden, da dann die von der F i g. 1 eine Vorderansicht einer sich in Ruhestel-

Führungsvorrichtung vorzunehmende Korrektur- lung befindenden Nähmaschine zum Nähen von Einbewegung relativ gering ist. faßbändern an Werkstücke wie Schuhschäfte od. dgl.,

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Näht- 5° Fig. 2 eine teilweise im Schnitt und im vermaschine so auszubilden, daß- Werkstücke mit be- größerten Maßstab dargestellte Vorderansicht des liebig großer Kantenkrümmung selbsttätig an der Maschinenkopfes, der Nähsäule und einer selbst-Stichbildestelle entsprechend dem Verlauf der Werk- tätigen Werkstückführungsvorrichtung mit einem stückkante geführt werden. Stellrad" und" einer mit dem StellracTzusammenwirken-

Die Nähmaschine der eingangs genannten Art ist 55. densDruekrolle,.

gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß F i g. 3 eine Seitenansicht der in F i g. 2 abgebilde-

die Führungsvorrichtung aus einem Stellrad, dessen ten Maschinenteile,

Antrieb von den durch die Kantenabtastmittel her- F i g. 4 eine in vergrößertem Maßstab dargestellte

vorgerufenen Stellimpulsen dauernd beaufschlagt ist, Vorderansicht, teilweise im Schnitt, der Arbeitsteile und einer damit zusammenwirkenden Druckrolle 60 der Maschine einschließlich der Nadel, woraus Bebesteht, deren auf das Werkstück ausgeübter Druck tätigungsmittel für die Drückerfußrolle ersichtlich in Abhängigkeit vom Arbeitsspiel der Werkstückvor- sind,

schubeinrichtung so gesteuert wird, daß der Druck Fig. 5 eine Schnittansicht entlang Linie V-V von

während des Eingriffs der Werkstückvorschubein- F i g. 3, aus der die Anordnung einer Drückerfußrichtung mit dem Werkstück so weit verringert wird, 65 welle und der Druckrolle ersichtlich ist, daß von dem Stellrad kein Drehmoment auf das F i g. 6 eine Aufsicht auf die Nähsäule, aus der die

Werkstück ausgeübt werden kann. gegenseitige Stellung des Stellrades und der Stichplatte

Das Werkstück wird also bei der Nähmaschine ersichtlich ist,

F i g. 7 eine Schnittansicht entlang der sich durch das Stichloch in der Stichplatte erstreckenden Linie VII-VII von Fig. 6,

F i g. 8 eine graphische Darstellung, in der das zum Verschwenken eines bestimmten Werkstücks aus Leder erforderliche Drehmoment mit dem von dem Stellrad während eines Nähvorgangs ausgeübten Drehmoments verglichen wird, und

Fig. 9 ein Blockschaltbild der der Werkstückführungsvorrichtung zugeordneten elektrischen Schaltung.

Die Nähmaschine enthält einen hohlen Arm 22 (Fig. 1 bis 3), der auf einer Bank24 befestigt und mit einer hin und her beweglichen Nadel 26 (F i g. 1

Werkstück nicht im Eingriff steht, jedoch darf dieser Druck nicht so hoch sein, daß das selbsttätige Führen des Werkstücks beeinträchtigt wird.
Eine Haspel 66 (F i g. 1) mit einem Vorrat des an

5 dem Schuhschaft C/ (Fig. 6) anzunähenden Einfaßbandes S befindet sich in einem Halter 68, der auf dem Maschinenkopf 38 angeordnet ist. Das Einfaßband S erstreckt sich durch eine Führungsbahn 70 (F i g. 3 und 5) in einen Befestigungsarm 72, der an

to dem Ausleger 48 befestigt ist. Die Austrittsöffnung der Führungsbahn 70 liegt etwas vor dem Stichloch 28 und ist in Querrichtung so angeordnet, daß die Kante des Einfaßbandes S an der Stichbildestelle mit der Kante des zu vernähenden Werkstücks ausge-

bis 4) versehen ist. Ein Werkstück, z. B. ein Schuh- 15 richtet ist. Die Kanten des Schuhschaftes U und des schaft U (Fi g. 1 und 6), wird selbsttätig in bezug Einfaßbandes S verlaufen dann annähernd oder voll

auf die Nadel 26 so geführt, daß die Stiche einer Naht, mit welcher ein Gegenstand, z. B. ein Einfaßband S (Fig. 1" und 3), an den Schuhschaft U genäht wird, parallel zu der Werkstückkante verlaufen. Die so Nadel 26 ist so angeordnet, daß sie in das Stichloch 28 (F i g. 6) der Stichplatte 30 eintritt, die auf eine auf der Bant 24 aufrecht stehende" Nähsäule 32 (Fig. 1 bis 3 und 6) geschraubt ist. Der Arm 22 entkommen tangential zu einer durch eine selbsttätige Werkstückführungsvorrichtung bestimmten Bezugslinie L (Fig. 5 und 6).

Die selbsttätige Werkstückführungsvorrichtung besteht aus einem Stellrad 80 (F i g. 2 bis 4 und 6), mit dem eine Druckrolle 82 zusammenwirkt, sowie aus elektrischen Mitteln einschließlich eines Servomotors 84 (Fig. 1 bis 3, 9) zum Regeln der Geschwindig-

hält in üblicher Weise eine Armwelle 34 (F"ig; 3). 25 keit des Stellrades 80. Das Stellrad 80 ist an einer Die Armwelle 34 ist mit der Nadelstange 36 (Fig. 1, aufrecht stehenden Wand86 (Fig. 2 und 3) inner-3 und 5) verbunden, die in einer Bohrung in dem halb der Nähsäule 32 so gelagert, daß ein Teil seines Kopf 38 des Armes 22 hin und her beweglich gelagert mit Zähnen versehenen Umfangs aus einem Schlitz ist. Die Armwelle 34 und ein schwingendes Vorschub- 88 (Fig. 6) in der Nähsäule 32 hervorragt, um mit glied 40 (Fig. 3, 4 und 6). werden von einem Gleich- 30 der Unterfläche des Schuhschaftes V in Reibungsstrommotor 42 (Fig. 1). angetrieben. Schluß zu treten. Wie in Fig. 6 dargestellt, erfaßt das Das Vorschubglied 40 tritt in bekannter Weise über Stellrad 80 das Werkstück an einer Stelle, die von die Oberfläche der Stichplatte 30 hervor, um das der Stichbildestelle weiter entfernt als das Vorschub-Werkstück schrittweise vorzuschieben, wenn die glied 40 ist. Die Arbeitsstellen der Nadel 26> des VorNadel 26 nicht mit dem Werkstück im Eingriff steht. 35 schubgliedes 40 und des Stellrades 80 befinden sich Die Vorschubrichtung verläuft von rechts nach links im wesentlichen auf einer Linie, die auf der Bezugs-(Fig. 3) oder von unten nach oben (Fig. 6). Eine linie L senkrecht steht. Ein Tragarm 90 (F ig. 2 und 3) Drückerfußrolle 44 (Fig. 2, 4 und 5) wirkt mit dem ist an der Unterseite der Bank24 befestigt und trägt Vorschubglied 40 zusammen und wird von einem ein Gehäuse 92 für ein nicht dargestelltes Unter-Arm 46 getragen, der an einem Ausleger 48 befestigt 4° Setzungsgetriebe. Das Untersetzungsgetriebe hat eine ist. Der Ausleger 48 ist mittels einer Stellschraube 50 abgetriebene Welle 94, die über eine Kreuzgelenk-(F i g. 5) an einer Drückerfußstange 52 (F i g. 2 bis 5) kupplung mit einer Welle 96 verbunden ist. Der befestigt, die in einer in dem Kopf 38 vorgesehenen Servomotor 84 sowie ein Tachometergenerator 98 senkrechten Bohrung beweglich gelagert ist.. Wenn (Fig. 9) sind auf dem Gehäuse 92 angeordnet. Ein die Drückerfußstange 52 sich in ihrer Tiefstellung 45 Kegelrad 100 auf der Welle 96 kämmt mit einem an befindet, wird die Drückerfußrolle 44 nachgiebig in dem Stellrad 80 ausgebildeten Kegelrad 102.
eine Lage gedrängt, in welcher sie mit dem Werk- Die Mittel zum Regeln der Geschwindigkeit und stück im Eingriff steht. Das Unterende einer Feder der Drehrichtung des Stellrades 80 sind so angeord^ 54 (Fig..3) wirkt auf einen an der Drückerfußstange net, daß sie auf die Krümmung der Kante des Schuh-52 befestigten Arm 56 ein, während das Oberende 50 schaftes V an einer Stelle ansprechen, die sich under Feder 54 an einer Hülse 58 anliegt, die einstell- mittelbar vor der Arbeitsstelle der Nadel 26 befindet, bar in den Kopf 38 eingeschraubt ist. Ein Handhebel Sie bestehen aus einer in die Stichplatte 30 einge-60 (F i g. 3) ist bei 62 an den Kopf 38 angelenkt und betteten fotoelektrischen Zelle 108 und einer als hat eine Oberfläche 64, die mit dem vorstehenden Gleichstromquelle dienenden Schaltung 110 (F i g. 9), Teil des Armes 56 in Eingriff tritt, wenn der Hand- 55 die mit einem Vorverstärker 112 und einem Endhebel 60 im Uhrzeigersinn (wie in Fig. 3 gesehen) verstärker 114 zusammenwirkt. Die Stellung der fotoverschwenkt wird, um die Drückerfußstange 52 und
die Drückerfußrolle 44 von dem Werkstück abzuheben. Wie in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien
angedeutet, hält die Oberfläche 64, wenn sie ihre 60 einen Abstand von einem Vorschubhub entfernt und waagerechte Lage einnimmt, die Drückerfußstange befindet sich somit dicht neben der Arbeitsbahn der 52 in ihrer unwirksamen Hochlage. Der durch die Nadel 26. Die fotoelektrische Zelle 108 hat gegen-Drückerfußrolle 44 auf das Werkstück ausgeübte über der Bezugslinie L eine solche Stellung, daß etwa Druck kann durch das Verstellen der Hülse 58 ver- die Hälfte der fotoelektrischen Zelle 108 durch das ändert werden. Ein geringfügiger, auf das Werkstück 65 als Blende wirkende Werkstück verdeckt wird, wenn von bestimmter Dicke ausgeübter Druck ist selbst der zu bearbeitende Schuhschaft U richtig in bezug dann erwünscht, wenn das Vorschubglied 40 sich in auf die Nadel 26 liegt, während die andere Hälfte seiner abgesenkten Stellung befindet und mit dem der fotoelektrischen Zelle 108 den von einer Licht-

elektrischen Zelle 108 ist für das Erzeugen von genauen Stellimpulsen wichtig. Vorzugsweise ist die fotoelektrische Zelle 108 von dem Stichloch 28 um

quelle wie .einer auf dem Ausleger 48 befestigten 82 selbsttätig in eine Stellung drängt, iii welcher sie Glühlampe 116 (Fig. 1, 2 und 4) einfallenden Licht- Druck auf das Werkstück ausübt. Diese Vorrichtung strahlen ausgesetzt ist. Wenn die Krümmung des führt die Druckrolle 82 daraufhin in eine unwirksame dicht neben der Stichbildestelle liegenden Teils der Lage zurück," in welcher der von ihr auf das Werk-Werkstückkante sich ändert, wird die fotoelektrische 5 stück ausgeübte Druck das Gleiten des Stellrädes 80 Zelle 108 im größeren oder geringeren Maß von dem unter dem Werkstück hinweg ermöglicht. Es- wurde Schuhschaft U verdeckt. Wenn, die fotoelektrische festgestellt, daß das Stellrad80 unter dem Schuh-Zelle 108 bis zu der Bezugslinie L durch den Schuh- oberleder hinweggleitet, wenn das Drehmoment für schaft U verdeckt wird,-wird eine Gleichspannung das Ausüben des Führens auf etwa zehn Drehmomenterzeugt, die zu einem Widerständsstromkreis inner- *° einheiten oder weniger (s.Fig.8) verringert wird, halb des Vorverstärkers 112 geleitet wird. Diese Der hier verwendete Ausdruck Drehmomenteinheit Gleichspannung wird mit einer von der Schaltung 11Ö bezieht sich auf Zoll · Unze! und entspricht ebenfalls zu dem Widerstandsstromkreis geleiteten 72,0icm-g. Die Druckrolle 82" befindet sich ah Gleichspannung verglichen. Der Widerstandsstrom- einem Hebel 130 (Fig. 3 bis 5), der mittels eines kreis enthält ferner ein Potentiometer mit- einem 15 Stiftes 132 verschwenkbar an dem Ausleger 48 be-Drehknopf 120 (Fig.l), der zum Feinemstellen der festigt ist. Das rückwärtige Ende des Hebels~130 ist BezugslinieL dient. Der elektrische Nullwert und über eine.Zugfeder 134 mit einem Stiftbolzen 136 daher die Stellung der'BezügsliniefL werden durch verbunden, der einstellbar in einer an dem Kopf 38 die Tatsache bestimmt, daß'Spannungen-gleicher befestigten^ zylindrischen Halterung 138 einge-Größe und umgekehrter- Polarität an diesem Wider- 2° schraubt ist.-Ein Rändelkopf 140 desStiftbbizens 136 Standsstromkreis, in dem Vorverstärker 112 angelegt wird zum Verändern des vorLder- Druckrolle' 82 auswerden. Ein Zerhacker-des Vorverstärkers 112 leitet geübten Klemmdrucks entsprechend der Werkstückdie vorhandenen Spannungen abwechselnd zu-einem krümmung und entsprechend der Art des zu beärbei-Koppluhgskondensator des Vorverstärkers" 1-12. Diese tenden Werkstücks gedreht. Ein auFdem Stiftbofceri Signale dienen nur als^ Bezugsspannung und nicht als 25 136 verkeilter Bund 142 (Fig. 4)'dienfzum Führen Stellsignale. Jede Vorschubbewegung des Werkstücks des Stiftbolzen&136"in der -zylindrischen Halterung verändert die Spannung,' die in dem mit der fotbelek- 138, die, wie bei 144 in Fig.Tund 2 dargestellt, trischen Zelle 108 verbundenen Widerstandsstrom- zum-Aufnehmen des Hebels 130 mit: einem Schlitz kreis vorhanden ist, und erzeugt somit einen'von dein ,_ versehen ist. Sobald das'auf das'Werkstück ein-Kopplungskondensator erfaßten·. Spanriungsuntef- 3° wirkende Vorschubglied 40 beim Ausführen seines schied^ der das Fehlersignal darstellt.- Der Servcn Vorschubhubes die'Drückerfußrolle 44 anhebt, wird motor 84 ist hinsichtlich seiner D'rehrichtung-von der das zum Verstellen dienende' und von dein Stellrad Phasenlage der Fehlersignalspannung abhängig. 80 auf das Werkstücke Überträgehe Drehmoment Solche' Spannungsänderungen· machen'sieh ■ an den wesentlich verringert, wie aus Fig." 8 ersichtlich, da Zerhackerkontakten abwechsehid bemerkbar, die "mit 35 hierbei "die ,DrücEerfüßstange 52 und der ,Stift X32 dem Widerstandsstromkreis der -Schaltung 110 oder angehoben -werden"; Infolgedessen w,ird die nach oben dem Widerstandsstromkreis der fotoelektrischen Zelle gerichtete Zugkraft der Zugfeder 134 verringert,. so 108 verbunden sind, wenn die fotÖelektrische -Zelle daß der von der pruckrolle 82'auf .das Werkstück 108 im größeren Maß verdeckt oder 'freigelegt wird'. ausgeübte Druck auf einen solchen Wert, herabgesetzt Das durch den Zerhacker in ein Wechselstromsignal 4< > wird,~ daß ^däs Stellrad 80 sich unwirksam drehen umgewandelte Fehlersignal wird Verstärkt und ütier kärm. Wenn "das; Vorsehubglied40 am' Ende eines einen Kontakt, sofern dieser geschlossen ist,.zu eitiem Vorschubhubes .'abgesenkt wird, känn*dasStellrg:d,80 Kontrollkasten 122 (Fig. 1"und 9) geleitet. Dieser infolge der, sich dann wieder erhöhenden, von. der Kontakt wird mittels eines Fußscljalters 124 (Fig. 1 Zugfeder 134* über die Druckrolle 82, auf das',Werkünd 9) geschlossen. Das Fehlersignal wird von dein 45 sffick'zur Wirkung kommenden Klemmkräft ein zum Kontrollkasteh 122 ffi d.en Endverstärker 114 und Steuern. dienendes Drehmoment auf das' Werkstück schließlich als Stellsignal in den Servomotor84 ein- ausüben, das theoretisch nur durch die.Leistungsgespeist. Wie in der Technik: der Servoregelung b"e- fähigkeit des Servomotors 84 beschränkt ist. ·,' ' kannt, wird da&, sogenannte _; »reine« Fehlersignal , ' Die Nähmaschme enthält'außer der selbsttätigen durch das Zufügen eines das'Ausmaß der .'Fehler- '50 WerksMckfüMngsvorachtung.eineyorricnturigzum berichtigung verringernden "Signals in bekannter Verändern der Stichlärige,. ohne,daß das Arbeiten der Weise gedämpft, "wozu der Tachometergenerator §'8, Maschine unterbrochen wird. Außerdem enthält die em veränderlicher' Widerstand *und ein Summier- Nähinaschiiie eine Vprrichtüng 150. zum selbsttätigen widerstand* in Herri- "Vorverstärker 112 verwendet .._ Anhalten der Maschine in einer Stellung", in'^der die werden. Außerdem enthält "der Vorverstärker ΙΪ2 55 Nadel 26 sich in unwirksamer JLage befindet. Die andere' Bauelemente^'* damit' der Servomotor 84 in Vorrichtung 150 verringert die zum Bearbeiten eines bekannter Weise ein maximales Drehmoment erreicht. Werkstücks erforderliche Zeitspanne und ermöglicht ' Obwohl das Stelirad 80 fortwährend gedreht'wijnä das sachgemäße Einstellen eines Werkstücks in der und somit jederzeit imstande* ist, ein Drehmoment auf .. Maschine, bevor der selbsttätige Arbeitsvorgang äusdas Werkstück auszuüben, ist es_; erwünscht, daß das 60 gelöst wird. . , . . . *

Stellrad.80 das Werkstück nur dann führt, wenn die '.-.. Wie in Fig. 1, dargestellt, enthält der KontrolliSTädel26 den Schuhschaft XJ und das Einfaßband5 kasten 122 (Fig, 1 und 9),', in welchem jauch.der Ujarchdrungen hat und. somit als Drehpunkt dienen Drehknopf 120^ untergebracht ist, einen handbetätigkann, um.welchen das. Werkstück durch das Stellrad „. ten Ausschalter 262 und einen Wählschalter 264. Der SO versehwerikt wird. Damit das .Stellrad 80 abwech- 65 Wählschalter 264 dient zum Auswählen einer von selnd-mit jedem-Vorschubhub und zugleich mit dein vier Arbeitsweisen der Maschine.und hat zu diesem Einstechen der Nadel 26-in- das Werkstück wirfst, ist Zweck, drei Schaltstellungen, die auf dem Kontrölleine Vorrichtung vorgesehen, welche die Druckrolle kästen 122 mit 1, 2 und 3 bezeichnet sind. In der

7 8

Schaltstellung 1, die bei gewöhnlichem Arbeitsgang folgedessen wird die Geschwindigkeit des Stellrades verwendet wird, stehen der Maschinenantrieb und 80 so verändert, daß das Vorschubglied 40 das Werkdie Werkstückführungsvorrichtung in beschriebener stück geradlinig aus der Nähstelle herausführen kann. Weise unter der Kontrolle des Fußschalters 124. Die Wenn die Bedienungsperson das nächste Werkstück zweite Arbeitsweise wird verwendet, wenn das Ar- 5 in die Maschine einführt und dabei die fotoelektrische beiten der Maschine selbsttätig unterbrochen werden Zelle 266 verdeckt, wird das Fehlersignal von dem soll, sobald eine scharfe Krümmung sich der Stich- Vorverstärker 112 in normaler Weise weitergeleitet, bildestelle nähert. Zum Ausführen dieser als Werk- Zum Anhalten des Gleichstrommotors 42 muß der stückausstoßen bezeichneten Arbeitsweise wird der Ausschalter 262 betätigt werden, wenn die jeweils Wählschalter 264 in die Schaltstellung 3 gedreht, um ¹⁰ vorliegende Anzahl von Werkstücken genäht woreine Regelschaltung wirksam zu machen, die eine den ist.

fotoelektrische Zelle 266 (F i g. 6 und 9) aufweist. Die Maschine ist mit einem Vorrat von Nadel—

Die fotoelektrische Zelle 266 ist in der Oberfläche Faden T (F i g. 1) versehen.

der Stichplatte 30 unmittelbar vor der fotoelektrischen Die Nähgeschwindigkeit wird zunächst mittels des

Zelle 108 eingebettet. Vorzugsweise wird die foto- 15 Drehknopfes 236 eingestellt. Nachdem die Maschine elektrische Zelle 266 parallel zu der Arbeitsbahn des einschließlich der Kantenabtastmittel an einer Strom-Vorschubgliedes 40 angeordnet. Bei dieser Arbeits- quelle angeschlossen sind, legt die Bedienungsperson weise wird, wenn die fotoelektrische Zelle 266 von den zu vernähenden Schuhschaft U auf die Nähsäule dem Werkstück beim Erreichen der letzten Werk- 32, senkt die Drückerfußstange 52 mittels des Handstückecke freigelegt wird, über einen Verstärker 268 20 hebeis 60 ab und hält das Ende des Fadens T nach eine Spannung an der Wicklung K 4 angelegt, so daß dem Betätigen des Fußschalters 124 für das Bilden über ein Relais it 3 die Antriebsspannung für den des ersten Stiches fest. Die Maschine führt daraufhin Gleichstrommotor 42 abgeschaltet wird, woraufhin ihren Arbeitsvorgang aus, ohne daß die Bedienungsdie Nähmaschine in einer Stellung angehalten wird, person weitere Aufmerksamkeit aufwenden muß. Das in der die Nadel 26 aus dem Werkstück herausgezogen ²5 Werkstück wird abwechselnd vorgeschoben und ist. Diese Arbeitsweise ergibt eine Entlastung der Be- selbsttätig entsprechend der Krümmung der Werkdienungsperson, weil sie während des letzten Teils stückkante geführt, bis es die gewünschte Arbeitsdes Arbeitsvorgangs schon das nächste Werkstück bahn durchlaufen hat, woraufhin es selbsttätig aus ergreifen kann, sobald sie den Fußschalter 124 frei- der Maschine herausgeführt wird. Die den Schuhgegeben hat, da die Gewähr besteht, daß der maschi- 3<> schaft U und das Einfaßband S verbindende Naht nell ablaufende Nähvorgang an der gewünschten verläuft parallel zu der von der fotoelektrischen Zelle Stelle unterbrochen wird. 108 abgetasteten Krümmung der Werkstückkante.

In der dritten, als Werkstückauswerfen bezeichne- Das Führen des Werkstücks erfolgt nur dann, wenn ten Arbeitsweise befindet sich der Wählschalter 264 die Nadel 26 mit dem Werkstück im Eingriff steht ebenfalls in der Schaltstellung 3. Diese Arbeitsweise 35 und als Drehpunkt für das Werkstück dienen kann, wird benutzt, wenn der maschinell ablaufende Näh- wobei das Stellrad 80 durch den Servomotor 84 gevorgang an irgendeiner anderen Stelle als an einer dreht wird, um ein Drehmoment auf das Werkstück Ecke des Werkstücks unterbrochen werden soll. Beim auszuüben. Der Servomotor 84 könnte elektrisch so Erreichen dieser Stelle wird ein Auswerfschalter 272 gesteuert werden, daß sein Betrieb mit dem Teil des (F i g. 1) von Hand geschlossen, so daß ein Signal 40 Arbeitsspiels der Nadel 26 synchronisiert wäre, in über eine nicht abgebildete Schaltung dem Endver- welchem die Nadel 26 mit dem Werkstück im Einstärker 114 zugeführt wird, damit der Servomotor 84 griff steht. Zu diesem Zweck wäre es jedoch notdas Werkstück von der Stichbildestelle wegführt. wendig, relativ teure Einrichtungen zu verwenden. Hierbei verschiebt der Servomotor 84 das Stellrad 80 Aus diesem Grund ist vorgesehen, daß der Servoderart, daß es das Werkstück von oben gesehen im 45 motor 84 fortwährend Stellimpulse erhält und das Uhrzeigersinn um seinen Flächenschwerpunkt dreht. Drehmoment des Servomotors 84 nur dann durch Sobald die fotoelektrische Zelle 266 dann den Licht- das Stellrad 80 auf das Werkstück übertragen wird, strahlen der Glühlampe 116 ausgesetzt ist, wird die wenn die Nadel 26 das Werkstück erfaßt. Dies wird Nähmaschine angehalten. dadurch erreicht, daß die Hubbewegung des Vor-

Eine vierte Arbeitsweise ist zum Erhöhen der 5° schubgliedes 40 zum Wirksammachen der Werkstück-Leistung vorteilhaft, insbesondere, wenn kleine Werk- führungsvorrichtung verwendet wird. Wenn das Vorstücke behandelt werden sollen. Diese Arbeitsweise schubglied40 zum Vorschieben des Werkstücks wird als Werkstückdurchlaufen bezeichnet. Der hochbewegt wird, hebt es das Werkstück von dem Wählschalter 264 wird hierfür in die Schaltstellung 2 Stellrad 80 ab oder, falls das Werkstück verhältnis-(F i g. 1) gebracht. Bei dieser Arbeitsweise läuft der 55 mäßig biegsam ist, wirkt über die Drückerfußstange Gleichstrommotor 42 fortwährend, und die Werk- 52, um den Druck zu verringern, mit welchem das stücke werden geführt und genäht, wobei die Werk- Werkstück an das Stellrad 80 gedrückt wird. Somit stücke unmittelbar aufeinanderfolgen. Bevor eine dreht sich das Stellrad 80 wirkungslos während die-Ecke erreicht wird, bei welcher das Auswerfen des ses Teils des Arbeitsspiels der Maschine. Bei der AbWerkstücks vorgenommen werden soll, wird der Fuß- 60 wärtsbewegung des Vorschubgliedes 40 kann das schalter 124 zum Erregen der Wicklung K 4 durch Stellrad 80 auf das Werkstück einwirken und es um den Verstärker 268 freigegeben. Sobald die foto- die sich jetzt in dem Werkstück befindenden Nadel elektrische Zelle 266 auf die Ecke des Werkstücks 26 verschwenken.

in der im Zusammenhang mit der zweiten Arbeits- Während der selbsttätigen Führung des Werkweise beschriebenen Art anspricht, wird die auf die 65 Stücks in bezug auf die Nadel 26 spricht die foto-Wicklungl£4 einwirkende Spannung durch die foto- elektrische Zelle 108 fortwährend auf die von der elektrische Zelle 266 über den Verstärker 268 erhöht, Glühlampe 116 einfallende und von dem Werkstück so daß Strom zu dem Endverstärker 114 gelangt. In- nicht absorbierte Lichtmenge an und erzeugt somit

909 515/1526

ein Signal, das von der von der Schaltung 110 erzeugten Bezugsgleichspannung um einen Betrag abweicht, der der Abweichung der Werkstückkante von ihrer Soll-Lage entspricht. Das Gleichstromsignal wird in Wechselstrom umgewandelt, der nach seiner Verstärkung und Dämpfung in der erwähnten Weise dem Servomotor 84 zugeleitet wird. Der Servomotor 84 treibt das Stellrad 80 fortwährend in der jeweils erforderlichen Richtung und mit der benötigten Geschwindigkeit an, um ein Drehmoment auf den Schuhschaft U auszuüben, damit dieser nach jedem durch das Vorschubglied 40 bewirkten Vorschubhub in seine richtige Stellung gelangt. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die Druckrolle 82 und/oder das Stellrad 80 mit einem Überzug von gummiartigem Material zu versehen, um die Reibung zu erhöhen. Es kann dann zwar vorkommen, daß das Stellrad 80 während des Teils des Arbeitsspiels der Maschine, in welchem die Nadel 26 sich abwärts bewegt oder gerade in das Werkstück eingetreten ist, ein geringes Drehmoment auf das Werkstück ausübt, das jedoch zum Führen des Werkstücks unwirksam ist, weil das Vorschubglied 40 noch eine solche Kraft auf das Werkstück ausübt, daß das Stellrad 80 auf dem Werkstück gleitet. Mit anderen Worten, der Vorschubteil und der Werkstückführungsteil eines Arbeitsspiels erfolgen nacheinander. Das ist F i g. 8 zu entnehmen, in welcher die Linie X das zum Führen eines Werkstücks erförderliche Drehmoment darstellt, während die Linie Γ das Drehmoment bedeutet, das von dem Stellrad 80 ausgeübt wird. Der Teil des Stichbildetakts, in welchem die Nadel 26 in das Werkstück einsticht, der Teil, in welchem das Vorschubglied 40 nicht mehr mit dem Werkstück im Eingriff steht, und der Teil, in welchem der Werk-Stückführungsvorgang ausgeführt wird, sind in dieser Reihenfolge durch die Pfeile α, b und c dargestellt. Es ist somit ersichtlich, daß das Werkstück nur dann geführt wird, wenn die Nadel 26 in das Werkstück eingestochen ist, während das Werkstück nur dann vorgeschoben wird, wenn die Nadel 26 das Werkstück wieder verlassen hat oder zumindest der Werkstückvorschubbewegung keinen wesentlichen Widerstand entgegensetzt. Es ist jedoch möglich, daß sich der Werkstückvorschub und die Werkstückführung geringfügig überlappen, weil die Drückerfußrolle 44 während des Führens des Werkstücks einen geringfügigen Druck auf das Werkstück ausübt. Unter diesen Bedingungen befindet sich die Nadel 26 außerhalb des Werkstücks, wenn das Führen des Werk-Stücks eingeleitet wird.

Da die Vorrichtung 150 vorgesehen ist, kann die Nadel 26 das Einführen des Werkstücks in die Maschine oder das Herausnehmen des Werkstücks aus der Maschine nicht beeinträchtigen, weil die Nadel sofort aus dem Werkstück herausgezogen wird, wenn der Fußschalter 124 zum Anhalten der Maschine freigegeben wird.

Das Auswählen einer der drei Schaltstellungen 1, 2 oder 3 des Wählschalters 264 ermöglicht, daß das Werkstück in der Maschine selbsttätig bis zu der erwünschten Ausstoß- oder Anhaltestellung geführt wird. Wie schon erwähnt, ergeben diese Schaltstellungen 1, 2 und 3 drei Arbeitsweisen. Bei dem Werkstückausstoßen befindet sich der Wählschalter 264 in der Schaltstellung 3, und die Bedienungsperson gibt den Fußschalter 124 frei, sobald die nächste Ecke des Werkstücks sich der Stichbildestelle nähert. Wenn diese Werkstückecke daraufhin die fotoelektrische Zelle 266 freilegt, wird die Spannung für den Gleichstrommotor 42 abgeschaltet, die Maschine in einer Stellung angehalten, in welcher die Nadel 26 aus dem Werkstück herausgezogen ist, und das Werkstück aus der Maschine herausgeführt. Der Fußschalter 124 kann natürlich jederzeit geöffnet werden, um lediglich die Maschine anzuhalten.

Zum Ausführen des Werkstückdurchlaufens befindet sich der Wählschalter 264 in der Schaltstellung 2. Wenn dann der Fußschalter 124 freigegeben wird, führt die Maschine ihren Nähvorgang fort, bis die nächste Ecke des Werkstücks sich der Stichbildestelle nähert und die fotoelektrische Zelle 266 im ausreichenden Maß freilegt, woraufhin das Vorschubglied 40 das Werkstück geradlinig von der Nadel 26 hinwegführt, damit das nächste Werkstück in die Maschine eingebracht werden kann, ohne die Maschine stillzusetzen. Das Werkstückauswerfen gestattet, daß das Werkstück aus der Maschine herausgeführt wird, wenn der Ausschalter 272 geschlossen wird. Der Faden T und das Einfaßband S werden in nicht beschriebener Weise abgetrennt.

Claims

Patentansprüche:

1. Nähmaschine mit einer Nadel zum Einbringen von Stichen in ein Werkstück, einer schrittweise arbeitenden Werkstückvorschubeinrichtung und einer durch die Kante des Werkstücks abtastende Mittel gesteuerten, angetriebenen Vorrichtung, die ein Verschwenken und damit ein selbsttätiges Führen des Werkstücks an der Stichbildestelle entsprechend dem Verlauf der Werkstückkante bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung aus einem Stellrad (80), dessen Antrieb (92) von den durch die Kantenabtastmittel (108,116) hervorgerufenen Stellimpulsen dauernd beaufschlagt ist, und einer damit zusammenwirkenden Druckrolle (82) besteht, deren auf das Werkstück (U) ausgeübter Druck in Abhängigkeit vom Arbeitsspiel der Werkstückvorsehubeinrichtung (40, 44) so gesteuert wird, daß der Druck während des Eingriffs der Werkstückvorsehubeinrichtung (40, 44) mit dem Werkstück (U) so weit verringert wird, daß von dem Stellrad (80) kein Drehmoment auf das Werkstück ausgeübt werden kann.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (82) verschwenkbar an der Drückerfußstange (52) angeordnet und mit einer Zugfeder (134) verbunden ist, die die Druckrolle (82) in Richtung auf das Stellrad (80) zieht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen