DE2018338B2 - Automatische Nahmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Nähmaschine mit oberem und unterem Nähwerkzeug, die für die Stichbildung synchron angetrieben werden und die so gelagert sind, daß sie durch zwei voneinander unabhängige, elektrische Antriebe synchron in der Nähebene bewegbar und um eine zur Nähebene senkrechte Achse synchron drehbar sind, und mit einer von einem Informationsträger beeinflußten Steuereinrichtung für die Nähwerkzeuge.

In der Patentschrift Nr. 53 544 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Herlin ist eine koordinatengesteuerte Nähmaschine dargestellt, mit welcher kurvenförmige Nähte hergestellt werden können. Hierbei wird die Nadel entlang der zu nähenden, kurvenförmigen Naht mittels photoelektrischer Einrichtungen gesteuert und je nach Krümmung der Kurve um einen Abtastkopfmittelpunkt gedreht und entsprechend nachgeführt. Bei der bekannten Nähmaschine sind die zur Erstellung einer Naht zusammenarbeitenden Nadel- und Greiferantriebsaggregate mechanisch verbunden, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, durch weiche die Antriebsaggregate gekuppelt sind und welche es erlaubt, daß die Antriebsaggregate im wesentlichen im Gleichlauf arbeiten und sich zusammen in vorbestimmten Richtungen bewegen. Hierbei weist die Einrichtung einen Mechanismus zum Verschieben der beiden Antriebsaggregate im Gleichlauf in beiden Richtungen entlang der X- und der Y- Achse sowie zum Drehen der beiden Antriebsaggregate im Gleichlauf um die Nadelachse der Nähmaschine auf. Auf Grund der vorbeschriebenen Ausbildung ist es mit der bekannten Nähmaschine nicht möglich, großflächige Werkstücke über ihren gesamten Bereich zu bearbeiten. Darüber hinaus weist die bekannte Nähmaschine den Nachteil auf, daß beim Drehen derselben um die vertikale Achse große Massen zu bewegen sind, die eine rasche Nachführung der Maschine in tangentialer Richtung des Nahtverlaufes erschweren.

Ferner ist aus der französischen Patentschrift 1 037 S53 eine Nähmaschine bekannt, bei welcher die Stichbildungswerkzeuge gesonderte Arbeitsantriebe aufweisen, die elektrisch miteinander synchronisiert sind. Bei dieser Nähmaschine sind die Werkzeuge jedoch unbeweglich, und es sind daher keine Bewe-¹S gungsantriebe vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine automatische Nähmaschine so auszugestalten, daß die mit den Nähwerkzeugen mitbewegte, mechanische Verbindung zwischen ihnen entfallen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine automatische Nähmaschine der eingangs beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronlauf der Nähwerkzeuge für die Stichbildung, ihre Bewegung in der Nähebene sowie ihre Drehung um die zur Nähebene senkrechte Achse durch elektrische Kopplungsmotoren erfolgt.

Bei der erfindungsgemäßen Nähmaschine sind somit die beiden Nähwerkzeuge mechanisch vollkommen unabhängig voneinander bewegbar, und für jedes dieser Werkzeuge sind gesonderte Antriebe vorgesehen, so daß die Nähwerkzeuge eine volle Umdrehung um die Nadelachse ausführen können. Ferner is* als Geber für die Motore zur Bewegung der Nähwerkzeuge in der Nähebene ein mit der Drehbewegung der Motoren für die Bewegung der Nähwerkzeuge gekoppeltes Potentiometer vorgesehen.

Hierbei gibt das Potentiometer bei der Bewegung der Nähwerkzeuge in einem orthogonalen Koordinatensystem in der Nähebene zwei seiner Drehlage entsprechende, jeweils einer Sinus- bzw. Kosinusfunktion folgende, elektrische Signale ab.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wozu auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

F i g. 1 zeigt eine schematisch dargestellte, perspektivische Teilansicht einer elektronisch synchronisierten Nähmaschine;

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Nähmaschine, in welcher Einrichtungen zur Steuerung oder zum Antrieb der Nähmaschine in zwei in einer Ebene liegenden und aufeinander senkrecht stehenden Richtungen dargestellt sind;

F i g. 3 zeigt einen Vertikalschnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 2;

F i g. 4 zeigt einen Vertikalschnitt entlang der Linie 4-4 von Fig, 2;

Fig. 5 zeigt einen Horizontalschnitt in verkleinertem Maßstab entlang der Linie 5-5 von Fig. 3;
Fig. 6 eine vergrößert und abgebrochen dargestellte Vertikalschnittansicht entlang der Linie 6-6 von Fig. 2;

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung für den Betrieb der Nähmaschine in selbstprogrammierter Betriebsart;

Fig. 8 zeigt ein elektrisches, schematisches Schaltbild einer Ausführungsform eines Spannungspegelumwandlers für die logische Schaltung wie in Fig. 7

benutzt;

Fig. 9 zeigt ein elektrisches, schematisches Schaltbild einer anderen Ausführungsform eines Spannungspegelumwandiers für die logische Schaltung;

Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild eines elektrischen Servosystemsfürden Betrieb der Maschine bei Steuerung von außen im Gegensatz zur selbstprogrammierten Betriebsart;

Fig. 11 zeigt eine schematische, vertikal geschnittene Teilansicht durch die Maschine, wobei eine bevorzugte Ausführungsform einer in der Nähmaschine verwendeten Werkstücktrag- und -vorschubeinrichtung dargestellt ist;

Fig. 11a zeigt eine Draufsicht auf die Werkstückvorschub- und -trageinrichtung in Fig. 11;

F i g. 12 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Werkstücktrag- und -vorschubeinrichtung für die Nähmaschine;

Fig. 13 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere abgewandelte Werkstücktrag- und -vorschubeinrichtung;

Fig. 13a stellt eine Seitenansich derinFig. 13gezeigten Einrichtung dar;

Fig. 14 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Werkstücktrag- und -vorschubeinrichtung;

Fig. 15 zeigt eine schematisch und perspektivisch dargestellte Ansicht, in welcher die Verwendung der Nähmaschine in Verbindung mit einer bestimmten Art einer Näharbeit gezeigt wird;

Fig. 16 zeigt eine schematisch und perspektivisch dargestellte Ansicht einer Nähmaschine, welche um drei Hauptachsen drehbar und auch entlang dieser Achsen bewegbar ist, wodurch die Maschine entlang einer zusammengesetzten Kurve oder auf einer dreidimensionalen Form bewegt werden kann.

Nachfolgend wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen.

Fig. 1 zeigt teilweise schematisch die bciuen Hauptaggregate der Nähmaschine, nämlich das Nadelantriebsaggregat 20 und das Spulen- oder Greiferantriebsaggregat 22, welche einander gegenüber im Abstand auf einer theoretischen Z-Achse angeordnet sinci, welche die Nadelachse des Aggregats 20 und der Maschine bildet. Die beiden Aggregate 20 und 22 sind antriebsmäßig mechanisch voneinander getrennt. Deshalb ist der Raum zwischen dem Nadel- und dem Spulen- bzw. Greiferaggregat von allen Richtungen her frei zugänglich. Wie noch näher beschrieben wird, sind die Maschinenaggregate 20 und 22 elektrisch verbunden und werden synchron und gleichlaufend betrieben. Die beiden Aggregate können im Gleichlauf um die Z-Achse oder Nadelachse bewegt werden und ebenso im Gleichlauf entweder in der positiven oder der negativen Richtung der λ'- und Y-Koordinatenachsen verschoben werden, wie dies in Fig. 1 angegeben ist.

Jedes der Aggregate 20 und 22 (Fig. 6) weist jeweils stabile Tragteile 24 und 26 auf, und diese Tragteile sind mit den Tragplatten 28 für die Aggregate mittels Axiallagern 30, vorzugsweise solchen Lagern mit geringer Reibung wie etwa Kugellager, gekuppelt, welche eine koaxiale Drehung der Aggregate 20 und 22 um die Z- oder Nadelachse gestatten.

Das Nadelantriebsaggregat 20 weist oberhalb des Lagers 30 eine Hauptdrehwelle 32 auf, auf welcher ein Zahnrad 34 sitzt. Bei Drehung dieses Zahnrads 34 wird das Aggregat 20 um die Nadelachse gedreht. An der Welle 32 ist ein Schleifringaggregat 36 befestigt, durch welches ständig elektrische Eingangs- oder Ausgangssignale während der Drehung des Aggregats

20 um die Nadelachse zugeführt bzw. abgeführt werden können. Ein Umfangs-Schrittmotor 38 mit einem Antriebszahnrad 40 ist ebenso auf der Platte 28 des Aggregats 20 angebracht, und das Zahnrad 40 kämmt mit dem größeren Zahnrad 34, um dieses anzutreiben.

Ό Ein elektrisches Potentiometer 42, ein sogenanntes Sinus-Kosinus-Potentiometer, ist an dem Schleifringaggregat 36 befestigt und weist ein Antriebszahnrad 44 auf, welches mit dem Zahnrad 34 kämmt.
Das Nadelantriebsaggregat 20 weist eine Nähnadel 46 auf, welche entlang der Z-Achse hin- und herbewegt wird und weiche von einem ringförmigen Andruckfuß 48 umgeben sein kann. Der Andruckfuß 48 trägt eine kleine photoelektrische Zelle 50 an einer Stelle, welche ein Abtastelement für die Maschine bildet, welches ständig sei·-·: Richtung in Verbindung mit der Steuerschaltung, weiche noch näher beschrieben wird, steuert. Die Photozelle 50 fühlt im wesentlichen den Rand eines Stoffwerkstücks und läßt mittels einer Schaltung die Nähmaschine dem Werkstückrand in

*5 zweckmäßiger Vorwärtsrichtung folgen. In einigen Fällen kann der Andruckfuß 48 weggelassen werden. Dann wird die Photozelle 50 zweckmäßig von einer Trageinrichtung od. dgl. nahe bei der Nadel 46 und auf dem Aggregat 20 getragen. Die Photozelle 50 spricht auf auf sie auftreffendes Licht an und schafft ein elektrisches Signal, welches die Intensität des empfangenen Lichts angibt. Dieses Signal wird für die Steuerschaltung verwendet.

Das Greiferantriebsaggregat 22 weist an seine, Oberseite eine vorzugsweise ringförmige Lichtquelle 52 auf, welche zur Photozelle 50 hinschaut, um diese ohne Störung durch die Hin- und Herbewegung der Nadel während des Nähvorgangs zu beeinflussen. Das Greiferaggregat weist ferner eine Hauptdrehwelle 54 auf, welche mit einem Schleifringaggregat 56 verbunden ist. Auf der Hauptwelle 54 sitzt ein dem Zahnrad 34 entsprechendes Zahnrad £8, welches mit einem Antriebszahnrad 60 eineii Umfangs-Schrittmoiors 62 auf der Tragplatte 28 des Aggregats 22 kämmt. Die

Schrittmotoren 38 und 62 werden synchron zueinander angetrieben, damit die Nadel- und Greiferantriebsaggregate 20 und 22 im Gleichlauf um die Nadelachse gedreht werden, wobei im wesentlichen keine Nacheilung zwischen den Aggregaten auftritt.

Das Sinus-Kosinus-Potentiometer 42 wird ebenfalls in Abhängigkeit von der Drehung des Antriebszahnrads 40 des Schrittmotors 38 angetrieben.

Die Bewegung der beiden Aggregate 20 und 22 im Gleichlauf entlang den im rechten Winkel aufeinanderstehenden X- und V-Achsen oder kombinierte Bewegungen parallel zu diesen Achsen erfolgen durch den Betrieb bestimmter Antriebsspindeln und Antriebsschrittmotoren, wie dies in den Fig. 2 bis 5 gezeigt ist. Nach diesen Figuren weist die Maschine ein Paar im Abstand befindlicher, paralleler Tragplatten 64 und 66 auf, welche die Haupttrageinrichtung der Maschine bilden. Die beiden Platten 64 und 66 sind steif miteinander nahe ihren Ecken durch Säulen 68 od. dgl. verbunden. Vorzugsweise können die Platten 64 und 66 unabhängig voneinander jeweils an ihrer Ober- bzw. Unterseite gehalten sein, wodurch jegliche Behinderung zwischen gegenüberliegenden Aggregaten der Maschine vollständig beseitißt sein wiiMp

Die Platte 28 des Nadelantriebsaggregats 20 ist an einem Paar von parallel längsbeweglichen Schlittenschienen 70 festgeklemmt, welche in Führungslagern 72 verschiebbar sind und ebenso quer mit diesen Lagern verschiebbar sind. An ihren entsprechenden Enden sind die Schienen 70 an einem Kreuzkopf 74 befestigt. Der Kreuzkopf 74 weist eine Nuß 76 in seiner Mitte auf. Die Nuß 76 nimmt die Y-Achsen-Leitspindel 78, welche drehbar in feststehenden Lagern 80 auf der Platte 64 gelagert ist. Die Leitspindel 78 wird zu den erforderlichen Zeiten durch einen Y-Achsen-Schrittmotor 82 angetrieben, welcher mit der Leitspindel in zweckmäßiger Antriebsverbindung steht. Durch diese Einrichtung kann das Nadelantriebsaggregat 20 in jeder Richtung entlang oder parallel zur Y-Achse bewegt werden.

Um eine Bewegung des Aggregats 20 entlang oder parallel zur .Y-Achse zu gestatten, ist ein Paar feststehender, paralleler Führungsschienen 84 auf der Platte 64 mittels Endhalterungselementen 86 befestigt. Die Führungslager 72 für die Schienen 70 sind auf den feststehenden Schienen 84 verschiebbar und können entlang dieser in jeder Richtung bewegt werden. Um diese Bewegung zu erlauben, ist ein mit den Elementen 72 fest verbundenes Querstück 88 in seiner Mitte an einer Antriebsschiene 90 befestigt. Die Antriebsschiene steht durch einen nach abwärts ragenden Vorsprung 92 in Schraubverbindung mit einer A"-Achsen-Leitspindel 94, welche drehbar in Lagern 96 auf der Platte 64 (Fig. 4) gelagert ist. Die Leitspindel 94 steht in Antriebsverbindung mit einem .Y-Achsen-Sehrittmotor98 auf der Platte 64. Um die notwendige Querbewegung der Elemente 72 und 70 in .Y-Achsen-Richtung entlang den Führungsschienen 84 zu gestatten, sitzt die Nuß 76 verschiebbar auf einer parallel zur .Y-Achse befindlichen und von dem Kreuzkopf 74 getragenen Führungsschiene 100. Dementsprechend kann das Nadelantriebsaggregat 20 durch die beiden im rechten Winkel aufeinanderstehenden Leitspindeln 78 und 94 entlang sowohl der .Y-Achse oder der Y-Achse und in der Ebene, in welcher diese beiden Achsen liegen, bewegt werden.

Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich, ist auf der anderen Platte 66 ein im wesentlichen identischer Mechanismus zur Bewegung des Greiferantriebsaggregats 22 entlang der X- und der Y-Achsen oder parallel zu diesen vorgesehen. Wegen der Ähnlichkeit der beiden Mechanismen erscheint eine kurze Beschreibung dieser eine doppelte Ausführung bildenden X- und Y-Achsen-Antriebseinrichtungen für das Aggregat 22 ausreichend. Die Einrichtung weist eine Y-Achsen-Leitspindel 102 auf, welche durch einen Y-Achsen-Schrittmotor 104 angetrieben wird und mittels einer Nuß 106 mit einem Kreuzkopf 108 verbunden ist. Der Kreuzkopf 108 weist eine durch die Nuß 106 entlang der ,Y-Achse verschiebbare Schiene 110 auf. Der Kreuzkopf 108 ist an Schlittenschienen 112, welche den Schienen 70 entsprechen, befestigt. Das Spulenoder Greiferantriebsaggregat 22 ist mit seiner Platte 28 an den Schienen 112 festgeklemmt, um mit diesen in jeder Richtung entlang der Y-Achse bewegt zu werden, wie dies durch die Leitspindel 102 bestimmt wirdi.

Eine durch einen .Y-Achsen-Schrittmotor 116 angetriebene X-Achsen-Leitspindel 114 auf der Platte 66 steht in Schraubverbindung bei 118 (Fig. 4) mit einer Antriebsschiene 120. Die Antriebsschiene 120 ist an einem fest an den Führungslagern 124 für die Schlittcnschienen 112 angebrachten Querteil 122 befestigt. Die Führungslager 124 können parallel zur X-Achse verschoben werden, indem sie in einer diese Verschiebung erlaubenden Verbindung mit feststeheiiden, parallelen Schienen 126 auf der Platte 66 stehen. Dadurch kann das Greiferantriebsaggregat 22 ebenso wie das Nadelantriebsaggrcgat 20 sowohl entlang der X- als auch entlang der Y-Achsc in jeder Richtung verschoben werden.

Wie klar aus der Beschreibung der Steuerschaltung hervorgeht, werden die beiden Aggregate 20 und 22 zwangsweise im Gleichlauf entlang der X- und der Y-Achse bewegt, und die beiden Aggregate können dabei auch gleichzeitig um die Z-Achse oder Nadel-

'5 achse gedreht werden. Somit ist eine Vielzahl von Bewegungen möglich, und die Nähmaschine besitzt eine große Anpassungsfähigkeit hinsichtlich ihres Betriebs. Die beiden Platten 64 und 66 sind mit großen Öffnungen 128 versehen, um eine Bewegung der Maschinenaggregate 20 und 22 ohne Hindernisse über den vollen Bereich zu erlauben.

Nachfolgend wird auf die Fig. 7 bis 9 Bezug genommen. Fig. 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der für den selbstprogrammierten Betrieb der Nähmaschine verwendeten Steuerschaltung. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, weist das Sinus-Kosinus-Potentiomeler 42 ein durchlaufendes, kreisförmiges Widerstandselement 130 mit einem Paar Klemmen 132 und 134 auf, welche an diametral entgegengesetzte Hälften des Widerstandselements angeschlossen sind. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind an die Klemme 132 + 12 Volt und an die Klemme 134 - 12 Volt angelegt. Mit der Welle 140 des Potentiometers sind Schleifer 136 und 138 gekuppelt, welche um 90° um den Umfang versetzt sind (Fig. 6). Die Schleifer können über das Widerstandselement 130 gleiten. Der Widerstandswert des Widerstandselements ändert sich zwischen den Klemmen 132 und 134 entsprechend dem Sinus des Drehwinkels der Potentiometer-

+o welle 140, und deshalb liefern die Schleifer 136 und 138 jeweils den Sinus und den Kosinus der Winkellage der Welle 140. Wie bereits beschrieben, ist die Welle 140 durch Zahnräder mit dem Umfangs-Schrittmotor 38 des Nadelantriebsaggregates 20 verbunden.

♦5 Die photoelcktrische Zelle 50, welche sich mit dem Aggregat 20 dreht und bewegt, speist eine Spannung in eine abgeglichene Brückenschaltung 142 (Fig. 7). welche mit zwei Spannung-in-Frequenz-Umwandlem 144 und 146 gekoppelt ist. Die Ausgänge der Spannung-in-Frequenz-Umwandler 144 und 146 werden jeweils auf monostabile Multivibratoren 148 unc 150 geführt, welche nach Triggerung Rechteckwel len-Ausgangsspannungs-Wellenformen erzeugen Die Ausgänge der Multivibratoren 148 und 150 sine an Logikpegel-Umwandler 152 und 154 mittels nich invertierender Trennverstärker 156 und 158 gekop pelt.

F i g. 8 zeigt die Schaltung der Logikpege!-Um wandler 152 und 154. Diese Schaltung weist einei ersten Transistor 160 auf, welcher an eine Eingangs klemme 162 gekoppelt ist und sowohl als Umwandle als auch als Verstärker wirken kann. Ein zweite Transistor 164 ist an den Kollektor des Transistor 160 gekuppelt und wirkt als Emitterfolgeschaltun und weist eine Ausgangsklemme 166 auf. Wenn vo einer, nicht gezeigten, Stromversorgung eine 28 Volt-Speisespannung an die Klemme 168 gelegt wire wird an der Klemme 166 eine 28-Volt-Rechteckwell

hei einem .l/i-Voll-Rechteckwelleneingang an der Klemme 162 erzeugt. Die Ausgänge der Logikpcgel-I Umwandler 152und 154 werden auf Motorregler 170 und 172 geführt, welche wiederum an die Umfangs-Schrittantriebsmotorcn 62 und 38 angeschlossen sind. Die \nlriebsmotoren 62 und 38 werden im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn betrieben, was von der Polarität der Ausgangsspannung der abgeglichenen Brücke 142 abhängt.

Die photoclektrische Zelle 50 kann die Randkante des Stoffwerkstücks, wie etwa ein Kleidungsschnitteil, feststellen, wo ein Saum genäht werden soll, oder kann den Rand eines mit einem anderen Stoffstück in einer Vielzahl von Nähvorgängen zu verbindenden Stoffwerkstücks feststellen. Die Photozelle programmiert die Motorregler 170 und 172 so, daß die Schrittmotoren 62 und 38 die Aggregate 20 und 22 um die Z-Achse oder die Nadelachse drehen, so daß die Nadel oder die Maschine genau dem Rand eines bestimmten Werkstücks folgt und sieh automatisch in der richtigen Richtung vorwärtsbewegt. Die Maschinenaggregate 20 und 22 drehen sich als Funktion der Spannung-in-Frequcnz-Umwandler- Ausgänge um die Nadelachse, um die Maschine entlang dem Werkstückrand zu bewegen. Durch die Umwandlerausgänge werden die Umfangs-Antriebsmotoren 38 und 62 schrittweise angetrieben, bis das Brückengleichge-Wicht wiederhergestellt ist. Dieser Vorgang erfolgt stiindig, während die Photozelle 50 den Rand des Werkstücks fühlt.

Die Bewegung der Aggregate 20 und 22 entlang der Λ'- und der Y-Achse erfolgt automatisch, wenn die Maschine dem Rand des Werkstücks folgt. Die Vorwärtsrichtung der Maschine, wie sie durch die Photozelle und die Schrittmotoren 38 und 62 bestimmt ist, gibt die Bewegungsrichtung (entweder plus oder minus) entlang der X- bzw. der Y-Achse an. Die Bewegung wird durch die Y- und X- Achsen-Leitspindel 94 bis 114 und 78 bis 102 und die zugehörigen Schrittmotoren ausgeführt. Das Sinus-Kosinus-Potentiometer 42, das in Zahnradtriebverbindung mit den Schrittmotoren 38 des Nadelantriebsaggregats 20 steht, liefert eine Spannung proportional der Drehwinkellage des Nadelantriebsaggregates um die Nadel- oder Z-Achse. Die Photozelle 50, welche körperlich an dem Nadelantriebs-Aggregat 20 befestigt ist, tastet in der durch den Schleifer 138 auf dem Potentiometer 42 festgelegten Richtung ab. Dadurch wird ständig die sogenannte »Vorwärts«-Richtungder Maschine festgelegt. Der Ausgang des Spannung-in-Frequenz-Umwandlers 144, welcher in dem Multivibrator 148 geformt und verstärkt wird, liefert Impulseingänge für den Logikpegel-Umwandler 152. um die Umfangs-Schrittmotoren 38 und 62 in Uhrzeigerrichtung anzutreiben. In der gleichen Weise wird der Ausgang des Spannung-in-Frequenz-Umwandlers 146 in dem Multivibrator 150 geformt und verstärkt und schafft Impulseingänge für den Logikpegel-Umwandler 154, um die Schrittmotoren 38 und 62 im Gegenuhrzeigersinn anzutreiben. Das weseniliche bei den Spannung-in-Frequenz-Umwandlern 144 und 146 ist, daß der Grad der Nichtabgeglichenheit der Brücke 142 eine Spannung erzeugt, welche in eine Reihe von Schrittimpulsen umgewandelt wird, deren Zahl proportional dem Grad der Nichtabgeglichenheit der Brücke ist. Deshalb werden die Motoren 38 und 62 in der richtigen Richtung schrittweise und ausreichend angetrieben, um den abgeglichenen Zustand der Brücke wieder herzustellen, wenn die Maschine dem Rand eines Werkstücks od. dgl. folgt.

Die A- und Y-Achsen-Steuerung der Maschine wird durch den Betrieb der jeweiligen Paare von Schrittmotoren 98 und 116 und 82 und 104 ausgeführt. Die Steuerung erfolgt in Übereinstimmung mit den Lagen der Schleifer 136 und 138 des Potentiometers 42. Genauer gesagt, steuert der Schleifer 136 die A-Achsen-Antriebsschrittmotoren 98 und 116 und der Schleifer 138 steuert die Y-Achsen-Schrittantriebsmotoren 82 und 104. Die Ausgänge des Potentiometers 42 an den Schleifern 136 und 138 werden gleichzeitig auf einen Polaritätsumwandler 174 (Fig. 7) und Nullpunkt-Detektoren 176 und 178 ge-

'5 führt. Der Nullpunkt-Detektor 176 ist an die A'-Achsen-Steuerschaltung gekoppelt, während der Nullpunkt-Detektor 178 an die Y-Achsen-Steuerschaltung gekoppelt ist.

Der Polaritätsumwandler 174 schafft Ausgänge für die X- und Y-Achse, welche eine Vollwcllengleichrichtung der auf diese geführten Eingangsspannung bilden. Die gleichgerichteten Ausgänge des Polaritätsum.wandlers 174 sind jeweils mit einem Spannung-in-Frequenz-Umwandler 180 für die A'-Achsen-Sicucrschaltungund mit einem Spannung-in-Frequenz-Umwandler 182 für die Y-Achsen-Schaltung gekoppelt. Die Ausgänge der Spannung-in-Frequenz-Umwandler 180 und 182 sind hinsichtlich ihrer Frequenz den Winkellagen der Schleifer 136 bzw. 138 proportional. Wenn die Nähmaschine beispielsweise in + A"-Richtung strebt, dann würde die Frequenz des Spannung-in-Frequenz-Umwandlers 182 Null sein, da der Spannungsausgang von dem Sinus-Kosinus-Potcntiometer 42 Null wäre, weil der Schleifer 1?8 sich in der Mitte zwischen der an die Klemme 132 angelegten + 12-Volt-Spannung und der an die Klemme 134 angelegten - 12-Volt-Spannur>g befinden würde. In gleicher Weise findet keine Bewegung der Maschine entlang der A'-Achse statt, wenn die Maschine entlang der Y-Achse strebt, da der Schleifer 136 des Potentiometers dann seine Null-Spannungslage einnimmt. Wenn die Lage der Maschine zu irgendeinem gegebenen Augenblick irgendwo zwischen den äußersten X- und Y-Achsenlagen liegt, dann findet eine proportionale Bewegung der Maschine parallel beider Achsen statt, was von den Lagen der Schleifer 136 und 138 abhängt.

Die Ausgänge der Spannung-in-Frequenz-Umwandler 180 und 182'sind auf NOR-Tore 184 bzw. 186 geführt. Ein zweiter Eingang wird auf die beiden NOR-Tore 184 und 186 von einer Schmitt-Triggerschaltung 188 geführt, welche NOR-Schaltungen 190, 192 und 194 aufweist, welche in bekannter Weise zusammengeschaltet sind, um eine amplitudenempfindliehe Schaltung zu ergeben. Dadurch wird jedesmal, wenn deren Schwellenwertspannung überschritten wird, ein genau definierter Rechteckwellenausgang mit selektiver Amplitude geschaffen. Der Eingang für die Schmitt-Triggerschaltung 188 weist den Ausgang von einem Drehumformer 196 auf, welcher mit der Nadelantriebswelle des Maschinenaggregats 20 gekuppelt ist. Der Drehumformer 196 liefert ein elektrisches Ausgangssignal während jener Zeitdauer, während welcher die Nadel 46 sich in dem Werkstück befindet. Der Ausgang des Drehumformers 196 wird dann in der Schmitt-Triggerschaltung geformt und aui die NOR-Schaltungen 184 und 186 geführt, um zn verhindern, «Jaß die X- und Y-Achsen-Schrittmotorer

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98 bis 116 bzw. 82 bis 104 bewegt werden, während die Nadel 46 den Stoff oder das Werkstück durchdringt.

Der Ausgang von der NOR-Schaltung 184 wird auf einen Plus- und Minus-Schalter 198 geführt, welcher zusammengeschaltete NOR-Tore 200 und 202 aufweist. Ein Eingang für die NOR-Tore 200 und 202 weist den Ausgang von einem invertierenden Trennverstärker 204 auf. Der andere Eingang für die NOR-Tore 200 und 202 wird von dem -Y-Achsen-Nullpunkt-Detektor 176 geliefert, welcher drei zusammengeschaltete NOR-Tore 206,208 und 210 aufweist. Der Ausgang von dem Potentiometerschleifer 136 wird auf den Nullpunkt-Detektor 176 so geführt, daß ein gemeinsamer Eingartg für die NOR-Tore 206 und 210 geliefert wird. Der Ausgang von dem NOR-Tor 208 wird auf den vorerwähnten Eingang für das NOR-Tor 202 geführt, während der Ausgang des NOR-Tores 210 auf den Eingang des NOR-Tores 200 geführt wird. Der Plus- und Minus-Schalter 198 bestimmt die Bewegungsrichtung entlang der X-Achse (Fig. 1).

In ähnlicher Weise ist ein zweiter Plus- und Minus-Schalter 212 mit NOR-Toren 214 und 216 mit dem NOR-Tor 186 durch einen invertierenden Trennverstärker 218 und den Nullpunkt-Detektor 178 gekoppelt, welcher zusammengeschaltete NOR-Tore 220, 222 und 224 aufweist. Der Eingang für den Nullpunkt-Detektor 178, welcher auf die NOR-Tore 220 und 224 geführt wird, kommt von dem Schleifer 138 des Sinus-Kosinus-Potentiometers 42. Der Plus- und Minus-Schalter 212 bestimmt die Bewegungsrichtung der Nähmaschine entlang der Y-Achse. Die beiden Null-Punkt-Detektoren 176 und 178 weisen ein Paar Dioden 226 und 228 auf, welche in Reihe von dem Eingang für die NOR-Tore 206 und 220 nach Erde gekoppelt sind, um irgendwelche dort erscheinenden Potentiale nach Erde abzuleiten.

Die Plus- und Minus-Schalter 198 und 212 werden durch ihre jeweiligen Nullpunkt-Detektoren 176 und 178 gesteuert, indem der Nulldurchgangspunkt der Schleifer 136 und 138 jedesmal festgestellt wird, wenn das Sinus-Kosinus-Potentiometer 42 durch einen Nullspannungspegel läuft. Wenn z. B. der Schleifer 136 in einer Richtung einen Nulldurchgangspunkt passiert, erscheint an jedem der NOR-Tore 208 oder 210, welche an die jeweiligen NOR-Tore 202 und 200 in dem Plus- und Minus-Schalter 198 gekoppelt sind, ein Ausgang. Die an den NOR-Toren 202 und 200 erscheinenden Ausgänge werden dann auf Logikpegel-Umwandler 230 und 232 geführt, nachdem sie invertierende Trennverstärker 231 und 233 passiert haben. Die Logikpegel-Umwandler 230 und 232 sind im einzelnen in Fig. 9 gezeigt.

Nachfolgend wird auf Fig. 9 Bezug genommen. Die Logikpegel-Umwandler weisen zwei als Verstärkerstufe und Emitterfolger gekoppelte Transistoren 234 und 236 auf. Der Eingang für die den Transistor 234 aufweisende Verstärkerstufe wird auf dessen Basis mittels eines zwischen die Eingangskiemme ?40 und die Basis des Transistors 234 gekoppelten Kondensators 238 geführt. Der Kollektoi des Transistors 234 ist direkt an die Basis des Transistors 236 angeschlossen, und dessen Ausgang ist von dessen Emitter an eine Ausgangsklemme 242 gekoppelt. Eine — 6-Volt-Versorgungsspannung ist auf eine Klemme 244 geführt, welche an die jeweiligen Kollektoren der Transistoren 234 und 236, da diese PNP-Transistoren sind, gekoppelt ist. Ein Eingang mit einer Amplitude von 0 bis 3,6 Volt wird umgekehrt, um einen Ausgang mit einer sich zwischen 0 und — 6 Volt ändernden Amplitude zu schaffen.

Der Ausgang des Logikpegel-Umwandlers 230 ist gemeinsam an einen Eingang der Motorregler 246 und 248 gekoppelt, während der Ausgang des Logikpegel-Umwandlers 232 gemeinsam an den anderen Eingang der Motorregler 246 und 248 gekoppelt ist. Ein Ausgang von dem Logikpegel-Konverter 230 erzeugt ein Signal, welches die Motorregler 246 und 248 beide A'-Achsen-Schrittantriebsmotoren 98 und 116 in einer Richtung antreiben läßt. Dagegen erzeugt ein Ausgang von dem Logikpegel-Umwandler 232 ein

>5 anderes Signal, welches die Motorregler 246 und 248 die beiden A'-Achsen-Schrittantriebsmotoren 98 und 116 in entgegengesetzter Richtung antreiben läßt.

Nachfolgend soll die Y-Achsen-Steuerung der Maschine betrachtet werden. Der Nullpunkt-Detektor

so 178 erzeugt einen Ausgang an einem der NOR-Tore 222 oder 224, was von der Schnittpunktrichtung abhängt, um einen Ausgang von dem Plus- und Minus-Schalter 212 an einem der NOR-Tore 214 oder 216 zu erzeugen. Die an einem der NOR-Tore 214 oder 216 erscheinenden Ausgänge werden nach Passieren durch invertierende Trennverstärker 250 und 252 auf Logikpegel-Umwandler 254 und 256 geführt, welche identisch mit den Logikpegel-Umwandlern 230 und 232 sind. Letztere sind in Fig. 9 gezeigt und wurden in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben. Der Ausgang des Logikpegel-Umwandlers 254 wird gemeinsam auf die Y-Achsen-Motorregler 258 und 260 gekoppelt, welche die Y-Achsen-Schrittmotoren 82 und 104 in einer Richtung antreiben. Der Logikpegel-Umwandler 256 ist gemeinsam auf den anderen Eingang der Motorregler 258 und 260 geführt, welche die Y-Achsen-Schrittmotoren 82 und 104 in der entgegengesetzten Richtung antreiben. Somit ist der Y-Achsen-Antrieb identisch mit dem weiter oben beschriebenen A'-Achsen-Antrieb, und die X- und Y-Achsen-Schrittmotoren für die Maschinellaggregate 20 und 22 werden immer paarweise durch die Schaltung angetrieben.

Zusammengefaßt weist die selbstprogrammierte Schaltung nach F i g. 7 eine photoelektrische Fühlzelle 50 auf, welche die beiden Umfangs-Antriebsmotorer 38 und 62 schrittweise antreibt oder führt, so daß die Nadel-Greiferantriebsaggregate 20 und 22 synchronisiert sind und in jener Richtung streben, urt dem Rand des Werkstücks zu folgen. Eine der Win kellage der Aggregate 20 und 22 um die Nadelachs« proportionale Information wird von dem Sinus-Kosi nus-Potentiometer 42 erhalten und durch die be schriebenen Logikschaltungen verarbeitet, um di<

X- und Y-Achsen-Schrittmotoren 98 und 116 bzw. 8i und 104 jeweils in positiver oder negativer Richtunj zu betreiben, wie dies durch die Nullpunkt-Detekto ren 176 und 178 bestimmt wird. Dadurch sind dii beiden Maschinenaggregate 20 und 22 immer syn chronisiert und streben immer in der richtigen Rieh tung, wobei sie sich immer in der richtigen Richtun entlang der X- und Y-Achsen bewegen.

Wenn die Nähmaschine von außen gesteuert wer den soll, z. B. durch einen Bandleser oder eine ähnli ehe Eingangseinrichtung, und nicht in der selbstprc grammierten Betriebsart, wird ein Servosystem, wi etwa das in F ig. 10 gezeigte, verwendet. Nach F ig. 1 sind zwei Servoverstärker 262 und 264 mit den beide

Servoantriebsmotoren 98 und 116 gekoppelt und sieuern diese. Die Motoren 98 und 116 sind die A'-Achsen-Schrittantriebsmotoren, die schon weiter oben in Verbindung mit der se'.bsiprogrammierten Maschine beschrieben wurden.

Die Stromversorgung für das Servosystem erfolgt von einer 115-Volt-, 60-Hertz-Stromquelle (welche nicht gezeigt ist) und welche an eine Klemme 266 angeschlossen ist (Fig. 10). Dieses Versorgungspotential wird über einen Netzenergieschalter 268 und eine Schmelzsicherung 270 einer Gleichstrom-Stromversorgung 272 zugeführt, welche eine Gleichspannung von 28 Volt an einer Klemme 274 abzugeben vermag. Ferner ist eine Hilfsklemme 276 vorgesehen, damit eine gesicherte Spannung mit 115 Volt und 60 Hertz verfügbar ist. Eine Stromversorgung 278 für 115 Volt und 400 Hertz ist an die Gleichstrom-Stromversorgung 272 angeschlossen und liefert an einer Klemme 2g!) einen Ausgang mit 400 Hertz. Ein Schalter 282, welcher z. B. durch einen herkömmlichen Streifenleser gesteuerte Schaltkontakte aufweisen kann, ist an die Klemme 274 angeschlossen. Wenn der Schalter geschlossen ist, wird eine Spannung mit 28 Volt an das Potentiometer 284 angelegt. Dem Eingang eines Servoverstärkcrs 262 wird ein der Einstellage des Potentiometers 284 proportionaler Spannungspegel zugeführt. Die Anstiegszeit der Eingangsspannung ist jedoch um etwa 1 Sekunde durch die Zeitkonstante des Koppelnetzwerks mit einem Widerstand 286 und einem Kondensator 288 verzögert. Dadurch wird eine allmähliche Beschleunigung des Servoantriebsmotors 98 aus seinem Ruhezustand auf die Laufgeschwindigkeit erreicht, welche durch die Abgrifflage des Potentiometers 284 bestimmt wird.

Wenn die Spannung am Eingang des Servoverstärkers 262 gefühlt wird, wird eine Antriebsspannung für den -Y-Achsen-Servoschrittantriebsmotor 98 erzeugt, welcher wiederum die Welle 290 für einen Zahnradzug mit Zahnrädern 292, 294 und 296 antreibt. Mit dem Zahnrad 294 ist ein Tachometergenerator 298 gekuppelt und erzeugt eine der Drehzahl des Servoantriebsmotors 98 proportionale, negative Spannung, welche auf den Eingang des Servoverstärkers262zur Geschwindigkeitsregelung zurückgeführt wird.

Ein Drehmeldergeber 300 ist mit dem Zahnrad 296 gekuppelt, und seine Statorwicklungen (nicht gezeigt) sind mit den Statorwicklungen eines Drehmelderempfängers 302 verbunden, welcher mit einem einen Teil eines Zahnräderzuges bildenden Zahnrad 304 gekuppelt ist, wobei der Zahnradzug weiter Zahnräder 306 und 308 aufweist. Den Rotorwicklungen des Drehmeldergebers 300 wird eine Bezugsspannung mit 400 Hz von der Stromversorgung 278 zugeführt, und an den Statorwicklungen erscheint eine der Winkelverlagerung seiner Rotorwelle proportionale Signalspannung. Wenn diese Winkelinformation einem Drehmelderempfänger 302 zugeführt wird, erscheint an den Rotorwicklungen (nicht gezeigt) eine Fehlerspannung, weiche proportional der Winkelverlagerung der Drehwelle des Drehmelderempfängers ist. Dieses Fehlersignal wird auf den Eingang eines Servoverstärkers 264 über einen veränderlichen Widerstand 310 geführt. Wenn die Fehlersparnung am Eingang des Servoverstärkers 264 erscheint, wird eine Antriebsspannung auf den Servoantriebsmotor 116 geführt, welche eine Drehung in einer Richtung hervorruft, wodurch der Rotor des Drehmelderempfängers 302 in eine Nullpunktlage mittels des Zahnräderzuges mit den Zahnrädern 308, 306 und 304 angetrieben wird.

Diese Änderung der Winkellage erfolgt in einer solchen Richtung, daß der Bewegung des Servoantriebsmotors 98 gefolgt wird. Die Änderung erfolgt so lange, bis das Fehlersignal auf NnH oder auf im wesentlichen Null herabgesetzt ist. Die mit dem Zahnrad 306 gekuppelte Welle 312 folgt dann der Winkelverlagerung der Welle 290. Ein Tachometer 314 erzeugt eine negative Rückkopplungsspannung für den Servoverstärker 264, um eine Stabilität zu gewährleisten. Zusätzlich liefert das Tachometer 298 einen Eingang für den Servoverstärker 264 über einen

*5 veränderlichen Widerstand 316, um die Spurhaltungsfähigkeit beim Betrieb mit hoher Geschwindigkeit zu verbessern. Dieser Eingang ist der Geschwindigkeit proportional und liefert einen kleinen, zusätzlichen Antrieb für die Welle 312, wenn die Geschwindigkeit zunimmt, um den Winkelfehler zwischen den beiden Wellen 290 und 3Ϊ.2 auf ein absolutes Minimum herabzusetzen. Zusammengefaßt gesagt, verbindet das in Fig. 10 gezeigte System elektronisch die physisch voneinander getrennten Na-

^a5 del- und Spulen- bzw. Greiferantriebsaggregate 20 und 22 für einen Gleichlaufbetrieb. Solange der Schalter 282 geschlossen bleibt, dreht sich der Servoantriebsmotor 98 und der Servoantriebsmotor 116 folgt ihm ohne oder nahezu ohne Verzögerung. Nach dem Offnen des Schalters 282 wird der gesamte Betrieb angehalten, und beide Servoantriebsmotoren 98 und 116 kommen sofort zum Stillstand. Es ist leicht einzusehen, daß das Servosystem nach Fig. 10 für den Y-Achsen-Antrieb lediglich verdoppelt wird, wobei Servoantriebsschrittmotoren 82 und 104 in der gleichen Weise verwendet werden wie die Servomotoren 98 und 116 in dem A'-Achsen-Antriebssystem verwendet werden. Das System ist ähnlich zur Steuerung der Drehung der Maschinenaggregate 20 und 22 um die Nadel- oder Z-Achse ausgebildet. Somit kann ein Fernsteuersystem zum Betre 'ien der Nähmaschine ohne eine menschliche Bedienungsperson geschaffer werden, wobei die Steuerung von außen und nicht im selbstprogrammiertcn Betrieb erfolgt.

Die Art der verwendeten Werkstücktrag- und/odei -vorschub- bzw. -transporteinrichtungen '-ängt jeweili von der Art der durch die Maschine zu behandelnder Werkstücke und der Art der durch die Maschine auszuführenden Arbeitsvorgänge ab. Ganz allgemein las sen sich die Arbeiten in ungefähr fünf Kategorien un terteilen, und die Fig. 11 bis 16 der Zeichnunger zeigen etwas schematisch die verschiedenen Arten voi Arbeiten und die Arten von Werkstücktrag- und -vor schub- bzw. -transporteinrichtungen, weiche unte den verschiedenen Umständen verwendet werden.

Wegen der sehr vielen Abänderungsmöglichkeitei

für die Werkstücktrag- und -vorschub- bzw. -trans porteinrichtungen wurden diese Einrichtungen in dei Fig. 1 bis 6 der Zeichnungen weggelassen, um diesi nicht unübersichtlich zu machen. Selbstverständlicl bleibt der Grundnähmaschinenaufbau mit dem Na delantriebsaggregat 20 und dem Spulen- bzw Greiferantriebsaggregat 22 unabhängig von der Ar der auszuführenden Arbeit unverändert und arbeite auf die gleiche Weise. Deshalb kann bezüglich de Fig. 1 bis 6 unterstellt werden, daß jede der in dei Fig. 11 bis 15 gezeigten Werkstücktrag- und -vor schub- bzw. -transporteinrichtungen erfolgreich um

mit zusätzlichen Einrichtungen, welche in der Anmeldung nicht angegeben sind, zusammen mit den Grundnähmaschinenaggregaten 20 und 22 verwendet werden können. In jeder der Fig. 11 bis 16 sind die Nadelantriebs- und Spulen- bzw. Greiferantriebsaggregate 20 und 22 in ihrer Beziehung zu den Werkstücktrag- und/oder -vorschub- bzw. -transporteinrichtungen gezeigt. Aus einer Betrachtung dieser Figuren kann der Betrieb der Maschine in bezug auf verschiedene Arbeitsarten leicht verstanden werden, wenn die ins einzelne gehende Beschreibung der Maychine mit den beiden Aggregaten 20 und 22 und ihrer elektronischen Steuerung weiter oben berücksichtigt wird.

Die erste Art eines durch die Maschine ausgeführten Arbeitsvorgangs betrifft die Verbindung verhältnismäßig großer, flacher Teile entlang zusammenfallender Kanten 318, wobei die Kanten unregelmäßig verlaufen können (Fig. 11). Diese Arbeitsart tritt z. B. bei dem Einsäumen von Unterhosenvorderteilen, Unterhosenrückteilen und Zwickeleinfassungen u. dgl. auf. Die in Fig. 11 gezeigten Nadel- und Spulen- bzw. Greiferantriebsaggregate 20 und 22 werden in der weiter oben beschriebenen Weise betrieben. Das Stoffwerkstück 320 weist zwei zusammenpassende Lagen von Stoff auf, welche entlang dem unregelmäßigen Rand 318 verbunden werden sollen. Das Werkstück 320 wird bei dieser Ausführungsform ständig von unten während aller Bewegungen der Nähmaschine durch eine untere Platte 322 getragen, welche an dem Spulen- bzw. Greiferantriebsaggregat 22 befestigt ist und mit diesem in allen Richtungen bewegbar ist. Ferner ist eine relativ feststehende obere Platte 324 vorgesehen, welche verschiebbar an der unreren Platte 322 angreift, aber sich nicht mit dieser bewegt. Die Nähmaschine mit den Aggregaten 20 und 22 bewegt sich relativ zur Platte 324. Die Dicke der beiden Platten wurde der Deutlichkeit wegen in Fig. 11 übertrieben groß dargestellt.

Luftdüsen 326 sind nach aufwärts in einem Winkel gegen die Unterseite des Werkstücks 320 gerichtet, um eine geringe Spannung zum Rand 318 hin aufrechtzuerhalten und um das Werkstück in der unmittelbaren Umgebung der Nadel 46 flach zu halten, was gestattet, daß sich die untere Platte 322 unter dem Werkstück bewegt.

Obere und untere Bänder 328 und 330 ergreifen das Werkstück 320 und bewegen es in den Nähbereich, wobei es sich um jenen Bereich handelt, innerhalb welchem sich die Maschinenaggregate 20 und 22 bewegen können. Die Bänder und das Werkstück werden dann im Nähbereich zum Stillstand gebracht, und die Nähmaschine folgt dem konturierten Rand 318 und erzeugt die gewünschte Nahtlinie 322 entlang diesem Rand, wodurch die beiden Materiallagen, welche das Werkstück 320 bilden, verbunden werden. Die Nähmaschine führt automatisch die notwendigen Bewegungen sowohl entlang der X- als auch entlang der Y-Achse oder die Nadelachse aus.

Eine Durchbrechung 334 in der feststehenden Platte 324 gibt die Breite oder die Größe der erforderlichen Öffnung an, wenn sich die Nähmaschine nur entlang der .Y-Achse bewegt, wenn die Bänder 328 und^ 330 oder andere Transporteinrichtungen den Stoff entlang der Y-Achse transportieren. Hier zeigt sich wieder die große Anpassungsfähigkeit der Nähmaschine. Die Maschine kann in einigen Fällen mit mehr oder weniger bekannten Transportgreifern oder anderen Arten von Über-Kopf-Transporteinrichtungen verwendet werden.

Eine andere, nicht gezeigte Möglichkeit ist, daß Stoffwerkstücke auf einer Papierunterlage oder einem Papierband genäht werden, und daß das Papier nach dem Nähvorgang automatisch abgezogen werden kann. Dieser Vorgang'wird praktisch insbesondere dann ausgeführt, wenn Säume s^:.ch gewöhnlich nicht vollständig um die Randkante des Werkstücks er-

strecken. Die in den Fig. 11 und 11a gezeigte Ausführungsform wird in einer großen Zahl von Anwendungen verwendet, jedoch nicht in allen Fällen.

Fig. 12 betrifft eine andere Klasse von Arbeiten, bei welchen gewöhnlich um und vorzugsweise nur teil-

^J5 weise um kleine einzelne Stücke genäht wird, um diese miteinander zu verbinden, wie dies etwa bei der Herstellung von Kragen und Manschetten aus verschiedenen kleinen, zusammenpassenden Materiallagen der Fall ist. Nach Fig. 12 trägt ein waagerechtes Förderband 336, welches sich in der Richtung des Pfeils bewegt, Werkstückklemmeinrichtungen 338 zur Nähstation, wo die Nähmaschine 20 angedeutet ist. Die Klemmeinrichtung 338 ist in der ersten Position A zur Beschickung vorbereitet geöffnet und fertig zur Aufnahme eines dreitägigen Kragens 340. In der Position ß ist die Klemmeinrichtung 338 beschickt und geschlossen, und der Kragen 340 wird zur Nähposition C transportiert. In der Nähposition C werden das Förderband 336 und die Klemmeinrichtung angehalten, und die elektronische Nähmaschine erzeugt eine teilweise um den Rand des Kragens verlaufende Naht 342, wobei die Maschine in der selbstprogrammierten Betriebsart arbeitet. Schließlich ist das Werkstück in der Position D aus dem Nähbereich transportiert, und die Klemmeinrichtung 338 wurde wieder geöffnet, und der fertiggestellte Kragen ist für seine Entfernung und Stapelung bereit.

In den Fig. 13 und 13a ist eine Abwandlung des Vorgangs zur Herstellung von Kragen u. dgl. gezeigt.

Nach diesen Figuren wird der Stoff 334 in der erforderlichen Anzahl von Lagen von Vorratsrollen 346, 348 und 350 abgezogen. Alle Lagen laufen durch Spannwalzen 352 und werden Schritt für Schritt durch Transportwalzen 354 weitertransportiert. Der Stoffabfall wird bei 356 aufgewickelt. Nach Fig. 13 arbeilet die Nähmaschine im selbstprogrammierten Betrieb, um Kragennähte 358 in den verschiedenen Stofflagcn jedesmal zu erzeugen, wenn der Stoff um einen Schritt weiterlransportiert wird und in dem Nähbereich angehalten wird. In der Position E wird der Stoff 344 durch eine nicht gezeigte Stanzeinrichtung außerhalb der Naht 358 ausgestanzt. Dadurch wird ein fertiggestellter Kragen geschaffen, welcher auf seine rechte Seite gewendet werden kann und weggeführt und aufgestapelt werden kann. Der verbleibende Sloffabfall wird bei 356 aufgewickelt.

Bei einem anderen Nähvorgang gemäß Fig. 14 wird um kleine Teile herum oder teilweise um diese genäht, wie etwa bei Patten oder Taschen, welche an größere Teile angenäht werden sollen. Die Nähmaschine gemäß Fig. 14 soll im selbstprogrammierten Betrieb arbeiten, um ein Taschenteil 360 an ein größeres Teil 362, welches einen Teil eines Mantels od. dgl. bildet, anzunähen. An einer ersten Position F werden die Teile 360 und 362 auf dem unteren Band 364 in Übcrcinanderlagc angeordnet, um in die Nähposition G bewegt zu werden. Ein oberes Band 366 greift in diesem Bereich an dem Werkstück an, und

die Nähmaschine erzeugt dann die gewünschte Naht 368 um die Tasche. Das fertiggestellte Werkstück wird dann über den Nähbereich hinaus in die Position H bewegt, und dort werden dann die weiteren erforderlichen Arbeitsgänge vorgenommen.

Fig. 15 betrifft Arbeitsvorgänge, bei welchen es erforderlich ist, lange Nähte herzustellen, durch welche große Teile, wie etwa Teile von Zielten, zu verbinden oder zwei groß-j Materialrollen quer zu verbinden sind. Insbesondere bei diesen Arbeitsvorgängen ist die begrenzte Armtiefe oder Maultiefe von herkömmlichen Maschinen nachteilig. Die Maschine gemäß Erfindung ist für diese Arbeitsvorgänge ideal geeignet, da ihre »Armtiefe« unbegrenzt ist, und da zwischen, den Aggregaten 20 und 22 keine mechanische Verbindung, sondern lediglich eine elektrische Verbindung vorhanden ist. In Fig. 15 sind große Stoff rollen 370 und 372 gezeigt, die quer durch lange Nähte 374 verbunden werden sollen, zu deren Herstellung die Nähmaschine in der Lage ist. Die Maschinenaggregate 20 und 22 sind bei einer derartigen Anwendung zweckmäßig auf oberen und unteren Traggestellen 376 und 378 angebracht, welche sich leicht über mehrere Meter erstrecken können, und sind mit einem zweckmäßigen Linearantrieb für die Maschine verse-

hen, Welche sich dann in Richtung des Pfeils bewegt. Die Maschinenaggregate 20 und 22 sind auch für Arbeitsvorgänge gedacht, bei welchen Teile %'on Kleidungsstücken entlang dreidimensionalen Kurven verbunden werden, wie sie bei Schultern von Hemden,

Jacken, Mäntel u. dgl. auftreten. Wenn die Maschinenaggregate 20 und 22, wie dies aus Fig. 16 ersichtlich ist, in Tragringen 380 und 382 (oder Halbringen) aufgehängt werden, deren Achsen senkrecht aufeinanderstehen, kann die Nähmaschine um die drei Ach-

sen X, Y und Z gedreht werden, wie dies durch die Pfeile gezeigt ist. Ebenso kann die Maschine, wenn dies erforderlich ist, entlang irgendeiner oder entlang beliebiger der X-, Y- und Z-Achsen bewegt werden Durch Kombination dieser Bewegungen kann die

Maschine entlang zusammengesetzter Kurven auf einer dreidimensionalen Form nähen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Automatische Nähmaschine mit oberem und unterem Nähwerkzeug, die für die Stichbildung synchron angetrieben werden und die so gelagert sind, daß sie durch zwei voneinander unabhängige, elektrische Antriebe synchron in der Nähebene bewegbar und um eine zur Nähebene senkrechte Achse synchron drehbar sind, und mit einer von einem Informationsträger beeinflußten Steuereinrichtung für die Nähwerkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronlauf der Nähwerkzeuge (46) für die Stichbildung, ihre Bi · wegung in der Nähebene sowie ihre Drehung um die zur Nähebene senkrechte Achse durch elektrische Kopplung voneinander unabhängiger Motoren (38, 62, 82, 98, 104, 116) erfolgt.

2. Automatische Nähmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Geber für die Motoren (82,104; 98, 116) zur Bewegung der Nähwerkzeuge (46) in der Nähebene ein mit der Drehbewegung der Motoren (38, 62) für die Drehbewegung der Nähwerkzeuge (46) gekoppeltes Potentiometer (42) vorgesehen ist.

3. Automatische Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bewegung der Nähwerkzeuge (46) in einem orthogona'en Koordinatensystem in der Nähebene das Potentiometer (42) zwei seiner Drehlage entsprechende, jeweils eine Sinus- bzw. Konsinus-Funktion folgende elektrische Signale abgibt.