DE2734404C2

DE2734404C2 - Nähmaschine

Info

Publication number: DE2734404C2
Application number: DE2734404A
Authority: DE
Inventors: Hachiro Fussa Tokyo Makabe; Hideaki Hachioji Tokyo Takenoya
Original assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Janome Corp
Priority date: 1976-07-30
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1983-12-08
Also published as: US4141305A; DE2734404A1; JPS5317461A; JPS6254517B2

Description

Nadelstange im Halter 4 durch die Armwelle 13 der Nähmaschine vertikal hin- und herbewegt wird. Das Ausg&ngssignal der Steuereinrichtung 2' wird auf eine nicht dargestellte allgemein bekannte Einrichtung zum Einstellen des Vorschubes übertragen, jm die Arbeitsweise des nicht dargestellten Transporteurs zu steuern.

Da die Steuereinrichtungen 2,2' für die Nadel und für den Vorschub den gleichen Aufbau haben, wird nur eine dieser Einrichtungen, nämlich die Steuereinrichtung 2 für die Nadel, Ln einzelnen beschrieben. Wie es in F i g. 2 dargestellt ist, ist ein Träger 6 fest am Maschinengehäuse 1 angebracht. Am Träger ist eine die Nadel in Stellung bringende Nockenscheibe 11 drehbar angebracht. Die Nockenscheibe 11 wird durch einen elektromagnetischen Treiber 9 gedreht, dessen mittlere is Drehachse mit einem Zahnrad 10 versehen ist, das in die Nockenscheibe 11 eingreift, um diese zu drehen. Die die Nadel in Stellung bringende Nockenscheibe 11 steht mit einem Nockenstößel 12' eines U-förmigen Stößelelementes 12 in Eingriff, das mit einem Ende der Übertragungsstange 3 verbunden ist, die unter dem Einfluß der Torsionsfeder 5 steht. Eine Freigabenockenscheibe 8 ist gleichfalls drehbar am Träger 6 und koaxial zur die Nadel in Stellung bringenden Nockenscheibe 11 angeordnet und wird durch die Armwelle 13 der Nähmaschine gedreht. Die Freigabenockenscheibe steht mit einem anderen Nockenstößel 12" des Stößelelementes 12 in Eingriff und arbeitet so, daß sie den Nockenstößel 12' des Stößelelementes 12 v>r. der die Nadel in Stellung bringenden Nockenscheibe ?1 freigibt, wenn der elektromagnetische Treiber 9 ein Signal, die die Nadel in Stellung bringende Nockenscheibe 11 zu drehen, empfängt. Wenn der Nockenstößel 12" eine der Aussparungen der Freigabenockenscheibe 8 erfaßt, empfängt der elektromagnetische a Treiber 9 keine Signale. Daher wird die die Nadel in Stellung bringende Nockenscheibe 11 nicht weiter gedreht und ist die Nadelstellung durch die Nockenscheibe 11 festgelegt.

Der Impulsgenerator 200 besteht aus einem HaIl-Ge- «o nerator in Form einer integrierten Schaltung 201, die fest am Maschinengehäuse 1 angebracht ist, einem Permanentmagneten 202, der dem Hall-Generator gegenüber fest angebracht ist, und einem Abschirmelement, das an der Armwelle 13 angebracht ist, so daß es sich mit dieser Welle dreht, und zwei im Abstand voneinander angeordnete Abschirmsegmente 203, 204 aufweist. Das Segment 203 wird zwischen dem Hall-Generator 201 und dem Permanentmagneten 202 gedreht und das Segment 204 wird neben dem 5< > Permanentmagneten 202 in der dargestellten Weise gedreht. Wenn das Abschirmsegment 203 sich zwischen dem Hall-Generator 201 und dem Permanentmagneten 202 während der Drehung des Abschirmelementes befindet, liefert der Hall-Generator kein Ausgangssignal. Wenn das Abschirmsegment 203 aus dem Zwischenraum zwischen dem Hall-Generator und dem Permanentmagneten herauswandert, liefert der Hall-Generator ein Signal in Form einer symmetrischen Rechteckwelle. Der Hall-Generator erzeugt nämlich &o einen Impuls pro Umdrehung der Armwelle.

Druckknopfschalter 301 bis 305 zum Auswählen der zu nähenden Nähstichmuster bilden die Hauptbauteile der Musterwähleinrichtung 30 von Fig. 1. In einem Steuerkasten 14 sind die logische Schaltung 100 und die Betriebsschaltung 400 für den Antrieb 40 angeordnet.

Im folgenden werden die Einrichtung 30 zum Auswählen des Nähstichmusters und die logische Schaltung 100 im einzelnen näher beschrieben, wobei jedoch zunächst darauf hingewiesen sei, daß die Nähmaschine mit Nähstichmusterdaten für fünf Arten von Nähstichmustern, nämlich day Grund-Zick-Zack-Muster, das Dreipunkt-Zick-Zack-Muster, für die Ausführung von Blindstichen, für die Ausführung von Nähstichen in Vorwärtsrichtung für ein Knopfloch und für die Ausführung von Nähstichen in Rückwärtsrichtung für ein Knopfloch arbeitet, wie es in Fig.3 dargestellt ist, die durch die jeweiligen fünf Druckknopfschalter 301 bis'305 ausgewählt werden können.

Wenn, wie es in F i g. 3 dargestellt ist, die Bits Nr. 4,5 und 6 der binär codierten Zahlen den Koordinaten der Nadelstellung entsprechen, sind die Koordinaten der Nade'stellung durch die dargestellten Binärzahlen bestimmt. Die Koordinate 0 am linken Ende der Nadelschwingbewegung ist nämlich durch die Binärzahl 0 0 0 bestimmt und die Koordinate 6 am rechten Ende ist durch die Binärzahl 1 1 0 bestimmt Die Bits Nr. 1, 2 und 3 werden zum Auswählen von Mustern verwandt, wenn die Musterwählschalter 301 bis 305 betätigt werden. Die Bits Nr. 1, 2 und 3 dienen auch dazu, bestimmte Nähstiche wiederholt zu nähen, nachdem die vorhergehenden Nähstiche in einem gewählten Muster ausgebildet worden sind. Dadurch können Nähstichmuster ausgeführt werden, die niemals durch die üblicherweise verwandten Musternockenscheiben erhalten werden können. Die Bits Nr. 7 und Nr. 8 dienen dazu, eine erneute Verwendung derselben Codierung bei einem Muster zu vermeiden, bei dem eine Wiederholung derselben Nadelstellungskoordinate mehr als zweimal erforderlich ist.

Der Zeitpunkt η und der Zeitpunkt n+\ der Binärzahlen sind in derselben Zeile angegeben. Die Signale für den vorhergehenden und den folgenden Nähstich sind nämlich jeweils in derselben Zeile wiedergegeben, und die Nähstichsignale des Zeitpunktes fl+1 sind in der nächsten Zeile beim Zeitpunkt η wiederholt angeordnet. Die Dezimalzahlen entsprechen den Binärzahlen des Zeitpunktes η jeweils. Die Zahlentafel 1 bis 34 wird dazu verwandt, die Tabelle 3 leichter zu übersehen. Was die Wiederholung von Nähstichen, beispielsweise der Dreipunkt-Zick-Zack-Nähstiche anbetrifft, so muß jeder Stich vom Tabellenwert Nr. 6 auf den Tab/ellenwert Nr. 3 zurückkehren, nachdem die Stiche über die Tabellenwerte 3 bis 5 ausgeführt sind. Was jedoch die Nähstiche in Vorwärtsrichtung eines Knopfloches anbetrifft, so werden die Verriegelungsstiche der Nadelstellungskoordinaten 0 und 6 wiederholt in einer bestimmten Anzahl ausgebildet und werden anschließend die Steppstiche auf der linken Seite der Nadelstellungskoordinaten 0 und 2 wiederholt in der gewünschten Anzahl entsprechend der Größe des Knopfloches ausgebildet. Die Nähstiche erreichen daher vom Tabellenwert 16 den Tabellenwert 25 und der nächste Nähstich muß zum Tabellenwert 24 zurückkehren, woraufhin die Tabellenwei te 24 und 25 wiederholt werden müssen. Was die Nähstiche in Rückwärtsrichtung des Knopfloches anbetrifft, so werden die Nähstiche der Nadelstellungskoordinaten in F i g. 3 durch einen Vorschub in Rückwärtsrichtung begießet und gehen von unten nach oben mit fortschreitenden aufeinanderfolgenden Tabellenzahlen, wie es in F i g. 3 dargestellt ist.

Wenn die in F i g. 3 dargestellten binär codierten Zahlen durch die logische Schaltung mit J-K-Flip-Flop-Schaltungen gebildet werden, ist die folgende mathematische Aussage notwendig, um das Ausführungsbeispiel

der Erfindung zu beschreiben.

Die Flip-Flop-Schaltungen sind mit den Buchstaben A bis H bezeichnet, wenn diese Flip-Flop-Schaltungen gesetzt sind, d. h., wenn die Ausgangsklemmen Q dieser Flip Flop-Schaltungen an der wahren Seite den logischen Wert 1 haben. Die Flip-Flop-Schaltungen sind andererseits mit A bis H bezeichnet, wenn sie rückgesetzt sind, d. h., wenn die Ausgangsklemmen Q der Flip-Flop-Schaltungen an der wahren Seite den logischen ^wert 0 haben.

Die Dezimalzahlen laufen von 0 bis 240, ihre Gesamtanzahl beträgt 34. Die in F i g. 3 nicht angegebenen oder ausgelassenen Binärzahlen sind in den Ausdrucken der binär codierten Zahlen verboten, die aus Kombinationen von Variablen gebildet sind, wie es im folgenden beschrieben wird. Das dient dazu, die charakteristischen Gleichungen zu vereinfachen, die im folgenden angegeben werden und gleichfalls den Aufbau der erfindungsgemäß vorgesehenen logischen Schaltung zu vereinfachen.

Jede der Dezimalzahlen 0 bis 240 einschließlich der übersprungenen oder verbotenen Zahlen kann durch die Binärzahlen 2⁸ = 256 aus_ Kombinationen der Buchstaben A bis //und Abis H ausgedrückt werden. Diese Buchstaben A bis H und A bis H dürfen jedoch niemals gleichzeitig kombiniert werden und auch dieselben Buchstaben dürfen niemals gleichzeitig kombiniert werden. Diese binär codierten Zahlen können in einer Tabelle angeordnet werden, die allgemein als Veitch-Tabelle bekannt ist und in F i g. 4 dargestellt ist. Die binär codierten Dezimalziffern 1 bis 256 in der Tabelle stehen in Beziehung zu einem der Buchstaben A bis H, die an der Außenseite der Tabelle angeordnet sind. Wenn nämlich der Buchstabe F zu den binär codierten Dezimalziffern in den ersten acht Zeilen in Beziehung steht, wie es beispielsweise dargestellt ist, sind diese binär codierten Dezimalziffern so angeordnet, daß in den vorbestimmten Dezimalzahlen des Flip-Flops Firn Bit Nr. 6 in Fig. 3 eine 1 erscheint. Die binär codierten Dezimalziffern, die nicht zu F in Beziehung stehen, sind so angeordnet, daß in denselben Zeilen des Bits Nr. 6 in Fi g. 3 eine 0 steht. In derselben Weise sind die einzelnen codierten Zahlen in bezug auf die Buchstaben Fund Hm der dezimalen Numerierung einschließlich der obenerwähnten verbotenen Codezahlen in F i g. 4 angeordnet. F i g. 5 zeigt eine Tabelle, in der alle Codezahlen außer den 34 Dezimalzahlen in F i g. 3 entfernt sind.

Wenn eine charakteristische Gleichung mittels der allgemein bekannten Boolschen Algebra gefunden werden soll, um die Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltungen A bis H zum Zeitpunkt n+1 mit Hilfe der Funktionen dieser Flip-Flops zum Zeitpunkt π auszudrücken, kann beispielsweise das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung A zum Zeitpunkt n-t-l durch Aⁿ⁺ⁱ ausgedrückt werden, und kann die Bedingung, daß A^n+X gleich 1 wird, über den Zustand der Flip-Flop-Schaltung A zum Zeitpunkt η gefunden werden. Wenn nämlich die Codeelemente der Codezahlen, die zum Zeitpunkt n+1 in der Dezimalspalte A in Fj g. 3 eine 1 enthalten, Booivariablen A bis H und Ä bis H sind, wird die gesuchte Bedingung die Funktion sein, die durch die Tabellenaddition der Booivariablen nach ihrer Multiplikation erhalten wird, nämlich:

Aⁿ⁺ⁱ = [ABCDEPGH + ABCDEFÜH + ABCDEFGH
+ ABCDEFGH + ABCDEFGH+ ABCDEFGfJ

+ ABCDEFGH + ABÜDEFGH + ABCDEFGH + ABCDEFGH + ABCDEFGH + ABCDEFÜH + ABCDEFÜH + ABCDEFÜH + ABCDEFGH
+ ABCDEFGE + ABCDEFGH + ABÜDEFGH + ABCDEFÜH]".

(D

Um die Gleichung (1) zu vereinfachen, ist die Tabelle

ίο in Fig.6 vorgesehen, bei der die Zahl 1 für die Binärzahlen in F i g. 5 verwandt ist, die in der Gleichung

(1) benutzt wurden und bei der eine Leerstelle für die Binärzahlen verwandt wird, die nicht in dieser Gleichung benutzt wurden. Aus Fig.6 ist ersichtlich, daß nach Gleichung(1) Aⁿ⁺ ' in alle Bereiche einbezogen ist, die durch stärkere Linien eingeschlossen sind. Das kann mittels der Boolschen Algebra in Form einer vereinfachten Gleichung mit der geringsten Anzahl möglicher Variablen einschließlich der Bollschen Variablen A und A ausgedrückt werden. Alle durch stärkere Linien eingeschlossenen Bereiche liegen in /4-Zeilen und enthalten keine Leerstellen. Da in Fig.6 Λ oder Ä = 0 nicht auftritt, ist schließlich

An+I An O\

η —η. \ί)

Die Gleichung (1) weist eine Anzahl von Ausdrücken auf, die alle einen sehr umfangreichen Aufbau haben. Eine Steuerschaltung zum Steuern derartiger Kombinationen von Elementen benötigt daher viele Bauteile, die zu einem komplizierten Aufbau der Schaltung führen werden. Die vereinfachte Gleichung (2) besteht jedoch aus einem Ausdruck mit einer Variablen, so daß nach dieser Gleichung mittels einer Steuerschaltung mit einfachem Aufbau gesteuert werden kann.

In derselben Weise können vereinfachte Gleichungen bezüglich der Flip-Flop-Schaltungen B bis H erhalten werden, die lauten:

= B"

D"

H _

[C(F + EG + BGH+ÄEG)

+ C(F + AEGH + AEGH))"

[D(AEG + ACE + EH_+ CEGH+ BFGH)

+ D(AEG + HF+ ACE + BCGH + CEGH)V

[E(FiT+ BCD)

+ E(BF +DH + AC + CGH + BCD)}"

(ÄBCGH)"

[G(EF +_FH +AE)

+ G(DEFH + ÄEH + DEFH))"

[H(AE+_BCD) + H(BCE + ÄEFG + EFG

+ ACEFG + BCD + AB))".

Was die vereinfachten Gleichungen anbetrifft, so werden die J-K-Flip-Flop-Schaltungen A bis H dazu verwandt, die Ausgangssignale auf der linken Seite der Gleichungen aus den Eingangssignalen auf der rechten Seite der Gleichungen zu bilden. Vorausgesetzt, daß die Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltungen zum Zeitpunkt η gleich Q" sind und an der Triggerklemme C_P irgendeiner der Flip-Flop-Schaltungen in Fig. 7 ein Taktimpuls zum Zeitpunkt η + 1 liegt, bleibt das Ausgangssignal Q" der Ausgan^klemme Q unverändert gleich dem, wie es zum Zeitpunkt «war, wenn die Klemmen J und K zum Zeitpunkt des Anlegens des Takt impulses die logischen Werte 0,0 jeweils haben, kommt die Ausgangsklemme (2 auf den Wert 0, wenn die Klemmen J, Kzum Zeitpunkt des Anlegens des Taktimpulses

jeweils auf den Werten 0,1 liegen, und kommt die Ausgangsklemme Q auf den Wert 1, wenn die Klemmen J und K zum Zeitpunkt des Anlegens des Taktimpulses jeweils die Werte 1 und 0 haben. Die Ausgangsklemme β kommt auf den Wert Q"", wenn die Klemmen J, K zum Zeitpunkt des Anlegens des Taktimpulses jeweils auf den Werten 1,1 liegen, d.h., daß das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung zu diesem Zeitpunkt umgekehrt wird. Alle diese Bedingungen können durch die Bool'sche Funktion, nämlich durch die Gleichung ö"⁺¹ = (KQ + JQ)" ausgedrückt werden. Wenn K und J durch die logischen Werte 0,1 in der Gleichung ersetzt werden, wird die rechte Seite gleich (Q+ Q)" und wird die Summe aus Q und dem komplementären Wert ^gleich 1 entsprechend dem Bool'schen Axiom. In dieser Weise kann die Gleichung Q" ^{+ ]} = (KQ + JQ)" erfüllt werden. _

_Wenn die Werte J, ATaus der Gleichung Q"⁺¹ = (KQ + JQ)" durch Ersetzen von Q und des komplementären Wertes_Q durch A bis Hund die komplementären Werte A bis Ή ermittelt werden sollen, können die Eingangssignale J_A, K_A der Flip-Flop-Schaltung A beispielsweise aus dem_Vergleich zwischen der Gleichung A"⁺ⁱ = (KA + JA)" und der Gleichung (2) Α"^+λ = A" erhalten werden, wobei die den Buchstaben J und A' als Index angeführten Buchstaben A bis H den jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen entsprechen. Es ist nämlich K_A = 1 und die Komplemente der beiden Seiten sind K_A = 0 und da die Gleichung (2) A" ^{+ i} = A" keinen Aufdruck von Ä enthält, kann J_A = 0 erhalten werden. In derselben Weise können die Werte J_B bis J_H und K₈ bis K_H erhalten werden. Aus der Gleichung C" ^{+ 1} kann

Kc = (F+EG+ BGH + ÄEÜ)

ermittelt werden und die Komplemente der beiden Seiten sind

K_c

(F+EG+ BGH + AEG)

F(E + G)(B + G +H) (A+ E + G)

entsprechend dem Axiom vonDeMorgan. Folglich können die folgenden Funktionen erhalten werden:

J₄ = 0, K_A = 0
J₈ =0, K₈ = O J c = F+ AEGH + ÄEGH Kc = F(E + U)(B + G + H)(A+ E + G) J₀ = AEG + HF+ ACE + BCGH + CEGH K_D = (A + E + G) (A + C + E) (E + H) (C + E+O + H)(B+F+O + H~) J_E = BH+ DH + AC + CGH + BCD Ke Jf Jg

J₁₁

= ÄBCG, K_F = 1

= DEFH+ ÄEH'+ DEFH

= (E + F)(F+H)(Ä+E)_

= BCE + ÄEFG + EFG + ACEFG+ BCD + AB

K₁₁ = (Ä + E)(B

D).

Fig. 7 zeigt eine elektrische Schaltung, die so ausgebildet ist, daß sie die Funktionen von J_A bis /_Äund K_A bis K_H erfüllt Da in dieser Schaltung die Klemmen J_A, K_A, Jβ und K_B der Flip-Flop-Schaltungen A bis //wie oben erwähnt zu jedem Zeitpunkt den logischen Wert 0 haben, liegen diese Klemmen an Masse. Die Buchstaben A und B, die als Index den Buchstaben J und K zugesetzt sind, geben die entsprechenden Flip-Flop-Schaltungen an. Die Klemme K_F liegt immer auf dem logischen Wert 1 und ist mit einer Steuergleichspannungsquelle Vcc verbunden. Was das NAND-Glied NAND(Jc) anbetrifft, so empfängt beispielsweise die erste Eingangsklemme dieses Verknüpfungsgliedes eine Größe F von der Ausgangsklemme Q der komplementären Seite der Flip-Flop-Schaltung F. Die Klemmen auf der Eingangsseite des NAND-Gliedes NAND(AEGH) empfangen Daten A, E, G, //jeweils von den Ausgangsklemmen ßauf der wahren Seite der Flip-Flop-Schaltungen A, E, G, H, um das Komplement AEGH der Multiplikation AEGH dar Bool'schen Variablen A, E, G, H an die zweite Eingangsklemme des NAND-Gliedes NAND (J_c) zu legen. Die Klemmen auf der Eingangsseite des NAND-Gliedes NAND (ÄEGH) empfangen die Daten A, ^jeweils von den Ausgangsklemmen Q auf der komplementären Seite der Flip-Flop-Schaltungen A, E und gleichfalls die Daten G, H jeweils von den Ausgangsklemmen Q auf der wahren Seite der Flip-Flop-Schaltungen G, H, um das Komplement AEGH der Multiplikation ÄEGH der Bool'schen Variablen Ä, E, G, //an die dritte Eingangsklemme des NAND-Gliedes NAND(J_C) zu legen. Die Ausgangsklemme /_cdes NAND-Gliedes NAND (J_c) liefert somit das Ausgangssignal F+ AEGH+ÄEGH, das der komplementäre Wert der Multiplikation F(AEGH) (ÄEGH) der Bool'schen Variablen ist.

In dergleichen Weise sind die Eingangsklemmen der NAND-Glieder, die durch die Multiplikationen der Buchstaben A bis Hund Ä bis //bezeichnet sind, mit den Ausgangsklemmen der Flip-Flop-Schaltungen der gleichen Buchstaben A bis //verbunden. Die Eingangsklemmen des NAND-Gliedes DD sind_beispielsweise jeweils mit den Ausgangsklemmen Q, Q der Flip-Flop-Schaltung D verbunden. In derselben Weise sind die Eingangsklemmen der NOR-Glieder, die durch die Additionen der Buchstaben A bis H und A bis H dargestellt sind, mit den Ausgangsklemmen der Flip-Flop-Schaltungen der entsprechenden Buchstaben A bis H verbunden. Die NAND-Glieder oder die NOR-Glieder, bei denen an die Buchstaben Joder K die Buchstaben C, D, E, G und H als Index zugefügt sind, stehen mit ihren Ausgangsklemmen mit den Ausgangsklemmen / oder K der Flip-Flop-Schaltung des entsprechenden Buchstabens C, D, E₁ G und H in Verbindung. Die NAND-Glieder NAND(Kc), NAND(Ko) stehen mit ihren Ausgangsklemmen mit den Eingängen K der Flip-Floo-Schaltungen C. D jeweils über entsprechende Inverter /ΛΊ und IN2 in Verbindung.

Die NAND-Glieder oder die NOR-Glieder, die mit den Eingangsklemmen / oder K der Flip-Flop-Schaltungen A bis H verbunden sind, sind so angeordnet, daß sie die im vorhergehenden bezüglich Ja bis Jh und Ka bis Kh gesuchten Ausgangswerte zeigen. Die Flip-Flop-Schaltung Fliegt mit einer Klemme /über einenjnverter am

Ausgang des NAND-Gliedes NAND(AECD). Wie es in F i g. 7 dargestellt ist, sind die Eingangsklemmen /, K jeder der Flip-Flop-Schaltungen A bis H jeweils so geschaltet, daß sie eine Kombination der Daten von einer oder mehreren anderen Flip-Flop-Schaltungen empfangen oder liegen die Eingangsklemmen fest an Masse oder an der Steuerspannungsquelle Vc^ Bei einer derartigen Anordnung der Flip-Flop-Schaltungen ist das Ausgangssignal einer Flip-Flop-Schaltung zum

Zeitpunkt π+1 durch die Informationen zum Zeitpunkt η der anderen Flip-Flop-Schaltungen bestimmt.

In Fig. 7 ist mit CP eine Taktimpulsklemme der logischen Schaltung zur Aufnahme eines Taktimpulses bezeichnet, wie es später beschrieben wird, die mit den Triggerklemmen Cp der Flip-Flop-Schaltungen A bis H verbunden ist. Mit SP ist eine Setzimpulsklemme zur Aufnahme eines Setzimpulssignals bezeichnet, wie es später beschrieben wird, die mit einer der Eingangsklemmen der NAND-Glieder NAND(PSA) bis NAND(PS.H) und NAND(PCA) bis NAND(PCH) verbunden ist. Mit SA bis SH sind Setzdatenklemmen bezeichnet, von denen die Klemmen SA SB und SC Musterwählsignale empfangen, während die anderen Klemmen SD bis SH an Masse liegen, wie es in F i g. 8 dargestellt ist. Die Setzdatenklemmen SA bis SW sind jeweils mit den anderen Eingangsklemmen der NAND-Glieder NAND(PSA) bis NAND(PSH) verbunden und liegen gleichfalls jeweils an den anderen Eingangsklemmen der NAND-Glieder NAND(PCA) bis NAND(PCH)über jeweilige Inverter INA bis INH. Die Ausgangssignale der NAND-Glieder NAND(PSA) bis NAND(PSH) liegen jeweils an den Setzklemmen FS der jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen A bis H, so daß an der abfallenden Flanke des an den Setzklemmen PS liegenden Signals ein logischer Wert 1 an den Ausgangsklemmen Qder wahren Seite dieser Flip-Flop-Schaltungen gesetzt wird. Die Ausgangsklemmen der NAND-Glieder NAND(PCA) bis NAND(PCH) sind jeweils mit den Rücksetzklemmen PC der jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen A bis H verbunden, so daß an der abfallenden Flanke des an den Rücksetzklemmen PC liegenden Signals ein logischer Wert 0 an den Ausgangsklemmen C? der wahren Seite dieser Flip-Flop-Schaltungen rückgesetzt wird. Mit OUTi, OUT2, OUT3 sind Ausgangsklemmen der logischen Schaltung bezeichnet, die, wie bereits erwähnt, jeweils mit den Ausgangsklemmen Q der wahren Seite der jeweiligen Flip-Flop-Schaltungen D, E, F verbunden sind und die Eingänge eines Digitalanalogwandlers 401 bilden, der einen Bestandteil der Betriebsschaltung 400 darstellt.

Im folgenden wird die elektrische Steuerschaltung in F i °\ 8 erläutert. Mit 30 ist eine Musterwähleinrichtun⁰' bezeichnet, bei der die Musterwählschalter 301 bis 305 mit dem einen Ende an Masse liegen und mit dem anderen Ende mit der Gleichspannungsquelle Vcc über Widerstände R\ bis R$ jeweils verbunden sind. Die Musterwählschalter 301 bis 305 sind gleichfalls jeweils an diesem Ende mit den jeweiligen Eingangsklemmen des NAND-Gliedes 306 verbunden, dessen Ausgang mit der Eingangsklernme B einer rnonostabüen Multivibratorschaltung 311 verbunden ist. Die monostabile Multivibratorschaltung 311 liefert ein Ausgangssignal mit dem logischen Wert 1 von der Ausgangsklemme Q auf der wahren Seite immer dann, wenn sie ein Impulssignal empfängt Die monostabilen Multivibratorschaltungen 311,202 bilden jeweils Bauelemente, die auf dem Markt käuflich erhältlich sind und die jeweiligen Eingangsklemmen A sind gemeinsam mit dem Massepotential verbunden, wie es in Fig.8 dargestellt ist

Die Musterwählschalter 301 bis 305 stehen über NAND-Glieder 307,308 und 309 mit den Eingangsklemmen D\, £>2, D^ einer Klemmschaltung in der dargestellten Weise in Verbindung, um die Signale der jeweiligen Schalter in drei Bits zu verschlüsseln. Die Klemmschaltung 310 weist eine Triggerklemme CP auf, die mit der Ausgangsklemme auf der wahren Seite des monostabilen Multivibrators 311 verbunden ist. An der abfallenden Flanke des Signals am Ausgang Q der wahren Seite werden die Signale an den Eingängen D\, £>2, D₃ der Klemmschaltung 310 umgekehrt und an die Ausgänge φ, φ. <?3 geklemmt, so daß sie an den Setzdatenklemmen SA, SB und SC der logischen Schaltung 100 liegen, die andere an Masse liegende Setzdatenklemmen SDbis SW aufweist.

Mit 20 ist ein Impulsgenerator bezeichnet, bei dem die

ίο Ausgangsklemme des Hall-Generators 201 mit der Eingangsklemme B der monostabilen Multivibratorschaltung 202 verbunden ist, deren Ausgangsklemme Q an der Triggerklemme CPder J-K-Flip-Flop-Schaltung 203 und gleichfalls an einer der Eingangsklemmen des

!5 UND-Gliedes 204 und des UND-Gliedes 205 liegt. Die Klemme J der Flip-Flop-Schaltung 203 liegt an Masse und ihre Klemme K sowie die Rücksetzklemme PC liegen an der Spannungsquelle Vcc. Die Setzklemme PS der Flip-Flop-Schaltung 203 ist mit der komplementären Ausgangsklemme Q des monostabilen Multivibrators 311 verbunden. Die Flip-Flop-Schaltung 203 wird durch die abfallende Flanke des Signals an der Ausgangsklemme Q des monostabilen Multivibrators

202 gesetzt und durch die abfallende Flanke des Signals an der Ausgangsklemme Q der monostabilen Multivibratorschaltung 202 umgeschaltet. Die Ausgangsklemme Q der wahren Seite und die komplementäre Ausgangsklemme Q der Flip-Flop-Schaltung 203 sind jeweils mit der anderen Eingangsklemme des UND-Gliedes 204 und des UND-Gliedes 205 verbunden, deren Ausgangsklemmen jeweils mit der Setzimpulsklemme SP und der Taktimpulsklemme CP der logischen Schaltung 100 verbunden sind. Die codierten Daten, die von den Ausgangsklemmen OUTn OUTi und OUTi der logischen Schaltung 100 geliefert werden, werden in analoge Signale durch den Digital-Analogwandler 401 umgewandelt und durch einen Leistungsverstärker 402 verstärkt, um damit den elektromagnetischen Treiber 9 zu betreiben, der seinerseits die Steuereinrichtung 2 zum Steuern der seitlichen Schwingbewegung der Nadel oder der Stärke des Vorschubes und der Richtung der Stoffvorschubeinrichtung betätigt, wie es in Fig.2 dargestellt ist. Der Digital-Analogwandler 401 und der Leistungsverstärker 402 sind, wie es in Fig.8 dargestellt ist, in einer Betriebsschaltung 400 vorgesehen, die den Antrieb 40 der Nähmaschine bildet.

Aus dem obigen ergibt sich, daß dann, wenn der Musterwählschalter 302 in Fig.8 von Hand aus geschlossen ist, die Eingangsklemmen Du Di, Dz der Klemmschaltung 310 die logischen Werte 1,1,0 jeweils haben, und daß diese logischen Werte durch die Arbeit der monostabilen Multivibratorschaltung 311 für ein bestimmtes Zeitintervall verriegelt werden. Die invertierten logischen Werte 0, 0, 1 werden jeweils an die Setzdatenklemmen SA, SB, SC der logischen Schaltung 100 gegeben. Gleichzeitig wird die Flip-Flop-Schaltung

203 gesetzt

Wenn die Nähmaschine arbeitet und der Hall-Generator 201 einen Impuls erzeugt, wird die monostabile Multivibratorschaltung 202 für eine vorbestimmte Zeit betätigt, um einen Setzimpuls an die Setzdatenklemme SP der logischen Schaltung 100 zu geben. Aus F i g. 7 ist ersichtlich, daß mit diesem der Klemme SP gelieferten Impuls die entsprechende Flip-Flop-Schaltung Cgesetzt Wird und die Flip-Flop-Schaltungen A, B₁ D bis H rückgesetzt werden, die jeweils den Setzdatenklemmen SA, SB, SD bis SW entsprechen. Zu diesem Zeitpunkt

entspricht der Schaltzustand der Flip-Flop-Schaltungen A bis Hder binär codierten Zahl 00100000 in der Tabelle unter Nr. 3 und zum Zeitpunkt η der Dreipunkt-Zick-Zack-Nähstiche in Fig. 3. Die Nähstichsteuerinformationen, die von den Ausgangsklemmen OUT₁, OUT2 und OUTz geliefert werden und diesen Daten entsprechen, betreiben den elektromagnetischen Treiber 9 mit der dezimalen Zahl 0 der Daten 000 und die Nadelstellungskoordinate O wird erhalten, da der Schaltzustand der Flip-Flop-Schaltungen D, E, Fgleich 0 0 0 ist.

Nach einem vorbestimmten Zeitintervall, wenn die monostabile Multivibratorschaltung 202 aufhört, einen Impuls zu erzeugen, wird die Flip-Flop-Schaltung 203 rückgesetzt. Die Flip-Flop-Schaltung 203 wird so lange nicht wieder gesetzt, wie die monostabile Multivibratorschaltung 311 nicht betätigt wird, d. h. solange ein neues Muster nicht gewählt ist.

Wenn der Hall-Generator 201 nach einer Umdrehung der Armwelle 13 wieder einen Impuls erzeugt, wird die monostabile Multivibratorschaltung 202 in einem vorbestimmten Zeitintervall betätigt, um einen Impuls an die Taktimpulsklemme CPder logischen Schaltung 100 zu geben. Mit diesem Impuls werden die Flip-Flop-Schaltungen A bis H vom Schaltzustand zum Zeitpunkt η in den Schaltzustand zum Zeitpunkt n+1, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, entsprechend den Zuständen der Eingangsklemmen J und K umgeschaltet. Da die Flip-Flop-Schaltungen A bis H zum Zeitpunkt «jeweils auf den Werten 00100000 lagen, bleibt der Zustand 0 der Flip-Flop-Schaltungen A und B zum Zeitpunkt n+1 unverändert, da J_A = 0,K_A = Q,J_B = 0 und K_B = 0. Der Zustand 1 der Flip-Flop-Schaltung C bleibt unverändert, da

J_c = (F + AEGH + ÄEGH)"

= (0+0·0·0-0 + 1·1·0-0) = 0

K_c = [F(E +G)(B + G + H) (A+E+ G)Y
= 1 (0 + 1) (0 + 0 + 0) (0 + 0 + 0) = 1

ist. In diesem Fall kann η durch die Daten ersetzt werden, die den Buchstaben in den Klammern entsprechen. Der Zustand 0 der Flip-Flop-Schaltung D bleibt unverändert, da

J_D = (AEG + HF+ ACE + BCGH+ CEGH)"

= 0- 1 -0 + 1 -O + 0-O-l + l -0-0-0
+ i ■ ϊ ■ 0 ■ ö = ö.

K_D = [(A + E +G) (A + C + E)(E + H)

(C + E + G + H)(B+F+Ü + H)Y
= (1 + 0 + 1) (1 + 1 + 0) (0 + 0)
(0 + 0 + 1 + 1) (1 + 0 + 1 + 1) = 0

ist. Der Zustand 0 der Flip-Flop-Schaltung E wird auf den Wert 1 umgeschaltet, da

J_E = (M +DE +AC+ CGH + BCD)"
=1-1+0 + 0 + 0 + 0=1,

und

K_E = [(F+H) (B + C + D))ⁿ = (1 +O)(O + 0+1) = 1

ist. Der Zustand 0 der Flip-Flop-Schaltung F wird auf den Wert 1 umgekehrt, da

Jf = (ÄBCG)" =1-1-1-1 = 1

und K_F = 1 ist. Der Zustand 0 der Flip-Flop-Schaltung G bleibt unverändert, da

J_c = (DEFH + ÄEH + DEW)" = 0 + 0 + 0 = 0

und K₀ = [(E + F)(F+ H)(A + E)Y
=0-0-1=0.

Der Zustand 0 der Flip-Flop-Schaltung H bleibt unverändert, da

J_H = (BCE + ÄEFG + EFG + ACEFG + BCD

+ AB)"
=0+0+0+0+0+0=0

und

K„ = [(A+ E)(B + C + D))" =1-0 = 0.

Danach ist der Zustand der Flip-Flop-Schaltungen A bis H zum Zeitpunkt n+\ gleich 00101100. Da die Nähstichsteuerinformationen an den Flip-Flop-Schaltungen D, E und F jeweils gleich 011 sind, wird der elektromagnetische Treiber 9 betätigt, um die Nadel der Nähmaschine auf die Nadelstellungskoordinate zu verschieben, die der dezimalen Zahl 3 entspricht. In dieser Weise wird bei jeder Umdrehung der Hauptwelle ein Impuls an die Taktimpulsklemme CP der logischen Schaltung 100 gelegt und werden die Nähstiche progressiv und wiederholt ausgebildet, wie es in Fi g. 3 dargestellt ist.

WiP

wirH cr\mit

erfindungsgemäß jedes der in F i g. 3 dargestellten Muster durch eine Reihe von binär codierten Zahlen ausgeführt, die niemals in anderen Mustern benutzt werden. Es ist daher möglich, ein spezielles Muster, beispielsweise ein Knopfloch, mit einem ersten und einem zweiten Typ aufeinanderfolgender Nähstiche, nämlich mit Verriegelungsstichen und sich anschließenden Steppstichen Kuszuführen.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Nähmaschine mit elektrischem Antrieb und elektronischer Steuerung für die Ausbildung von Nähstichmustern, die synchron mit der Drehung der Armwelle Datensätze für die Ausbildung der Nähstiche eines über eine Wähleinrichtung gewählten Nähstichmusters an die die Nähstiche ausbildenden Einrichtungen ausgibt, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Schalteinrichtungen (A bis H) mit einer Setz-, Rücksetz- und einer Taktimpulsklemme sowie zwei Eingangssignalklemmen jeweils, von denen ein Teil fDbis F) an seinen Ausgängen mit den die Nadelstiche ausbildenden Hinrichtungen verbunden ist und die Datensätze für die auszuführenden Nähstiche liefert und von denen ein anderer Teil (A bis C) mit seinen Eingängen mit der Wähleinrichtung (30) verbunden ist und in seinem Anfangszustand bei der Ausführung des ersten Nähstiches eines gewählten Nähstichmusters durch die Wähleinrichtung (30) bestimmt ist, während die übrigen Schalteinrichtungen (G, H) Daten zur Steuerung der Abfolge der einzelnen Nähstiche zur Ausführung des gewählten Nähstichmusters liefern, wobei die Schalteinrichtungen (A bis H) mit ihren Ausgängen über eine logische Schaltung (100) mit ihren Eingangssignalklemmen verbunden sind und an ihren Taktimpulsklemmen der Synchronisiersignale von der Drehung der Armwelle empfangen, derart, daß der Zustand der Schalteinrichtungen (A bis H), den diese beim Anliegen eines Taktimpulses einnehmen, durch die nach der logischen Funktion der logischen Schaltung (100) verknüpften Ausgangsdaten des vorherigen Zustandes der Schalteinrichtungen (A bis H) bestimmt ist.

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Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruches angegebenen Art, wie sie aus der DE-OS 24 30 845 oder der DE-OS 31 068 bekannt ist.

Bei der bekannten Nähmaschine sind Festspeicher vorgesehen, die die Daten zum Steuern der Nähstiche der verschiedenen wählbaren Nähstichmuster speichern. Das hat zur Folge, daß für die bei der bekannten Nähmaschine vorgesehenen Speicher Adressenspeicher verwandt werden müssen, in denen die Adressenkodierungen gespeichert sind, die die Anfangsadresse der Daten für die verschiedenen gespeicherten Nähstichmuster bezeichnen. Es ist weiterhin ein Adressenzähler vorgesehen, der das Adressenkodierungssignal des Adressenspeichers empfängt, um der Reihe nach die Mustersteuerdaten eines gewählten Musters synchron mit der Drehung der Armwelle fortznschreiben, um dadurch der Reihe alle Nähstichsteuerdaten auszulesen.

Der Schaltungsaufbau einer derartigen bekannten Nähmaschine ist sehr aufwendig und schwer im begrenzten Platz einer Nähmaschine unterzubringen.

Gegenstand des älteren deutschen Patentes 26 26 322 ist weiterhin eine elektronisch gesteuerte Nähmaschine mit einem Festspeicher, in dem die Daten zum Steuern der Nähstiche der verschiedenen wählbaren Nähstichmuster gespeichert sind. Die Adressierung dieses Speichers erfolgt jedoch nicht über einen Adressenzähler, sondern über eine Selbstadressierung derart, daß zur Ausführung jedes Nähstiches neben den eigentlichen Nähstichsteuerdaten die Adressendaten für den nächsten auszuführenden Nähstich ausgelesen und an den Festspeicher als Adressensignale für den nächsten Nähstich gelegt werden. Bei einer derartigen Seibatadressierung des Festspeichers erübrigt sich die Anordnung eines Adressenzählers, was den gesamten Schaltungsaufwand verringert

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, eine Nähmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruches angegebenen Art so auszugestalten, daß die Steuerung der Nähstichmuster auf elektronischem Wege erfolgen kann, ohne daß ein Festspeicher vorgesehen sein muß, um dadurch den Aufbau der Steuerschaltungen zu vereinfachen und somit die Herstellungskosten herabzusetzen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Nähmaschine werden somit die Daten für die Ausführung der einzelnen Nähstiche jeweils über eine logische Verknüpfung der Daten für die Ausführung des jeweils vorhergehenden Nähstiches während des Nähvorganges gebildet, wobei die Anfangsdaten für den ersten Nähstich durch die Wähleinrichtung vorgegeben sind. Es erübrigt sich somit die Anordnung eines Festspeichers nebst der zugehörigen Adressiereinrichtung, wie z. B. einem Adressenzähler oder einer Selbstadressierungseinrichtung. Auf diese Weise wird die gewünschte Vereinfachung der Schaltungseinrichtung erzielt.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Steuerschaltung einer elektrischen Musternähmaschine;

F i g. 2 zeigt eine elektrische Musternähmaschine mit ihren Hauptbauteilen;

F i g. 3 zeigt eine Tabelle verschlüsselter Daten für die gemäß der Erfindung vorgesehene logische Schaltung;

Fig.4, 5 und 6 zeigen jeweils Veitch-Tabellen zur Erläuterung der Erfindung;

F i g. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der gemäß der Erfindung vorgesehenen logischen Schaltung;

F i g. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel der gemäß der Erfindung vorgesehenen elektronischen Steuerschaltung.

In F i g. 1 ist der Grundaufbau der Steuerschaltung einer elektrischen Musternähmaschine mit einem Impulsgenerator 20, einer Nähstichmusterwähleinrichtung 30, einer logischen Schaltung 100 und einem Antrieb 40 dargestellt. Die logische Schaltung ist so aufgebaut, daß sie auf zu nähende gewählte Nähstichmuster anspricht und Nähstichsteuersignale dem Antrieb immer dann liefert, wenn die logische Schaltung von der Musterwähleinrichtung und vom Impulsgenerator Signale empfängt, der synchron mit der Drehung der Armwelle der Nähmaschine arbeitet.

In F i g. 2 sind das Maschinengehäuse 1 und elektromechanische Steuereinrichtungen 2, 2' zum Steuern der Amplitude der Schwingbewegung der Nadel und der Stärke des Stoffvorschubes dargestellt. Diese elektromechanischen Steuereinrichtungen 2, 2' bilden den Antrieb 40 in t· i g. 1. Das Ausgangssignal der Steuereinrichtung 2 wird über eine Übertragungsstange 3 auf den Nadelstangenhalter 4 übertragen, der durch eine Torsionsfeder 5 in eine Richtung vorgespannt ist und in seitliche Richtung schwingen kann, während die