DE2826084A1

DE2826084A1 - Stoffuehrungseinrichtung fuer naehmaschinen

Info

Publication number: DE2826084A1
Application number: DE19782826084
Authority: DE
Inventors: Hubert Blessing
Original assignee: Levi Strauss and Co
Current assignee: Levi Strauss and Co
Priority date: 1977-06-23
Filing date: 1978-06-14
Publication date: 1979-01-11
Also published as: GB1584124A; IT7849968A0; JPS5410056A; IT1105022B; US4109596A; CA1065688A

Description

DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

Orthstroße 12 · D-6000 München 60 · Telefon 832024/5 Telex 5212744 · Telegramme Interpatent

L12 P7/G5 D

?.ϋ·:η! 1978

LEVI STRAUSS & CO.

San Francisco, CaI., USA

Stofführungseinrichtung für Nähmaschinen

Priorität: 23- Juni 1977 - USA - Ser. No. 809,305

Zusammenfassung

Ein Servosystem wird dazu verwendet, die Orientierung eines Stückes Textilstoff, der genäht wird, dadurch zu kontrollieren, daß mechanisch der Orientierung des StoffStückes gefolgt wird, ein Detektor so angeschlossen wird, daß er sich aufgrund einer Änderung in der Stoffstückorientierung bewegt, ein ein gewünschtes Stickmuster repräsentierendes Muster am Detektor vorbei synchron zur Vorschubrate des Stoffstückes durch die Nähmaschine bewegt wird und das Stoffstück in der Weise reorientiert wird, daß dafür gesorgt wird, daß der Detektor genau dem Muster des gewünschten Stickbildes folgt.

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Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein einen verbesserten Steuermechanismus zur Zufuhr von weichem Bahnmaterial, und insbesondere ein System, das die Stoffbewegung durch eine Nähmaschine lenkt.

Derzeitige Bekleidungsstücke verwenden oft als integrierenden Bestandteil des Modells extra Stickmuster zu Schmuckzwecken oder zur Bildung eines Warenzeichens. Ein Beispiel einer solchen Warenzeichenstickerei ist ein gebogenes Stickmuster auf der Gesäßtasche, die den Hersteller einer bestimmten Marke von Drillichhosen identifiziert. Bei diesen und anderen kontrollierten Stickanwendungsfallen ist es außerordentlich erwünscht, daß jedes Bekleidungsstück mit praktisch dem gleichen Muster versehen wird und trotzdem der Eindruck gewahrt wird, daß dieses unter der Kontrolle durch einen Menschen gestickt worden ist. Ein gleichförmiges Stickbild bei der Massenherstellung von Bekleidungsstücken ist jedoch schwierig aufrechtzuerhalten, wenn die Qualität des Stickbildes von der Erfahrung des einzelnen Bedieners der Nähmaschine abhängt.

Es ist deshalb vorgeschlagen worden, Servomechanismen zu verwenden, in einigen Fällen vom x-y-Typ, um das Stoffstück entsprechend einem Muster zu positionieren, dem mechanisch oder elektromechanisch synchron zum Nähvorgang gefolgt wird (US-PS 3 385 244; 3 896 74-9).

Diese bekannten Einrichtungen haben alle den Nachteil, daß ihre relativ große Masse Trägheitskräfte erzeugt, die für ein ungenaues Sticken sorgen und außerdem die Geschwindigkeit des Nähvorgangs stark beschränken. Das gilt besonders dann, wenn Schrittmotoren, oder intermittierend angetriebene Gleichstrommotoren, dazu verwendet werden, das Stoffstück zu bewegen. Solche Motoren können einfach

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nicht mit einer Hochgeschwindigkeits-Nähoperation Schritt halten, wenn gefordert wird, ein Stoffstück zu bewegen, das in einem Rahmen befestigt ist.

Um dieses Problem in gewissem Maße zu beseitigen, haben andere bekannte Einrichtungen Führungsräder verwendet, die mit Servomotoren betrieben werden, die gegen das Stoffstück drehen und es dadurch lenken, daß es während des Intervalls, in dem sich die Nadel in der Abwärtsposition befindet, um diese schwenken (US-PS 3 459 14-5; 3 693 561). Bei diesen bekannten Einrichtungen werden Schrittmotoren oder intermittierend angetriebene Gleichstrommotoren verwendet, und keine hat ein Servosystem mit Rückmeldung, um einem externen Muster zu folgen. Weiterhin sind die beiden bekannten Einrichtungen stark hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit begrenzt, und zwar durch die hohen Trägheitskräfte, die dazu benötigt werden, ihre relativ großen Massen zu überwinden.

Bei einigen der erwähnten und noch anderen Stoffzuführ-Lenkeinrichtungen wird der Lenkmechanismus synchron mit der Nadel auf- und abbewegt.(Beispielsweise Uo-PG 3 650 229; 3 693 561). Solche Geräte sind ebenfalls naturnotwendig hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit begrenzt, und zwar weil sie die Trägheit ihrer Masse überwinden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein automatisches Hochgeschwindigkeits-Stickmuster-Steuersystem verfügbar zu machen, das mit gleichförmigen Ergebnissen, selbst bei höchst komplizierten Stickmustern von Nähmaschinenbedienern mit geringer Erfahrung betrieben werden kann.

Weiter soll durch die Erfindung ein automatisches Stickmusterkontrollsystem verfügbar gemacht werden, das in der Lage ist, Tuch in der Weise zu lenken, daß kontinuierliche

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Kurven gestickt werden.

Weiter soll durch die Erfindung ein Mechanismus zu einer solchen automatischen Steuerung verfügbar gemacht werden, der leicht an vorhandene Nähmaschinen angebaut werden kann.

Weiter soll durch die Erfindung ein wirtschaftliches und einfaches automatisches Stickmuster-Steuersystem verfügbar gemacht werden, mit dem ein Steuermuster leicht erzeugt und dupliziert werden kann.

Weiter soll durch die Erfindung ein automatisches Stickmuster-Kontrollsystem verfügbar gemacht werden, das leicht in einen kontinuierlichen Bekleidungsstück-Herstellvorgang integriert werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese und weitere Aufgaben werden durch die verschiedenen Aspekte der Erfindung verwirklicht, gemäß der, kurz gesagt, die Orientierung eines durch die Nähmaschine an einer Sticknadel vorbei geschobenen Materials mechanisch durch Kontakt mit dem Material abgefühlt wird und diese Positionsorientierung mit einem gewünschten Stickmuster verglichen wird. Wenn ein Vergleich der tatsächlichen Materialorientierung und der gewünschten Orientierung vom Stickmuster eine Diskrepanz zeigt, wird das Material automatisch in der Weise reorientiert, daß die tatsächliche und die gewünschte Orientierung zusammenfallen. Die bevorzugte Ausführungsform des Materialorientierungssensors ist ein Rad, das so gehalten wird, daß es das Material auf einer Seite berührt,und die bevorzugte Form einer Einrichtung zur Änderung der Stofforientierung ist ein motorgetriebenes Rad auf einer entgegensetzten Seite des Stoffes, das so gehalten wird, daß der Stoff gegen das Sensor-Rad nach unten gedrückt wird. Die bevorzugte

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of

Form eines Musters ist ein optisches Muster, das auf einer Trommel gehalten wird, die mit der gleichen Antriebsquelle gedreht wird, die auch die Nähmaschinennadel und den Materialvorschubmechanismus treibt.

Ein Vorteil dieser Technik liegt darin, daß das sich ergebende Stickmuster nicht von der besonderen Erfahrung des Nähmaschinenbedieners abhängt, so lange wie das Material und das gewünschte Stickmuster richtig in der Maschine positioniert sind. Die Verwendung eines optischen Musters hat den Vorteil, daß es leicht dadurch konstruiert wird, daß ein lichtempfindliches Material mit einem Muster belichtet wird, das dadurch abgeleitet wird, daß tatsächlich das gewünschte Stickmuster einmal von einem sehr erfahrenen Maschinenbediener von Hand genäht wird. Ein solches Muster kann dann mit üblichen Kopiertechniken (Xerographie, Photographie) zur gleichzeitigen Verwendung auf einer Vielzahl von Maschinen dupliziert werden. Und es wird kein zusätzlicher Mechanismus dazu benötigt, den Stoff durch die Nähmaschine zu bewegen.

Die Materiallenkung wird in einer bevorztigten Ausführungsform dadurch verwirklicht, daß das Material entweder gedreht wird, wenn sich die Nadel in der Abwärtsstellung befindet, oder wenn der Andruckfuß den Stoff leicht berührt. In der Abwärtsposition der Nadel schwenkt der Stoff um die Nadel. Wenn die Nadel in der oberen Stellung ist, schwenkt der Stoff und verschiebt sich in gewissem Maße. Der Betrag der seitlichen Verschiebung ist jedoch im endgültigen Stich kaum feststellbar und hinsichtlich der Erscheinung wenigstens genauso akzeptabel wie ein von einem Menschen erzeugter Stich. Das hat den Vorteil, daß. ein kontinuierliches Kurven-Sticken durchgeführt werden kann. Das hat den weiteren Vorteil, daß kein zusätzlicher Stoffhalterahmen benötigt wird, wie er bei vorhandenen x-y-Stoff-

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Steuersystemen benötigt wird, so daß die Erfindung in einer durchlaufenden Bekleidungsstück-Fertigungslinie verwendet werden kann. Darüber hinaus kann das Antriebsrad, das sich in Kontakt mit dem Stoff befindet, mit einem Analogmotor betrieben werden, statt eines Schrittmotors, um hohe Stickgeschwindigkeiten zu erreichen.

Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale verschiedener Aspekte der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:

eine übliche Nähmaschine, zu der ein erfindungsgemäßer Steuermechanismus hinzugefügt ist;

eine Ansicht des Systems nach Fig. 1 entsprechend der Linie 2-2;

einen Teil des Systems nach Fig. 1 ; und

ein Verfahren zur Herstellung eines Steuermusters zur Verwendung in der gesteuerten Nähmaschine nach Fig. 1 bis 3·

In Fig. 1 und 2 ist eine übliche Nähmaschine 11 dargestellt, die mit einer Nadel 13 versehen ist, die mittels einer Nadeltragstange 15 in vertikaler Richtung auf und ab bewegt wird. Eine Arbeitsfläche 17 ist vorgesehen, über die das zu nähende Material 19 läuft. In der Arbeitsfläche 17 ist eine Öffnung 21 vorgesehen, in der die Nadel 13 am unteren Ende ihres Vertikalhubes nach Durchtritt durch das Material 19 positioniert ist. Ein übliches Vorschubmitnehmersystem mit einem Vorschubmitnehmer 23 ist als Teil der Nähmaschine 11 vorgesehen, um den Stoff 19 synchron zum Stickzyklus der Nadel 13 vorzuschieben. Ein Andruckfuß 25 ist mit einer hin und her gehenden Tragstange 27 steif am Nähmaschinengestell befestigt und dient dem üblichen Zweck, den Stoff 19

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Fig.	1
Fig.	2
Fig.	3
Fig.	4-

niederzuhalten, wenn dieser genäht und vorgeschoben wird.

Das Stoffvorschubsystem, einschließlich des Mitnehmers 23, und die hin und her gehende Sticknadel 13 und der Andruckfuß 25 werden synchron von einem gemeinsamen Motor 29 angetrieben. Der Elektromotor 29 ist betrieblich durch übliche Riemenantriebselemente mit einer Riemenscheibe 31 verbunden, die auf der Antriebswelle der Nähmaschine sitzt. Innerhalb der Nähmaschine 11 befinden sich die nicht dargestellten üblichen mechanischen Umwandlungselemente, mit denen die Drehbewegung der Antriebsscheibe 31 in die synchrone hin und her gehende Bewegung der Nadel 13 und den Betrieb des Stoffzuführmechanismus umgewandelt wird, etwa des Mitnehmers 23 und des Andruckfußes 25·

Was bisher beschrieben worden ist, ist nicht mehr als eine gewöhnliche elektrisch angetriebene Nähmaschine. Ein Bediener führt gewöhnlich das Material 19 hinsichtlich seiner Winkelorientierung mit Bezug auf die Nadel 13,während die Nähmaschine dieses automatisch in der angegebenen Richtung bewegt. Eine solche Drehung oder Ausfluchtung durch den Benutzer sorgt dafür, daß die Stiche in einem gewünschten Muster auf den Stoff 19 kommen, beispielsweise die Stiche 33 gemäß Fig. 1. Die Erfindung zieht Jedoch einen Zusatz zu einer gewöhnlichen Nähmaschine 11 in Betracht, der das Material 19 automatisch führt und orientiert, wenn dieses mechanisch mit hoher Geschwindigkeit durch die Nähmaschine 11 vorgeschoben wird.

Eine Orientierung des Stoffes wird prinzipiell durch ein Antriebs- oder Führungs-Rad 35 ermöglicht, dessen Außenumfang den Stoff 19 gegen ein Sensor-Rad 39 zur Feststellung der Stoffposition presst. Das Positionssensorrad 37 wird so gehalten, daß es sich um eine Achse dreht, die am Nähmaschinengestell befestigt ist. Das Antriebsrad 35

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ist so befestigt, daß es um eine Achse rotiert, die mit einem geeigneten Tragarm 39 gehalten wird, der ebenfalls (nicht dargestellt) am Nähinaschinenschrank befestigt ist, und zwar in der Nähe des Andruckfußes 25. Der Abtrieb eines elektrischen Servomotors 41 ist mit einem Riemen oder einer Kette so angeschlossen, daß er das Stofftreibrad 35 iⁿ üblicher Weise dreht. Wenn also der Elektromotor 41 in richtiger Weise erregt wird, dreht sich das Rad 35 entweder im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn, je nach der Polarität, oder, bei einem Wechselstromsynchronmotor, der Phase des Antriebssignals, und da der Stoff gegen das Rad gedrückt wird, sorgt er dafür, daß der Stoff reorientiert wird und das Posxtionssensorrad 3⁷ entsprechend gedreht wird. Das Rad 37 ist gezahnt, um den Stoff in seiner Drehrichtung zu greifen, Jedoch gleichzeitig zu erlauben, daß der Stoff leicht mit dem Mitnehmer 23 durch die Nähmaschine vorgeschoben wird.

Dieser Mechanismus ist deshalb in der Lage, den Stoff 19 durch die Nähmaschine zu führen, ebenso wie die Hände einer Näherin das Material führen, damit das Sticken dem gewünschten Muster folgt. Der Motor 41 kann nicht nur dann arbeiten, wenn die Nadel 13 durch den Stoff 19 niedergedrückt ist, so daß der Stoff um die Nadel gedreht wird, sondern auch dann, wenn sich die Nadel außerhalb des Stoffes befindet. Das wird durch die außerordentlich hohe Nährate der Nähmaschine möglich, so daß das Arbeitsspiel der eingesetzten Nadel groß zur Drehgeschwindigkeit des Führungsrades 35 ist. Trotzdem findet ein gewisser Seitenschlupf des Stoffes statt, wenn das Führungsrad sich dreht und die Nadel aus dem Stoff herausgezogen ist. Dieser Seitenschlupf sorgt für ein sehr leichtes Zickzack im Muster, aber da die Stichlänge durch die hohe Kährate kurz ist, ist das Zickzack im Aussehen akzeptabel und wenigstens so gut wie manuelles Sticken. Es wird dadurch ein kontinuierliches Sticken

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erreicht,statt daß diskontinuierliche Stickmuster erreicht werden. Die Drehachse des Antriebsrades 35 und die Drehachse des Positionssensorrades 37 sind im wesentlichen mit der Laufrichtung des Stoffes 19 ausgefluchtet, wenigstens soweit dieser auf eine Ebene der Arbeitsfläche 17 projiziert ist. Eine Bewegung des Rades 35 sorgt also dafür, daß der Stoff in einer Richtung im wesentlichen orthogonal zur Laufrichtung bewegt wird, die die Nähmaschine 11 dem Stoff erteilt.

Um den Motor 41 so zu steuern, daß dieser das Material 19 richtig entsprechend einem gewünschten Stickmuster führt, ist eine zylindrische Trommel 43 vorgesehen, an deren zylindrischer Außenfläche ein optisches Stickmuster 45 befestigt werden kann. Die Trommel 43 wird dadurch angetrieben, daß ihre Tragwelle 47 durch ein Untersetzungsgetriebe 49 von der Nähmaschinen-Antriebs-Riemenscheibe angetrieben wird. Vie schematisch in Fig. 1 dargestellt ist, ist ein Ende der V/elle 47 in einer Tragplatte 51 gelagert. Ein Detektorführungsstab 53 ist ebenfalls an einem Ende an dem Support 51 angeschlossen und an einem anderen Ende an einer festen Tragplatte 55· Die Stange 53 wird parallel zur Drehachse der Trommel 43 gehalten und eine Detektoreinheit 57 kann über die ganze Länge der Trommel 45 auf der Führungsstange hin und her gleiten.

An der festen Supportplatte 51 ist ebenfalls ein Zahnrad oder eine Riemenscheibe 59 derart befestigt, daß sie frei drehbar ist. Ein damit zusammenwirkendes Zahnrad oder eine Riemenscheibe 61 ist an dem Stoffpositionsensorrad 37 vorgesehen. Ein Riemen oder eine Kette 63 ist zwischen die Elemente 59 und 61 geschaltet, so daß eine Drehung des Rades 37 aufgrund einer Bewegung des Stoffes 19 durch das Rad 35 dafür sorgt, daß sich die Kette oder der Riemen 63 hin und her bewegt. Die Kette oder der Riemen 63 ist

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an einem Punkt 65 am Detektor 57 befestigt, so daß eine Drehung des Sensorrades 37 dafür sorgt, daß sich der Detektor 57 entsprechend längs der Trag- und Führungsstange 53 hin und her bewegt.

Der Detektor 57 ist dadurch gekennzeichnet, daß er in einem elektrischen Ausgangskreis 67 ein Signal erzeugt, das die Information trägt, ob der Detektor mit einem gewünschten Stickmuster 69 des optischen Musters 4-5 ausgefluchtet ist. Diese Information wird durch geeignete Elektronikschaltungen 71 dazu verwendet, über Leiter 73 den Motor 41 so zu treiben, daß irgendwelche Einstellungen der Position des Materials 19 durchgeführt werden, die erforderlich sind, um den Detektor 57 mit der gewünschten Stickmusterlinie 69 ausgefluchtet zu halten. Nachstellungen der Orientierung des Stoffes 19 werden gemacht, wenn der Detektor 57 nicht so mit der gewünschten Sticklinie 69 ausgefluchtet ist. Die elektronische Schaltung 71 nimmt den Ausgang des Detektors auf den Leitungen 67 auf und legt ein entsprechendes kontinuierliches Signal auf Leitung 73, um den Motor 41 in der richtigen Richtung anzutreiben, so daß durch das Positionssensorrad 37 der Detektor wieder richtig mit dem Muster 45 ausgefluchtet wird. Es ist also ein Servosystem mit geschlossener Schleife vorhanden, das als Teil der Schleife den gestickten Stoff enthält.

Der Motor 41 wird in analoger Weise angetrieben, d.h., er dreht sich nicht mit einer festen Drehzahl, die mit der Nähmaschine synchronisiert ist, sondern der Motor wird mit einer Drehzahl gedreht, die proportional der Größe des Antriebssignals ist. Das hat den großen Vorteil, daß die Nähgeschwindigkeit nicht direkt mit der Ansprechgeschwindigkeit des Motors 41 verkoppelt ist. Bei bekannten Führungsmechanismen mit Schrittmotor begrenzte die naturgegebene Trägheit des Motors nicht nur die Ansprechgeschwindigkeit

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des Führungsmechanismus, sondern auch die Nähgeschwindigkeit. Das liegt daran, daß der Führungsmotor und die Nähmaschine synchron betrieben wurden, d.h., der Motor drehte sich schrittweise nur dann, wenn die Nadel in der Abwärtsposition war, um den Stoff um die Nadel zu schwenken.

Das Servosystem mit geschlossener Schleife nach der Erfindung ist also ein "analoges" System und kein "digitales" System. Das Führungsrad 35 kann durch jeden beliebigen Weg gedreht werden, der notwendig ist, um die Detektoreinheit 57 wieder über der Musterlinie 69 zu orientieren. Es ist nicht gezwungen, sich durch eine minimale Schrittdistanz zu drehen, wie das bei den bekannten Schrittmotosausführungen der Fall war.

Das Antriebsrad 35 weist eine Vielzahl Rollen, beispielsweise Rollen 75* am Umfang auf. Diese Rollen werden so gehalten, daß sie um Achsen drehbar sind, die tangential durch das kreisförmige Antriebsrad 35 gehalten werden. Diese Rollen erlauben dann, daß der Stoff 19 mit der Nähmaschine in der in Fig. 1 dargestellten Richtung bewegt wird. Es ist ein Mechanismus vorgesehen, mit dem das Rad 35 angehoben wird, vorzugsweise durch Anheben des Traggestells 39» so daß es die Berührung mit dem Stoff 19 verliert, und zwar am Anfang und Ende des Nähvorgangs.

In Fig. 3 ist eine bevorzugte spezielle Ausführungsform des Detektors 57 nach Fig. 1 in Verbindung mit einer bevorzugten Form der Elektronik 71 dargestellt. Die Elemente der Fig. 3 entsprechen denen der Fig. 1, soweit sie jedoch eine andere Form haben können, sind sie mit den gleichen Bezugszeichen mit hinzugefügtem Strich (') bezeichnet. Ein erstes lichtempfindliches Element 81, beispielsweise eine Photozelle oder eine Photodiode, ist so positioniert,

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daß es eine Reflexion von der Oberfläche des Musters 45 von einem kleinen Lichtstrahl von einer Quelle 83 erhält. Ein zweites lichtempfindliches Element '85 erhält in ahnlicher Weise eine Reflexion von einem Lichtstrahl von ^ Lichtquelle 87 von einem Funkt auf der Musterfläche 45. In dem speziellen dargestellten Muster 45 ist dafür gesorgt, daß eine Seite 89 der gewünschten Stickmusterlinie 69 weiß ist, während die andere Seite 91 schwarz ist. Das Resultat ist, daß, wenn der Detektor 57 sich in seiner korrekten Position mit Bezug auf die Musterlinie 69 befindet, ein elektrisches Signal in einer Schaltung 93 von der Photodiode 81 hoch ist, weil diese eine weiße Fläche betrachtet, während der Ausgang von der Schaltung 95 vom lichtempfindlichen Element 85 tief liegt, weil dieses eine dunkle Fläche betrachtet. Die Elektronik 71 weiß dann, daß kein Signal in der Schaltung 73' zum Servomotor 41 geschickt werden muß.

Wenn das Muster 45 fortschreitet und dafür sorgt, daß sich die Linie 69 mit Bezug auf den Detektor 57' bewegt, erhalten beide lichtempfindlichen Elemente 81 und 85 das gleiche Signal, entweder schwarz oder weiß, je nachdem, in welcher Richtung die Linie 69 sich bewegt hat. Die elektronische Steuerung 71' decodiert dann über eine konventionelle Sensorbrückenschaltung, in welcher Richtung der Motor 41 durch ein Signal entsprechender Polarität oder Phase in der Steuerleitung 73' transportieren muß. Der Motor 41 wird so erregt, bis die Elektronik 71' wieder feststellt, daß die lichtempfindlichen Elemente 81 und 85 sich auf entgegengesetzten Seiten der Linie 69 befinden, woraufhin der Motor 41 aberregt wird, bis sich die Linie wieder relativ zum Detektor 57' bewegt. Die Musterbeleuchtungslampen 83 und 87 werden mit einer gemeinsamen Spannungsquellenleitung 99 erregt. In der Praxis handelt es sich bei den Sensor-Lichtquelle-Kombinationen um

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handelsübliche Typen, bei denen die Lichtquelle koaxial zur Photozelle mittels einer Faseroptik liegt, die die Photozelle umfaßt.

Ein Vorteil der beschriebenen Steuertechnik mit einem optischen Muster besteht darin, daß ein Muster 45' gemäß Fig. 4 leicht erzeugt werden kann. Die Technik zur Erzeugung des Musters besteht darin, daß irgendein lichtempfindliches Material 45' gemäß Fig. 4 auf die Trommel 43 gemäß Fig. 1 gebracht wird und der Detektor 57 durch eine enge Strahlungsquelle 57" ersetzt wird, auf die das lichtempfindliche Material anspricht. Der Motor 41 nach Fig. 1 wird während dieses Schrittes aberregt. Ein Materialstück wird dann von einem sehr erfahrenen Bediener mit dem gewünschten Muster bestickt, um ein Stamm-Muster 45' zu erhalten. Wenn die Orientierung des Materials geändert wird, wird die Position der Lichtquelle 57" wegen ihrer Verbindung mit dem Riemen oder der Kette 63 geändert. Das resultierende Muster wird dann auf einer Seite der entwickelten Linie 69' abgedunkelt, um das Steuermuster 45 zu bilden. Dieses Steuermuster kann dann durch übliche Photokopiertechniken dupliziert werden, um eine Anzahl Nähmaschinen gleichzeitig zu betreiben.

Die beschriebene Technik kann für eine große Vielzahl von Stickmustern verwendet werden. Das oben beschriebene Beispiel zieht in Erwägung, daß die Trommel 43 immer synchron zur Nähmaschine von einem gemeinsamen Antrieb gedreht wird. Einige Stickmuster können erfordern, daß die Nähmaschine kurzzeitig angehalten wird, um dem Material Zeit zu geben, sich um einen großen Winkel um die Nadel zu drehen, ehe das Sticken wieder aufgenommen wird. Das. ist dann erwünscht, wenn das Stickmuster eine abrupte Richtungsänderung aufweist, beispielsweise wenn die Spitze eines

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Hemdkragens bestickt wird. Um für einen solchen Anwendungsfall zu sorgen, kann zwischen den Antrieb der Nähmaschine und die Antriebsriemenscheibe 31 eine Kupplung eingesetzt werden. Die Kupplung wird dann in geeigneter Weise vom Muster 4-5 gesteuert, vielleicht durch ein getrenntes Steuersignal und einen Detektor. Wenn die Kupplung den Nähmaschinenantrieb löst, dreht sich die Trommel 4-3 weiter und damit wird die Richtung des Stoffes weiterhin kontrolliert.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist oben unter Verwendung eines externen Musters beschrieben worden, das synchron mit der Stickrate vorgeschoben wird, in Kooperation mit einer Vorschubführungs-Servoeinrichtung, die dem Muster nach Art einer geschlossenen Schleife durch das Stoffstück folgt. In weniger vorteilhaften Ausführungsformen können die Lehren der Erfindung immer noch angewandt werden. Beispielsweise kann das zu nähende Muster direkt auf das Stoffstück aufgedruckt werden, und die Photodetektoreinheit 57 kann unmittelbar in der Nachbarschaft des Andruckfußes 25 montiert sein, so daß die getrennte Mustertrommel 43, das Sensorrad 37 usw. eliminiert werden. Das Muster wird in verzerrter Weise entworfen, um den "Parallaxen"-Effekt zu berücksichtigen, der dadurch entsteht, daß der Photodetektor im Abstand vor der Nadel 13 sitzt. Da das Führungsrad sich vor dem Photodetektor befindet, und da wenigstens ein Teil der Zeit das Stoffstück vom Führungsrad um die Nadel geschwenkt wird, hat das Führungssystem den Nachteil, daß es sich nur um ein begrenzt stabiles Servosystem mit offener Schleife handelt. Es hat aber immer noch den Vorteil, daß das Führungsrad auf eine Achse montiert ist, die nicht mit der Nadel hin und her geht,und der Führungsradmotor in kontinuierlicher Weise und nicht als Schrittmotor arbeitet. Diese beiden Vorteile sind die wichtigsten

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Komponenten für eine automatische Nähoperation mit hoher Geschwindigkeit.

Es sind zwar verschiedene Aspekte der Erfindung mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden, die Erfindung erfaßt jedoch einen weiteren Bereich. Beispielsweise kann, wenn die Steuertechnik mit einem photographischen Muster aus irgendeinem Grunde unerwünscht ist, eine magnetische oder mechanische Signaldetektor- und Erzeugungs-Technik verwendet werden.

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Claims

L12 P7/G5 D Patentansprüche

1. Automatische Stoffführungseinrichtung für Nähmaschinen mit einer hin und her gehenden Nähnadel und einer Arbeitsfläche, die den Stoff trägt, wenn dieser unter der hin und her gehenden Nadel vorgeschoben wird, gekennzeichnet durch ein drehbares Führungsrad, das fest vor der Nadel, bezogen auf die Laufrichtung des Stoffes durch die Nähmaschine, montiert ist, gegen eine Seite des Stoffes anliegt und um eine Achse drehbar ist, die nicht parallel zur Laufrichtung des Stoffes ist, ein detektierbares Muster mit einer Stichlinie, einen dem Stichlinienmuster benachbarten Detektor zur Überwachung eines Teils des Musters und zur Erzeugung eines Servomotor-Steuersignals, und eine mechanische Verbindung, einschließlich des Führungsrades, mit der eine kontrollierte Relativbewegung zwischen dem Stichlinienmuster und dem Detektor synchron zur Bewegung des Stoffes relativ zur Arbeitsfläche bewirkt wird, so daß der Detektor über der Stichlinie des Musters zentriert gehalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Steuerung eines Stickmusters, wobei die Nähmaschine einen Transportmxtnehmer aufweist, mit dem der Stoff in einer Richtung während des Stickzyklus der Nadel über die Arbeitsfläche transportiert wird, und einen gemeinsamen motorischen Antrieb für die Hin- und Her-Bewegung der Nadel und den Transportmxtnehmer, gekennzeichnet durch ein Sensorrad, das gegen die andere Seite des Stoffes als das Führungsrad gehalten wird und von einem der Räder gegen das andere

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ORIGINAL INSPECTED

gedrängt wird, einen elektrischen Motor zum Antrieb des Führungsrades, eine Einrichtung zum Antrieb des Musters synchron mit dem gemeinsamen Antrieb der Nähmaschine, eine Einrichtung, mit der der Detektor aufgrund der Drehung des Sensorrades hin und her bewegt wird, und eine elektrische Servoschaltung, die das Signal vom Detektor aufnimmt und den Führungsradmotor so erregt, daß dieser das Führungsrad in eine Richtung bewegt, die durch Kupplung mit dem Sensorrad durch den Stoff den Detektor in einer Position mit Bezug auf das Stichmuster hält, so daß der Detektor eines der beiden möglichen Signale abgibt, so daß der Detektor mit dem Muster ausgefluchtet bleibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster auf die Außenseite eines rotierenden Elementes montiert ist, das durch Drehung um seine Achse am Detektor vorbei angetrieben wird.

4-, Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster graphisch ist und auf einer Seite der gewünschten Stichmusterlinie dunkel und auf der anderen Seite hell ist, der Detektor zwei lichtempfindliche Detektoren aufweist, die benachbart gehalten werden, aber in der Richtung, in der der Detektor verschiebbar ist, voneinander entfernt sind, wobei die Servoschaltung ein Signal feststellt, wenn der Ausgang eines Detektors eine dunkle optische Fläche detektiert,und der Ausgang des anderen Detektors eine helle optische Fläche detektiert und dafür sorgt, daß das Führungsrad in einer Richtung angetrieben wird, wenn beide Detektoren eine helle Oberfläche detektieren,und in der anderen Richtung angetrieben wird, wenn beide Detektoren eine dunkle Fläche detektieren.

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