DE2856065A1

DE2856065A1 - Naehmaschine

Info

Publication number: DE2856065A1
Application number: DE19782856065
Authority: DE
Inventors: Jack Brown; John A Herr; Nicholas A Tarquinio
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1978-02-21
Filing date: 1978-12-23
Publication date: 1979-08-23
Also published as: GB2014757A; GB2014757B; SE7813468L; JPS54111951A; US4154178A

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NfEMANN DR. M. KOHtER DfPL-ING. C. GERNHARDT München DtPL-iHG. J. C-LAL-SCiI Hamburg

2000 HAMBURG 50, 21. Dez. 1978

KÖNIGSTRASSE 28 TELEFON: 3S1233 TELEGRAMME: KARPATENT TELEX: 212979 KARP D

W. 27753/78 20/Scii

The Singer Company

Elizabeth, New Jersey (V.St.A.)

Nähmaschine.

Die Erfindung bezieht sich auf programmierbare Nähmaschinen, und insbesondere auf eine Programmiereinrichtung hoher Dichte bzw. hoher Kapazität zur Verwendung mit programmierbaren Nähmaschinen.

In jüngster Zeit sind Haushaltsnähmaschinen entwickelt worden, welche die Fähigkeit aufweisen, in einem statischen Speicher (B/W-Speicher, read-write-memory) Informationen aufzunehmen, welche durch die Bedienungsperson ausgewählt oder durch die Bedienungsperson zusammengestellt oder entworfen werden. Diese neu entwickelten programmierbaren Haushaltsnähmaschinen ermöglichen der Bedienungsperson,

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BANK. DEUTSCHE BANK AG, HAMBURG (BLZ 20070000), KONTO NR. «5/18823 · POSTSCHECK.- HAMBURG 1428^-205

eine Vielzahl von Stichmustern zu erzeugen, wobei diese Zatil weit über das hinausgeht, was bisher bei Haushaltsnähmaschinen bekannt war. Programmierbare Nähmaschinen sind bekannt aus der US-PS 4 014 275» ^aus <3-^θη amerikanischen Patentanmeldungen 709 049 und 709 050.

In der amerikanischen Patentanmeldung 709 049 sind zwei Ausführungsformen einer Haushaltsnähmaschine beschrieben worden. Die eine Ausfuhrungsform weist eine trennbare bzw. abschaltbare programmierbare Speichereinheit auf, wohingegen die andere eine programmierbare Speichereinheit enthält bzw. eine derartige Einheit in die Nähmaschine integriert ist. Der Zugriff zu der programmierbaren Speichereinheit wird durch eine Vielzahl von Wahldruckknöpfen erzielt, welche vorzugsweise in Reihen und Spalten angeordnet sind, so daß eine Bedienungsperson das resultierende Muster in dieser Anordnung sichtbar machen kann. Im Einsatz erzeugt jeder Druckknopf eine diskrete Spannung, welche durch einen Decodierer decodiert werden kann und in binäre Ziffern umgewandelt werden kann, welche zur Eingabe in den R/W-Speicher geeignet sind und nachfolgend aus diesem herausgenommen werden können und in eine analoge Form umgewandelt werden können, um elektromechanische Antriebe, beispielsweise Linearmotoren, zu betätigen. Um dies herbeizuführen, kann jeder Wahlknopf mit einem diskreten Schalter verbunden sein, wodurch eine sperrige Anordnung erzeugt wird, was in der 5x-5-Matrix der in der Anmeldung offenbarten programmierten Einheit klar ersichtlich ist. Im Handel erhältliche programmierbare Einrichtungen erfordern jedoch eine feinere Auflösung und eine billigere Ausführung als diejenige, die mit einer Vielzahl diskreter Schaltbauteile erhalten werden kann. Es ist eine Einrichtung erwünscht, welche kompakt ist, obgleich sie in ihrer Auflosungskapazitat mit der Auflösungskapazität von elektronisch gesteuerten Nähmaschinen, mit welchen sie zusammenarbeitet,

übereinstimmt bzw. an diese angepaßt ist«

Die Erfindung umfaßt eine Programmiereinrichtung mit hoher Kapazität für eine programmierbare elektronische Nähmaschine, welche in kompakter Form in der Lage ist, einen Schaltpunkt für jeden Stichpunkt zu erzeugen, welcher in einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine erhalten werden kann. Es werden zwei Ausführungsformen beschrieben, wobei beide ein Paar gedruckter Stromkreisbauteile verwenden, welche durch eine flexible isolierende Platte getrennt sind und welche eine Vielzahl von Öffnungen aufweisen, die in Reihen und Spalten angeordnet sind. Bei beiden Ausführungsformen sind die beiden gedruckten Stromkreise mit Leitern ausgebildet, welche im Abstand und parallel zueinander, angeordnet sind, wobei die gedruckten Stromkreise so angeordnet sind, daß die Leiter einer Platte im wesentlichen senkrecht zu den Leitern der anderen Platte liegen. In der ersten Ausfuhrungsform sind die gedruckten Stromkreise durch zwei flexible isolierende Platten voneinander getrennt, wobei beide eine Matrix von Öffnungen mit Abstandsregistrierung aufweisen und voneinander durch eine flexible dünne leitende Platte, beispielsweise Berylliumkupfer, getrennt sind. Die Öffnungen der flexiblen isolierenden Platte, weiche Reihen und Spalten bilden, sind mit Reihen ausgerichtet, welche durch die Leiter der einen der gedruckten Stromkreise gebildet sind, und sie sind weiterhin mit Spalten von Leitern ausgerichtet, welche durch den anderen gedruckten Stromkreis gebildet sind. Auf diese Art und Weise wird ein Sandwichaufbau mit zwei gedruckten Stromkreisen geschaffen, deren äußere Teile nach innen zeigende Leiter in Reihen und Spalten aufweisen, die mit öffnungen in Reihen und Spalten auf zwei aneinanderliegenden flexiblen isolierenden Platten ausgerichtet sind, welche ihrerseits durch eine dünne flexible Platte aus leitendem Material voneinander getrennt sind. Der oberste gedruckte Stromkreis

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kann an der einen Seite den Leitern gegenüberliegend Markierungen, beispielsweise Kreuze oder Kreise, aufweisen, welche mit den öffnungen in der flexiblen isolierenden Platte ausgerichtet sind, wobei ein Druck eine Verbindung zwischen den Leitern und der dünnen flexiblen leitenden Platte aus Berylliumkupfer erzeugt. Durch eine zweckmäßige Schaltungsanordnung _r beispielsweise eine solche, bei welcher ein Potential an die Leiter der gedruckten Stromkreise über Widerstandselemente angelegt wird und das flexible mittlere leitende Element geerdet wird, können die speziellen Reihen und Spaltenleiter der gedruckten Stromkreise, welche miteinander verbunden sind, durch den Spannungsfall längs der Widerstandselemente festgelegt werden.

In der zweiten Ausführungsform ist einer der gedruckten Stromkreise mit einem zweiten Satz von Leitern ausgebildet, welche· dem ersten Satz der Leiter unmittelbar benachbart liegt, wobei der zweite Satz miteinander verbunden ist, um einen gemeinsamen Leiter zu bilden, welcher die Stelle der flexiblen leitenden Platte aus Berylliumkupfer bei der ersten Ausführungsform einnimmt. In dieser zweiten Ausführungsform sind die Leiter der gedruckten Stromkreise im wesentlichen senkrecht zueinander, wie bei der ersten Ausführungsform, angeordnet. Diese gedruckten Stromkreise werden durch eine flexible isolierende Platte voneinander getrennt, welche in Ausrichtung bzw. in einem Register öffnungen mit der Schnittstelle der Leiter aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird ein Eindrücken der markierten Bereiche an der Außenfläche der oberen gedruckten Stromkreisplatte eine Verbindung zwischen drei Leitern herstellen, awei davon auf der einen gedruckten Stromkreisplatte und der andere auf der anderen gedruckten Stromkreisplatte. Mit dieser Stromkreisausbildung des vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiels kann der spezielle LeiterSchnittpunkt, welcher gedrückt worden ist, festgelegt werden. In dieser

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Ausführungsform ist lediglich ein Sandwichaufbau aus drei Schichten erforderlich.

Jeder Schnittpunkt der Leiter der gedruckten Stromkreisplatten stellt in der einen Richtung, beispielsweise als eine Reihe, einen Nadeldurchstichpunkt durch ein Arbeitsstück dar. Die Schnittpunkte der leiter auf den gedruckten Stromkreisen in einer Reihe repräsentieren alle diskreten Nadelstellungen, welche die Nähnadel bei einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine einnehmen kann. Benachbarte Schnittpunkte der Leiter der gedruckten Stromkreistafeln in einer Spalte repräsentieren den kleinsten Vorwärts- oder Rückwärtsbewegungsschritt, welchen die elektronisch gesteuerte Nähmaschine durchführen kann. Auf diese Art und Weise kann eine Bedienungsperson der Nähmaschine spezielle Instruktionen, soweit es die Nadelstellung und den Vorschub oder die Rückwärtsbewegung für jeden nachfolgenden Stich betrifft, eingeben, wobei die Informationen zweckmäßig in binäre Formen umgewandelt bzw. codiert werden und in einen statischen R/W-Speicher eingegeben werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

I"ig. 1 zeigt eine schaubildliche Ansicht einer Nähmaschine, welche im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei der Rahmen der Nähmaschine in unterbrochenen Linien dargestellt ist und die Bauteile der Nähmaschine zu erkennen sind.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Nähmaschine mit elektronisch gesteuerter Musterbildung gemäß Pig. -T, wobei eine programmierbare Speichereinheit an die Nähmaschine angeschlossen ist.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, welches die Bauteile der programmierbaren Speichereinrichtung nach Fig. 1 und 2 zeigt und ihre Verbindung zum

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Nähmaschinenantrieb bzw. Steuermechanismus erkennen läßt.
Pig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht einer durch die

Bedienungsperson betätigbaren Einrichtung, welche an eine Nähmaschine nach Fig. 1 angeschlossen ist, wo die Einzelteile voneinander getrennt wiedergegeben sind.
Fig. 5 ist eine Querschnitteansicht eines Teiles der in

Fig. 4 gezeigten Einrichtung. Fig. 6 ist eine schaubildliche Ansicht einer zweiten

Ausführungsform einer durch die Bedienungsperson betätigbaren Einrichtung, wobei die Einzelteile räumlich voneinander getrennt wiedergegeben sind. Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht durch einen Teil der in Fig. 6 gezeigten Einrichtung.

In Fig. 1 ist eine Nähmaschine mit einem Gehäuse 10 in unterbrochenen Linien .gezeigt, wobei die Nähmaschine einen Sockel 12, einen Tragarm 14 und einen Ständer 16 aufweist, welche?den Tragarm 14 mit dem Sockel 12 verbindet. Der Tragarm 14 endigt in einem Kopfteil 18, in welchem in der üblichen Art und Weise ein Radelstangenrahmen 20 gehaltert ist, welcher sich in Längsrichtung hin- und herbewegen kann und eine Nadelstange 22 trägt, an welcher ihrerseits am unteren Ende eine Nadel 24 befestigt ist. Der Nadelstange wird eine in Längsrichtung hin- und hergehende Bewegung durch eine Armwelle 26 erteilt, welche durch einen nicht gezeigten Elektromotor gedreht wird und mit der Nadelstange durch bekannte (nicht gezeigte) Mechanismen verbunden ist, so daß die Drehbewegung der Armwelle 26 in eine hin- und hergehende Bewegung der Nadelstange 22 umgewandelt wird.

Ein Antriebsarm 28 ist mit dem Nadelstangenrahmen 20 an einer schwenkbaren Verbindung 30 angeschlossen, um hin- und hergehende Bewegungen des Antriebsarmes 28, welche diesem durch einen Linearmotor oder Antrieb 32 erteilt werden, in Schwingbewegung des Nadelstangenschwingrahmens 20 umzuwandeln

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Der Linearmotor 32 ist ein umkehrbarer Motor (US-PS 3 984 745), und er wird dazu verwendet, die seitliche Stellung der Nadel 24, wenn sie in das Arbeitsstück eindringt, welches sich auf dem Sockel befindet, festzulegen, um an einer bestimmten Stichstellungskoordinate einen Faden durch das Arbeitsstück hindurchzubringen.

Um das Arbeitsstück über den Sockel 12 in der üblichen Art und Weise vorzubewegen, ist ein Stoffschieber 34 unterhalb des Sockels angeordnet und durch eine Vorschubstange 36 getragen. Dem Stoffschieber 34 wird eine das Arbeitsstück bewegende Einrichtung vermittels einer Vorschubantriebswelle 38 übertragen, die durch Zahnräder 40 angetrieben wird, welche ihrerseits durch eine Sockelwelle 42 angetrieben werden, welche mit der Nähmaschinenarmwelle 26 in zeitlicher Beziehung durch nicht gezeigte übliche Einrichtungen verbunden ist. Die Vorschubantriebswelle 38 trägt einen Exzenter, welcher von einem Lenker 46 umgeben ist, dessen anderes Ende mit einem Gleitbiock 48 verbunden ist, der in einem Schlitz eines Vorschubreglers 44 angeordnet ist. Das andere Ende des Lenkers 46 ist mit einem horizontalen Lenker 50 verbunden, welcher seinerseits mit der Vorschubstange 36 - wie gezeigt - schwenkbar verbunden ist. Demgemäß ist für eine gegebene Neigung des Vorschubreglers 44 eine vorbestimmte horizontale Bewegung des Gleitblocks 48 festgelegt, was darin resultiert, daß der Stoffschieber 34 über einen horizontalen Lenkerteil 50 und die Stoffstange 36 bewegt wird. Die Neigung des Vorschubreglers 44 kann durch Drehen der Regulatorwelle 52 eingestellt werden, welche mit dem Stoffregler 44 fest verbunden ist. Die Regulatorwelle 52 weist einen Schwingarm 54 auf, an welchem ebenfalls eine Stange 56 angebracht ist, die ihrerseits mit einem zweiten reversierbaren Linearmotor 58 verbunden ist. Daher wird der Linearmotor 58 eingesetzt, um die Vorschubgröße der Nähmaschine festzulegen, indem die Neigung des Vorschubreglers 44

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festgelegt wird.

In Fig. 2 ist ein Blockdiagramm für die Steuerung der Stichfeldbreite bzw. die seitliche Lage der Nadel und für den Vorschub der Nähmaschine gezeigt. Die Teile des Blockdiagramms für die Nadelstellung- und die Vorschubsteuerung sind einander im wesentlichen gleich bzw. entsprechend, so daß lediglich die Vorschubsteuerung mit beschrieben wird, wobei einander entsprechende Elemente gleiche Zahlen tragen, jedoch die Elemente der Steuerung für die seitliche Lage der Nadel mit einem Apostroph versehen sind. Die Musterinformationen, die zur Erzeugung von Signalen verwendet werden, um die Linearmotoren 32 und anzutreiben, werden vorzugsweise in einem integrierten Stromkreis (MOSPET large scale entegration) erzeugt, welcher einen ROM-Speicher aufweist, wobei es sich um einen fest programmierten Speicher handelt, wobei der Stromkreis weiterhin eine Logik für die Stichstellung und für den Vorschub enthält. Ein Impulsgenerator 62 ist an der Hauptwelle 26 (Fig. 1) gehaltert und arbeitet dahingehend, Impulse zu erzeugen, welche in einem Binärzähler 64 aufwärts gezählt werden und als Adresseneingänge an den Stichmusterspeicher angelegt werden, welche dann codiert werden, um Ausgänge vom Speicher 66 in Form von fünf Bits für die Stichstellunginformation und von fünf Bits für die Vorsehubinformation zu erzeugen und als Eingang an die Logik 60¹ und die Logik 60 für die seitliche Lage der Nadel und den Vorschub anzulegen. Die Vorschubinformation wird in dem Logikblock verarbeitet, welcher eine Sperrschaltung aufweisen kann, um die Vorschubinformation zwecks späterer Freigabe an ein Vorschubservosystem zu einem Zeitpunkt festzuhalten, welcher für die Betätigung des Vorschubmechanismus geeignet ist. In entsprechender Weise werden die Informationen hinsichtlich der seitlichen Lage der Nadel im Logikblock 60' verarbeitet, welcher eine Sperrschaltung aufweisen kann, um diese Informationen zwecks späterer Freigabe an ein Servosystem

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für die Einstellung der seitlichen Lage der Nadel bis zu einem Zeitpunkt festzuhalten, der für die Betätigung des Nadelschwxngmechanismus geeignet ist. Die Servosysteme für die seitliche Lage der Nadel und für den Vorschub sind einander identisch, jedoch mit der Ausnahme der speziellen Schaltungsanordnung, die für das manuelle Überschreiten bzw. Überlaufen und die Balancesteuerung im Vorschubregelsystem erforderlich sind. Demzufolge wird die nachfolgende Beschreibung auf die Beschreibung des Vorschubsystems beschränkt.

Die durch den Vorschublogikblock 60 verarbeitete Information wird einem D/A-Wandler 70 dargeboten, welcher digitale in analoge Informationen umwandelt. Der D/A-Wandler 70 hat einen Ausgang mit einer analogen Gleichspannung, welche den geforderten Vorschubstellungseingang darstellt. Die Aus gangs leitung des D/A-V/andlers 70 ist mit einem Schalter 72 verbunden, welcher zu einer Summierstelle 74· eines Vorverstärkers 76 mit niedrigem Pegel führt, welcher die erste Stufe des Servoverstärkersystems bildet. Der Schalter 72 kann durch einen PET-Transistor realisiert werden. Der Vorverstärker 76 treibt einen Leistungsverstärker 78 an, welcher einen Gleichstrom umkehrbarer Polarität an den elektromechanischen Antrieb oder Linearmotor- 58 anlegt, wobei es sich im weitesten-Sinne um einen reversierbaren Motor handelt, um den Antrieb 58 in Übereinstimmung mit der analogen Spannung des D/AWandlers 70 zu positionieren. Ein Rückkopplungsstellungsfühler 82, welcher durch ein mit dem Antrieb 58 mechanisch verbundenes Potentiometer realisiert ist, erzeugt ein Rückkopplungsstellungssignal, welches für die vorhandene Ausgangslage kennzeichnend ist. Die analoge Eingangsspannung und ein Rückkopplungssignal werden algebraisch an der Summierstelle 74· addiert, um ein Fehlersignal zu erzeugen. Das Rückkopplungssignal vom Stellungssensor 82 wird auch zeitlich differenziert in einem Differentiator 84-, wobei das resultierende Änderungssignal an dem Summierpunkt 86

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des Verstärkers 78 zur Verfügung steht, um das Stellungssignal an dieser Stelle zu modifizieren. Der Stellungsfühler 82 kann irgendeine Einrichtung sein, welche eine analoge Spannung proportional zur Stellung erzeugt und kann in dieser Ausführungsform durch ein einfaches lineares Potentiometer realisiert werden, welches an eine stabile Bezugsspannung angeschlossen ist, und als Spannungsteiler wirkt. Der Differentiator 84 ist vorzugsweise ein Operationsverstärker, welcher so geschaltet ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches der zeitlichen Änderungsgeschwindigkeit der Eingangsspannung gleich ist, so wie dies in der Technik bekannt ist.

Während es sich bei den Antrieben 32 und 58 um bekannte Gleichstrommotoren mit niedriger Trägheit handeln kann, wird für die Zwecke der Erfindung ein Linearmotor bevorzugt, welcher eine Spule mit leichtem Gewicht linear in einem Feld mit konstantem Fluß bewegt und direkt mit der einzustellenden Last verbunden ist. Dies vereinfacht die mechanische Antriebsverbindung und reduziert die Trägheit des Systems auf das Minimum. Der Schalter 72 in Fig. 2 ist in seiner Stellung gezeigt, in welcher ein automatisches Arbeiten möglich ist, er kann jedoch aus dieser Stellung heraus in eine andere Stellung gebracht werden, auf welche als manuelle Stellung Bezug genommen wird. In dieser Stellung ist die analoge Stellungsspannung vom Wandler 70 mit der manuellen Stichlängensteuerung 88 verbunden, und diese wird daher von Hand reguliert bzw. eingestellt, bevor sie zum Summierpunkt 74 gelangt (US-PS 4 016 821).

In Fig. 2 ist ein Schalter 72' für die Steuerung der seitlichen Lage der Nadel gezeigt, und zwar in einer Stellung, in welcher automatisches Arbeiten möglich ist. Dieser Schalter kann jedoch in eine andere Stellung gebracht werden, in welcher eine Steuerschaltung 90 für die seitliche Lage der Nadel von Hand in den Stromkreis eingebracht wird. Beide Schalter 72 und 72' können durch FET-Transistoren

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realisiert werden. Beim Verändern der Lage des Schalters 72' in die sogenannte manuelle Lage wird ein Potentiometer für die Festlegung der seitlichen Auslenkung der Nadel in den Stromkreis eingeführt und wirkt als Verstärkungssteuerung für den Operationsverstärker für die vom Wandler 70* hergeleitete Spannung, um einen gewünschten Bruchteil dieser Spannung an die Summierstelle 74-' zu führen, um auf diese Art und Weise ein zweckmäßiges Mittel zur Verkleinerung bzw. Veränderung des Musters zu bilden.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, können Ausgangssignale von einer Sperrsehaltung 92 hergeleitet werden, welche durch jeden Impuls eingestellt wird, der von dem Impulsgenerator 62 erhalten wird, um einen Ausgang auf einer Leitung 94- zur Logik 60' zu erzeugen und einen Ausgang auf der Leitung 96 zur Logik 60 zu erzeugen. Die FET-Schalter können verwendet werden, um wahlweise die Logik 60¹ und die Logik 60 mit dem Ausgang eines statischen programmierbaren Speichers 100 oder mit der Stichmusterspeichereinheit 66 der Nähmaschine zu verbinden. Die Schalter 98 bilden einen Gruppenschalter, deren einzelne Schalter in der gezeigten Art und Weise mit der Logik 60' bzw. 60 so verbunden sind, daß sie gleichzeitig von der Verbindung mit dem Speicher wegbewegt werden und auf die programmierbare Speichereinheit 100 geschaltet werden. Der Grund für das Umschalten vom Speicher 66 auf die programmierbare Einheit 100 wird nachfolgend erläutert. Mit 94 und 96 sind Verbindungsleitungen in Fig. 2 bezeichnet.

In Fig. 2 ist außerdem eine manuelle Balancesteuerschaltung 194 gezeigt (US-PS 4- 016 821), welche verwendet werden kann, um lediglich den Rückwärtsschub zu variieren. Bei der Bildung einer geschlossenen Mustereinheit, beispielsweise eines Knopfloches, wird die Stichbildung in Vorwärtsrichtung optimiert und die manuelle Balancesteuerschaltung kann so betätigt werden, daß die Rückwärtsstiche beim zweiten

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Teil des Knopfloches beispielsweise ein identisches Aussehen zu denen im ersten Teil des Knopfloches haben, welche in Vorwärtsrichtung gebildet worden sind. Die manuelle Balancesteuerung 94 spricht auf irgendeinen Kennwert, der für die Stichbildung in Rückwärtsrichtung eigenartig ist, an, beispielsweise darauf, ob das Bit mit höchstem Stellenwert einen hohen Wert hat, um einen FET-Schalter zu betätigen, um dadurch eine Verbindung über ein Potentiometer zur Summierstelle ¹Jh zu schaffen.

Die programmierbare Speichereinheit 100 ist mit der Verwendung eines ROM-Speichers 66 in einer Nähmaschine verträglich bzw. kompatibel, in welchem die Stichstellungskoordinatenmusterdaten enthalten sind und elektrisch herausgezogen und verarbeitet werden können. Die Kombination und die wahlweise Verwendung von zwei Arten von Speichereinrichtungen, so wie dies hier beschrieben worden ist, schafft ein zweckmäßiges Mittel, durch welches von der Bedienungsperson erzeugte Muster eingebracht werden können, obgleich der Maschine die Möglichkeit bleibt, aus einem Speicher mit permanent gespeicherten Informationen diejenigen Muster auszuwählen, welche am häufigsten verwendet werden. Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine Programmiereinrichtung mit hoher Dichte bzw. hoher Kapazität in einer programmierbaren Speichereinheit 100 einzusetzen, durch welche eine Bedienungsperson in einem festen Speicher all diejenigen diskreten Punkte einzugeben, welche in einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine in einem relativ kompakten Bereich erhalten werden können. Um diesen Zweck zu erreichen, wird eine programmierbare Speichereinheit vorgesehen und über eine elektrische Leitung 102 mit der Nähmaschine verbunden, wobei diese Leitung einen Stecker zur Verbindung mit der Nähmaschine aufweist (Pig. 1). Eine automatische Betätigung der Schalter 98 und eine Trennung der Verbindung zum ROM-Speicher 66 kann vorgesehen sein oder

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durch Verbindung der programmierbaren Speichereinheit mit der Nähmaschine erfolgen.

Die programmierbare Speichereinheit 100 (Pig. 1) kann eine Schalteranordnung 1(W-, einen Wandler 106 und einen R/W-Speicher 108 aufweisen, wobei alle diese Teile in Pig. gezeigt sind. Die Schalteranordnung kann eine Mehrzahl von Schalterpunkten umfassen, welche in Reihen und Spalten angeordnet sind, wobei die Reihen für die diskreten Stichpunkte kennzeichnend sind, welche in einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine erhalten werden können, und die Spalten sind auf Vorschubschritte in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung bezogen, und zwar in bezug auf den vorangehend ausgewählten Schalter. Jeder Schalter der Schalteranordnung 104 steht in Beziehung zu einer speziellen Nadelstellung und zu einem Vorschubschritt in Vorwärtsoder Rückwärtsrichtung, was von dem unmittelbar vorhergehenden Stichpunkt abhängt. Die Verbindung.der Schalteranordnung kann durch Leitungen 110 zum Wandler 106 erfolgen, wobei der Wandler Signale von der Schalteranordnung 104 in digitale Form umwandelt, welche geeignet ist, als Eingangsdaten für den R/W-Speicher 108 zu dienen. Die digitalen Informationen vom Wandler 106 werden zum R/W-Speicher 108 über Leitungen und 116 übertragen. Wenn ein vollständiges Stichmusterprogramm in den R/W-Speicher 108 eingegeben worden ist, werden Zeitsteuerimpulse vom Zeitsteuerblock 122 hergeleitet, welche durch den Impulsgenerator 62 erzeugt werden können, um eine aufeinanderfolgende Freigabe der Stichmusterinformationen vom R/W-Speicher 108 zu den Blöcken 118 und 120 für den Vorschub und die seitliche Lage der Nadel freizugeben, so wie dies im Zusammenhang mit Fig. 2 unter Angabe von Einzelheiten beschrieben worden ist.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine erste Ausführungsform einer Schalteranordnung hoher Dichte zwecks Aufnahme einer Eingangsanzeige von einer Bedienungsperson der Nähmaschine.

Fig. 4 läßt erkennen, daß die Schalteranordnung aus fünf Lagen aufgebaut ist. Die unterste Lage ist eine vorzugs-

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weise starre gedruckte Stromkreisplatte 126. Mehrere Leiterstreifen 128 befinden sich in gleichem Abstand und parallel zueinander in Form von Spalten auf dem isolierenden Substrat der gedruckten Stromkreisplatte 126, wobei die Enden der Leiterstreifen zu einem Rand der gedruckten Stromkreistafel zwecks weiterer Verbindung in der üblichen Art und Weise führen. Die Leiterstreifen 128 der gedruckten Stromkreistafel 126 zeigen nach oben und grenzen an eine flexible isolierende Platte 130 an, welche vorzugsweise aus Kunststoffmaterial hergestellt worden ist. Die Platte 130 ist mit einer Mehrzahl von kreisförmigen öffnungen 132 ausgebildet, welche äquidistant voneinander in Reihen und Spalten so angeordnet sind, daß jede Spalte der öffnungen über einem Leiterstreifen 128 der gedruckten Stromkreistafel 126 liegt. Oberhalb der flexiblen isolierenden Platte 130 befindet sich eine dünne Platte aus leitendem Material 134» welche beispielsweise aus Berylliumkupfer mit einer Dicke von 2 mil besteht. Eine zweite flexible isolierende Platte 136 ist oberhalb der Platte 134- angeordnet, wobei auch diese Platte 136 kreisförmige Öffnungen 138 identisch zu den öffnungen in der Platte 130 und in Ausrichtung mit diesen aufweist. Oberhalb der zweiten Platte 136 befindet sich in angrenzender Lage eine flexible gedruckte Stromkreisplatte 140, auf welcher Reihen einander paralleler und in gleichem Abstand angeordneter Leiterstreifen 142 auf derjenigen Seite der Platte angeordnet sind, welche mit der isolierenden Platte 136 in Berührung ist. Um zu zeigen, wie die Leiterstreifen 142 relativ zu den Leiterstreifen 128 angeordnet sind, sind in Pig. 4 (bzw. Fig. 6) an der äußeren Seite der gedruckten Stromkreisplatte 140 Linien 142 (163) angedeutet. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Leiter 142 (bzw. 163) an der Platte 136 (bzw. 157) angrenzend angeordnet sind. Die Streifen 142 der Platte sind jeweils mit einer Reihe von Öffnungen 138 an der zweiten Platte 136 ausgerichtet und erstrecken sich senkrecht zu den Spalten der Streifen 128 an der gedruckten

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Stromkreisplatte 126. Die Enden der Leiterstreifen 142 an der Stromkreisplatte 140 sind ebenfalls zum Rand zwecks Verbindung in der üblichen Art und Weise herausgeführt. Das flexible Substrat der gedruckten Stromkreisplatte 140 kann an derjenigen Seite, welche dem leitenden Streifen 142 gegenüberliegt, mit kreisförmigen Markierungen 144 der gleichen Größe wie die Öffnungen 132 und 138 und in Ausrichtung zu diesen versehen sein, um Zielbereiche für die Bedienungsperson zu schaffen, damit diese in den Zielbereichen einen Druck ausüben kann, wobei der Grund hierfür nachfolgend erläutert wird.

In Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht der geschichteten Platten nach Fig. 4 gezeigt, wenn diese Teile zusammengesetzt worden sind. Bestimmte Teile dieses Querschnitts, beispielsweise die leitenden Streifen 128 und 142, sind vergrößert dargestellt, um die Arbeitsweise der Anordnung leichter verständlich zu machen. Der Querschnitt ist längs eines leitenden Streifens der Platte 140gelegt worden, wobei der leitende Streifen einer einer Reihe von leitenden Streifen ist. Die Anordnung der Spalten der leitenden Streifen 128, die senkrecht zur Reihe der leitenden Streifen 142 angeordnet sind, geht aus Fig. 5 hervor. Die Ausrichtung der Öffnungen 132 und 138 der Platten 130 bzw. 140 geht ebenfalls aus Fig. 5 hervor. Es ist offensichtlich, daß ein Druck an derjenigen Stelle, die in Fig. 5 durch einen Kreis gezeigt ist, beispielsweise durch einen Bleistift, eine örtliche Verbiegung der flexiblen gedruckten Stromkreisplatte 140 durch die Öffnung 133 der Platte 136 bewirkt, wodurch der leitende Streifen 142 mit der Platte 134 in Kontakt gelangt. Der flexible Streifen wird ebenfalls durch die Öffnung 132 der Platte 130 sich verbiegen, so daß der Streifen 128 der Platte 126 mit der Platte 134· in Berührung bzw. Kontakt gelangt. Die Kontaktstelle ist durch die Öffnungen 132 und 138 lokalisiert, wobei benachbarte Reihen und Spalten der Streifen 128 und 142 daran gehindert werden, in Berührung zu gelangen. Die

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spezielle Reihe und die spezielle Spalte der leitenden Streifen 142 bzw. 128 werden dementsprechend miteinander in Verbindung gebracht, was für eine spezielle Stichstelle der Nähmaschine kennzeichnend ist, und eine spezielle Lage der Nähnadel verlangt und das weiterhin für eine spezielle Vorschubeinstellung kennzeichnend ist, welche in Richtung und Größe in bezug auf die unmittelbar vorherige Stichstelle in Beziehung steht. Wenn die Kraft, welche durch den Pfeil in Fig· 5 gezeigt ist, weggenommen wird, bewirkt die Nachgiebigkeit der flexiblen Teile, daß der Kontakt zwischen den Streifen und 142 mit der leitenden Platte unterbrochen wird, und die nächste nachfolgende Stichstelle kann ausgewählt werden. Die Dichte der Stichpunkte ist primär durch die Fähigkeit der Nähmaschinenbedienungspersori begrenzt, unterschiedliche Stichstellen sichtbar voneinander zu trennen. Eine höhere Dichte kann mit kleineren Öffnungen 132 und 138 und dünneren flexiblen Platten 130, 134, 136 und 140 erreicht werden. Einstellungen können erforderlich sein, soweit es die Dicke der flexiblen gedruckten Stromkreisplatte 140 betrifft, um ein Durchdrücken durch eine kleinere Öffnung zu ermöglichen, was lediglich durch permanente Deformation oder Bruch der leitenden Streifen 142 begrenzt wird.

Die leitenden Streifen 128 und 142 können ein Potential haben, welches über ein Widerstandselement angelegt wird. Die Platte 134 kann mit Erde verbunden werden. Der spezielle Streifen 128 und der Streifen 142, welche durch die flexible leitende Platte 134 miteinander verbunden werden, können durch Abtasten der Widerstandselemente festgelegt werden, um sicherzustellen, welches Paar der Widerstandselemente einen Spannungsfall aufweist. Durch eine zweckmäßige Schaltung kann diese Bestimmung dahingehend eingesetzt werden, um eine diskrete Spannung zu erzeugen, welche durch den Wandler 106 in eine digitale Information umgewandelt wird, welche zum Einsatz in den R/W-Speicher 108 als Vorschub und Nadelstellungsdaten geeignet sind.

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Die zweite in den Fig. 6 und 7 gezeigte Ausführungsform besteht aus einer gedruckten Stromkreisplatte 150» welche die Bodenschicht bildet und vorzugsweise aus einem starren Material gebildet ist. Die gedruckte Stromkreisplatte 150 ist zweckmäßigerweise mit leitenden Streifen 152 versehen, welche sich parallel zueinander erstrecken und einen gleichen Abstand aufweisen, wobei sie mit ihren Enden zu einem Rand der Platte 150 geführt sind, um in üblicher Art und Weise Verbindungen mit gedruckten Stromkreisplatten herstellen zu können. Zusätzlich ist die Platte I50 mit zweiten leitenden Streifen 154 versehen, welche von den ersten leitenden Streifen 152 mit einem kleinen Abstand getrennt sind, wobei diese zweiten leitenden Streifen 154· mit einer gemeinsamen Leitung 155 verbunden ist, die ebenfalls zum Rand der gedruckten Stromkreisplatte zwecks Verbindung mit äußeren Schaltungsteilen geführt ist. Eine flexible isolierende Platte .157 ist zur Platte I50 benachbart und an die leitenden Streifen 152 und 154- angrenzend angeordnet. Die flexible Platte 157 ist mit kreisförmigen Öffnungen 159 gleicher Abmessung ausgebildet, wobei diese in Reihen und Spalten wie in der ersten Ausführungsform angeordnet sind. Die leitenden Streifen 152 und 154- der Platte I50 sind paarweise in einer Reihe der Öffnungen 159 zentrisch angeordnet. Eine flexible gedruckte Stromkreisplatte 161 ist benachbart und oberhalb der Platte 157 angeordnet, wobei diese Platte mit leitenden Streifen 163 versehen ist, welche in Spalten zentrisch auf Spalten der Öffnungen 159 und an die flexible isolierende Platte 157 angrenzend angeordnet sind. Die leitenden Streifen 163 sind zum Rand der Platte 161 zur Verbindung mit einer externen Schaltung herausgeführt. Das flexible Substrat der Platte 161 ist mit einer Mehrzahl kreisförmiger Markierungen 165 auf der Seite versehen, welche den leitenden Streifen 163 gegenüberliegt, wobei die Markierungen die gleichen kreisförmigen Abmessungen wie die Öffnungen 159 haben und zu diesen ausgerichtet sind, um ein Ziel für die Bedienungsperson der Nähmaschine zu bilden. In Pig. 7 ist zu erkennen, daß, wenn auf den mit dem Pfeil bezeichneten Bereich ein Druck ausgeübt

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wird, die flexible gedruckte Stromkreisplatte 161 sich verbiegt und den leitenden Streifen 163 in Kontakt mit beiden leitenden Streifen 152 und 15²I- der Platte I50 bringt. Dadurch wird eine Verbindung zwischen einem Streifen 163_? einem Streifen 152 und einem Streifen 154, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, herbeigeführt, wodurch eine Bestimmung eines speziellen gewünschten Stichpunkts möglich ist, so wie dies vorangehend beschrieben worden ist. In der zweiten Ausführungsform Jedoch ist eine flexible isolierende Platte und eine flexible leitende Platte überflüssig geworden, ohne daß die bestehenden Möglichkeiten eingeschränkt worden sind, so daß auch bei der zweiten Ausführungsform eine Schaltanordnung hoher Dichte erzeugt wird, so wie dies bei der ersten Ausführungsform erreicht wurde.

Vorangehend sind Schaltanordnungen beschrieben worden, welche wirtschaftlich in Massenproduktionen mit Hilfe von bekannten Verfahren hergestellt werden können und Schaltungspunkte mit hoher Dichte ermöglichen. Eine derartige Schaltanordnung mit hoher Dichte ist kompatibel mit digital gesteuerten Einrichtungen, beispielsweise einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine und ermöglicht in einer kompakten Form eine Einrichtung für die Bedienungsperson einer Nähmaschine, um Jede spezielle Stichstellung der Nähmaschine, die diese ermöglicht, anzuzeigen, und zwar für eine große Zahl von Vorschubzyklen und dennoch in kompakter Form. Jede spezielle Stichstelle, welche die elektronisch gesteuerte Nähmaschine einnehmen kann, kann durch eine Reihe der Markierungen I65 auf der Platte 161 angezeigt werden, wobei der kleinste Vorschubschritt durch benachbarte Öffnungen in einer Spalte angezeigt werden kann. Es wird bemerkt, daß, obgleich eine 9x11-Schalteranordnung in der Zeichnung gezeigt worden ist, dies lediglich getan wurde, um die Darstellung zu vereinfachen und das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Es ist selbstverständlich, daß durch die Erfindung Verfahren offenbart worden sind, durch welche eine sehr viel größere Schalteranordnung in einem kompakten Bereich untergebracht werden kann.

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In den beschriebenen Ausführungsforraen war ein gemeinsamer Leiter 134- bzw. 155 vorgesehen, um den Einsatz einer vorhandenen Ausrüstung zu ermöglichen, um den ausgewählten diskreten Leitungsweg festzulegen. Es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß ein Erdleiter oder eine gemeinsame Leitung nicht notwendig ist, um die Erfindung zu realisieren. Es gibt bekannte Verfahren, durch welche ein diskreter Leitungsweg in einer Schaltungsanordnung festgestellt werden kann, um diesen in digitaler Form zu codieren, welche für die Stichstellungsinformation kennzeichnend ist. Bei einem derartigen Verfahren würde beispielsweise eine Reihe von Leitern abgetastet werden, während sie mit einem Spaltenleiter verbunden sind, um einen diskreten Leitungsweg aufzufinden. Falls ein Leitungsweg nicht gefunden wird, kann der nächst benachbarte Spaltenleiter kontalctiert werden und die Reihenleiter können abgetastet werden, bis ein leitender Weg lokalisiert worden ist. .

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eerse

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Claims

Patentansprüche

1. Nähmaschine mit Stichbildeinstrumentalitäten zur Bildung aufeinanderfolgender Stiche, mit einem Hechanismus zur Beeinflussung der Stichstellungskoordinaten der aufeinanderfolgenden Stiche bei der Bildung eines Stichmusters, mit einer Logik, die auf Eingangsdaten anspricht, die für die Stichstellungskoordinaten kennzeichnend sind, um elektrische Stichstellungskoordinatensignale zu erzeugen, mit einem Antrieb, der auf die Signale von der Logik anspricht, um die Stellung der Stichbildeeinrichtungen in Übereinstimmung mit den Eingangsdaten, die an die Logik gegeben werden, zu steuern, und mit einer Programmiereinrichtung, welche arbeitsmäßig mit der nähmaschine verbindbar ist und einen statischen R/W-Speicher aufweist, in welchem digitale Eingangsdaten gespeichert werden können, die einem durch die Bedienungsperson ausgewählten Stichmuster entsprechen und mit einer Einrichtung zum übertragen elektrischer digitaler Ausgangssignale zur Logik, so daß eine Bedienungsperson ein Stichmusterprogramca zur Eingabe in die Nähmaschine zur automatischen Wiedergabe des Stichmusters durch die Nähmaschine eingeben kann, wobei die Programmiereinrichtung weiterhin eine von der Bedienungsperson manipulierbare Einrichtung aufweist, um durch die Bedienungsperson ausgewählte Muster in die Speichereinrichtung einzugeben, einen Codierer zum Decodieren der von der durch die Bedienungsperson manipulierbaren Einrichtung hergeleiteten Stellungsinformationen in digitale

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Eingangsdaten für ^.ie Speichereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Bedienungsperson beeinflußbare Einrichtung eine flexible gedruckte jStromkreisplatte mit ersten Leitern, die voneinander im Abstand und parallel zueinander angeordnet sind, eine gedruckte Gtromkreisplatte mit zweiten Leitern, die voneinander im Abstand und parallel zueinander angeordnet sind, wobei die gedruckte Stromkreisplatte in bezug auf die flexible gedruckte Stromkreisplatte so angeordnet ist, daß die Leiter im wesentlichen zueinander senkrecht und aufeinander zu angeordnet sind, und eine Einrichtung aufweist, um diskrete Leitungswege zwischen einem ausgewählten Leiter auf der gedruckten Stromkreisplatte und einem zweiten ausgewählten Leiter auf der/gedruckten Stromkreisplatte festzulegen, wobei diese Einrichtung wenigstens eine isolierende Platte zwischen den gedruckten Stromkreisplatten aufweist und die isolierende Platte einen Bereich von Öffnungen enthält, welche zu den ersten Leitern der flexiblen gedruckten Strorakreisplatte und zu den zweiten Leitern der gedruckten Stromkreisplatte ausgerichtet sind, wobei durch Herunterdrücken der flexiblen gedruckten Stromkreisplatte durch eine Öffnung der isolierenden Platte ein diskreter Leitungsweg zwischen einem ersten und einem zweiten Leiter festgelegt wird.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Bedienungsperson von Hand betätigbare Einrichtung weiterhin eine zweite isolierende Platte zwischen den gedruckten Stromkreisplatten aufweist, wobei die zweite isolierende Platte eine Anordnung von Öffnungen aufweist, die in Abstandsanordnung und in Ausrichtung mit denen der ersten isolierenden Platte sind, eine flexible Platte aus leitendem Material wenigstens eine Platte und die zweite isolierende Platte voneinander trennt, wobei durch Eindrücken der flexiblen Platte durch eine Öffnung in wenigstens der einen isolierenden Platte ein diskreter Stromweg zwischen einem ersten Leiter der gedruckten Sbromkreisplatte und der flexiblen leitenden Platte festgelegt wird und die

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flexible leitende Platte durch eine öffnung in der zweiten isolierenden Platte in Abstandsregistrierung mit der Öffnung in wenigstens der ersten isolierenden Platte gebogen wird, um einen diskreten Stromweg zwischen der flexiblen leitenden Platte und einem zweiten Leiter der gedruckten Stromkreisplatte zu erzeugen.

3. Nähmaschine nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die gedruckte Stromkreisplatte weiterhin dritte Leiter aufweist, die im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet sind, wobei jeder dritte Leiter parallel und im Abstand zu einem zweiten Leiter angeordnet ist, wodurch beim Eindrücken der flexiblen gedruckten Stromkreisplatte durch eine Öffnung der isolierenden Platte ein diskreter Stromleitungsweg zwischen einem, ersten Leiter der gedruckten Stromkreisplatte und einem dritten Leiter der gedruckten Stromkrexsplatte und einem zweiten und dritten Leiter der anderen gedruckten Stromkreisplatte festgelegt wird.

4. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet+ daß der diskrete Leitungsweg zwischen den ersten Leitern

der gedruckten Stromkreisplatte und den zweiten Leitern der gedruckten anderen Stromkreisplatte für Stiehstellungskoordinaten representativ ist»

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