DE3023145A1

DE3023145A1 - Steppstich-naehmaschine mit fadenspannvorrichtung

Info

Publication number: DE3023145A1
Application number: DE19803023145
Authority: DE
Inventors: Susumu Hanyu; Kazumasa Hara; Mikio Koike
Original assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Janome Corp
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1980-06-20
Publication date: 1981-01-22
Also published as: JPS561193A; JPS613519B2; US4466368A; DE3023145C2; US4340003A

Description

DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MARtA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60

D-8OOO MUENCHEN 86

~" TELEFON 089/47 69

47 68 AB SEPT. 1980: 4 70 6006

10831/H/Mü-ga telex

TELEGRAMM SOMBEZ

JA Ser. No. 76 721

Filed June 20, 1979 ²°' ^{JUni 198}°

JANOME SEWING MACHINE CO., LTD., No. 1-1, 3-chome, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo , Japan

Steppstich-Nähmaschine mit Fadenspannvorrichtung

Die Erfindung betrifft Nähmaschinen, mit denen unterschiedliche Stichmuster einschließlich solcher, die mit Geradstich oder Steppstich gebildet sind, hergestellt werden können, und bezieht sich insbesondere auf eine Fadenspannvorrichtung derartiger Nähmaschinen, die dazu dient, die Stichbildung (das Interlockverschlingen des Ober- und Unterfadens) in Übereinstimmung mit den gewählten Mustern so gut wie möglich durchzuführen.

Bisher wird die Fadenspannung lediglich am Oberfaden eingestellt, denn dies läßt sich leicht durchführen. Dergestalt ausgerüstete Steppstich-Nähmaschinen besitzen im allgemeinen eine Fadenspannvorrichtung mit einem Betätigungsdrehknopf, mit dem in Anpassung an das gewählte Muster die Oberfadenspannung eingestellt wird. Die Unterfadenspannung wird manchmal durch Handeinstellung an der Spulenhülse, die die Unterfadenspule enthält, angepaßt.

Bei Musterstich-Nähmaschinen ist es nötig, die Fadenspannung einzustellen, damit die Verbindung zwischen Ober- und Unterfaden entsprechend den eingestellten Stichmustern in der richtigen Weise erfolgt. Für Steppstich ist dies in den

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ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

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~ 5 —

Figuren 1A und 1B an zwei Beispielen dargestellt, wobei die Schlingen im Punkt "a" zwischen Oberfaden 1 und Unterfaden 2 vorzugsweise in der Mitte des zu vernähenden Materials zu liegen kommen sollen, wie dies die Figur 1A zeigt. Bei Zickzackstich dagegen, der in den Figuren 2A und 2B dargestellt ist, sollten die Schlingen "d" vorzugsweise auf der Unterseite des zu vernähenden Materials liegen, wie dies die Figur 2B zeigt, denn wenn die Schlingen in der Mitte des zu vernähenden Materials liegen, wie bei "c" in Fig. 2A gezeigt, können sie von der StoffOberseite her sichtbar werden, was dann ein unschönes Bild der Naht ergibt. Die Lage der Schlingen im vernähten Material wird durch die Spannung im Ober- und Unterfaden bestimmt. Wenn also unterschiedliche Stichmuster genäht werden sollen und dies im bestmöglichen Zustand erfolgen soll, dann wird es nötig, sowohl die Spannung des Oberfadens als auch die des Unterfadens den jeweiligen Stichmustern anzupassen. Im allgemeinen justiert man jedoch für unterschiedliche Muster mit dem Oberfadenspanner nur den Oberfaden, während es kaum vorkommt, daß auch die Unterfadenspannung justiert wird, da dieser Vorgang schwierig durchzuführen und zeitraubend ist.

Die Erfindung zielt darauf ab, die bisher hingenommenen Mängel und Nachteile zu beseitigen. Mit Hilfe der Erfindung wird, wenn der Oberfaden vor Beginn des Musternähens auf einen vorbestimmten Wert in seiner Spannung eingestellt wird, jedes Muster in der richtigen Weise derart genäht, daß die Fadenschlinge in der Mitte des zu vernähenden Materials zu liegen kommt, wobei automatisch den jeweiligen Erfordernissen des Musters Rechnung getragen wird.

Um dies zu erreichen, wurde bei der Erfindung das Augenmerk auf den Vorgang des Ziehens des Unterfadens in der Nähmaschine mit einem horizontal liegenden Greifer im Zyklus einer Stichbildung gerichtet. Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, ist der Transporteurfuß 3 mit einem Fadenanzugsteil 4 versehen, der gemeinsam mit dem Transporteurfuß in einer kombinierten Bewegung von vertikalen und horizontalen Bewegungsabschnitten

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betätigt wird, wie dies strichpunktiert in Fig. 3 angedeutet ist. Darüber hinaus ist unter dem Transporteurfuß ein weiteres Fadenanzugselement 4B gesondert vorgesehen, wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, welches in derselben Weise mit dem Fadenanzugsteil 4 betätigt wird, wie es die gestrichelte Darstellung in Fig. 5 erkennen läßt. Dieser Fadenanzugsteil 4 und das Element 4B werden so angetrieben, daß sie den Unterfaden aus der Spulenhülse herausziehen und den Stich festziehen.

Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen den Punkten, in denen die Fadenschlingen des Ober- und Unterfadens miteinander verbunden sind, in Beziehung zu den Fadenspannungen, wobei die Lage der Umschlingungspunkte in vertikaler Richtung und das Maß der Oberfadenspannung in horizontaler Richtung angegeben sind. Die Höhe U bezeichnet die Oberfläche des zu vernähenden Materials, mit M ist die Materialmittel zweier Lagen und mit L die Unterfläche des Materials dargestellt. Die schräg verlaufende Linie E zeigt, daß die Spannung von Ober- und Unterfaden nur gering ist, während diese Werte bei der schräg laufenden Linie G einen hohen Wert haben. Die richtige Lage der Fadenschlingen erhält man in den Schnittpunkten F und F¹. Die schrägen Linien E und G geben auch an, mit welcher Zugspannung der Unterfaden herausgezogen werden muß. Diese Fadenzugstärke wird durch den Hub Δ des Unterfadenanzugsteils 4 oder des Elementes 4B (siehe Figuren 3 und 5) bestimmt. Wenn der Hub des Teils 4 oder des Elementes 4B größer wird, dann sind Ober- und Unterfaden stärker angezogen, und es werden auf diese Weise richtig festgezogene Fadenumschlingungspunkte erhalten. Gemäß der Erfindung wird der Hub Δ des unteren Fadenanzugsteils 4 oder Elementes 4B entsprechend den verschiedenen Mustern variiert, um bei jedem ausgewählten Muster den Erfordernissen bei der Stichbildung Rechnung zu tragen.

Somit weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein unteres Fadenanzugselement auf, das synchron mit der Drehung der oberen Nähmaschinenwelle innerhalb des Stichbildungszyklus betätigt wird, wodurch der Unterfaden aus der Spulenhülse

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heraus-und dann festgezogen wird, und überdies einen Mechanismus, der das Ausmaß der Bewegung des Unterfaden-Festziehelementes in Anpassung an das jeweils gewählte Muster steuert, so daß dadurch die Fadenschlingen oder Umschlingungspunkte innerhalb der zu vernähenden Materialschicht in Abhängigkeit von den eingestellten Stichmustern bezüglich ihrer Lage geändert werden.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nun an Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Steppstiche mit verschieden gelagerten Fadenschlingen; Fig. 2 Zickzackstiche mit verschieden gelagerten Fadenschlingen;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Fadenanzugsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform, teils geschnitten, bei der die Bewegungsstrecke beim Festziehen des Fadens angedeutet ist;

Fig. 4 die Fadenanzugsvorrichtung in perspektivischer Ansicht;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Fadenanzugsvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform im Schnitt mit angedeuteter Bewegungsstrecke beim Anziehen des Fadens;

Fig. 7 ein Schaubild der Beziehungen zwischen Fadenspannung und Lage des Umschlingungspunktes;

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des Steuermechanismus für die Fadenanzugsvorrichtung;

Fig. 9 eine Seitenansicht einer exzentrischen Steuerscheibe, die die vertikale Schwingbewegung der Fadenanzugsvorrichtung steuert;

Fig.10 geschnittene Seitenansichten der Fadenanzugsvorrichtung in der ersten Ausbildung, die durch den Steuerexzenter gesteuert wird;

Fig.11 die perspektivische Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig.12 eine perspektivische Darstellung eines Steuerexzenters

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für ein weiteres Ausführungsbeispiel und

Fig.13 eine teils geschnittene Seitenansicht von Teilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem vertikal liegenden Fadengreifer.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 zeigt eine Steppstichnähmaschine, mit der verschiedene Stichmuster einschließlich Geradstich hergestellt werden können. Der Transporteurfuß 3 der Nähmaschine besitzt einen seitwärts abragenden Teil 4 an seiner Unterseite, der quer zur Stofftransportrichtung verläuft und dem Fadengreifer 7, in dessen Spulenhülse sich die Unterfadenspule befindet, benachbart liegt. Letzterer wird über eine Welle 8 angetrieben und erfaßt bei jeder Umdrehung den Oberfaden, um zur Stichbildung diesen mit dem Unterfaden zu verschlingen. Der Transporteurfuß 3 ist auf einem Träger 5 befestigt, der an einer hin- und hergehenden Welle 6 sitzt. Die Welle 6 dient dazu, den Transporteurfuß 3 im wesentlichen in horizontaler Ebene hin und her zu bewegen, In vertikaler Richtung wird dem Transporteurfuß 3 eine Hin- und Herbewegung durch einen Steuerexzenter 11 auf einer Welle erteilt, wobei der Steuerexzenter 11 an der Unterseite des Transporteurfußes 3 angreift. Die Welle 9 wird so angetrieben, daß der Steuerexzenter 11 synchron mit der Antriebswelle für den Fadengreifer 8 und der Welle 6 zum Hin- und Herbewegen des Transporteurfußes umläuft. Wie dargestellt, weist der Steuerexzenter 11 an seinem einen Ende eine umlaufende Nut 19 auf und wird so gehaltert, daß er sich gegenüber der Antriebswelle 9 nicht verdrehen jedoch axial auf ihr verschieben kann.

Ein von Hand zu betätigender Einstellknopf 21 befindet sich außen am Nähmaschinengehäuse, das in der Zeichnung nicht eigens dargestellt ist. Eine Einstellsteuerscheibe für die Fadenspannung 14 liegt innerhalb des Maschinengehäuses koaxial zum Einstellknopf 21 und kann mit letzterem gedreht werden. Die Fadenspannungseinstellscheibe 14 ist über einen Zahnriemen mit einer Nockenfolgerverschiebungswelle 23 in Wirkverbindung. Die Verschiebungswelle 23 ist als Gewindespindel ausgebildet

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und trägt einen Nockenfolger 24, der mit seinem Abtastende einer Gruppe von Steuernocken 30 bis 34 gegenübersteht, die sich mit gegenüber der oberen Maschinenantriebswelle (nicht gezeigt) reduzierter Drehzahl dreht. Das andere Ende des Nockenfolgers 24 steht mit der Nadelstange in Verbindung, so daß auf diese die Steuerbewegungen der Mustersteuerscheiben bis 34 übertragen werden. Ein in seiner Mitte gegenüber dem Nähmaschinengehäuse drehbar gelagerter Zweiarmhebel 16 besitzt ein oberes Nockenfolgerende 15, das an einer Fadenzugeinstellsteuerscheibe 14 angreift. Der Zweiarmhebel 16 ist mit seinem unteren Ende mit dem einen Ende eines Verbindungslenkers 17 verbunden, dessen zweites Ende an einem Kurbelarm 18 angreift, der am Nähmaschinengehäuse gelagert ist und in die Nut 19 des Steuerexzenters 11 eingreift.

Aus den Figuren 8 und 9 ist zu ersehen, daß der Steuerexzenter 11 mit einem konstanten Maximalradius R ausgestattet ist, der sich axial vom einen Ende 12 zum anderen Ende 13 erstreckt, und weist ferner Minimalradien auf, die in axialer Richtung von "r" bis "r¹" zwischen dem einen Ende 12 und dem anderen Ende 13 stetig abnehmen, womit den Erfordernissen der zu nähenden Stichmuster Rechnung getragen werden kann. Wenn also der Steuerexzenter 11 in Fig. 8 weiter nach rechts verschoben wird, dann wird die vertikale Bewegung des Transporteurfußes 9 mit seinem seitlich abstehenden Element 4 geringer, was in Fig. 10 mit den Bewegungsstrecken Δ." _t Δö gezeigt ist, während die vertikalen Schwingbewegungsstrecken Al und ΔΙ des Transporteurfußes 3 zwischen der Höhe der Stichplatte H und der maximalen Erhöhung des Transporteurfußes über die Stichplatte H¹ unverändert bleiben, was ebenfalls die Figuren 10A und 10B zeigen. Wenn also die Mustersteuerscheiben 30 bis 34 nacheinander entsprechend der zugehörigen Exzentrizität des Steuerexzenters 11 angeordnet sind, dann werden alle Stichmuster so hergestellt, daß die Fadenumschlingungspunkte jeweils in der Mitte des zu vernähenden Materials zu liegen kommen. Diese spezielle Stichbildung wird automatisch durch die Musterauswahl mit dem Stellknopf 21 erzielt, mit dem der Nockenfolger 24 entlang den Mustersteuerscheiben 30 bis 34 verschoben wird,

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wobei gleichzeitig eine Axialverschiebung des Steuerexzenters 11 mit Hilfe der Fadenspannungs-Einstellsteuerscheibe 14 und der übertragungsglieder 16, 17, 18 vorgenommen wird. Eine Musterauswahl führt somit gleichzeitig zu einer Anpassung der vertikalen Schwingbewegungsstrecke des Transporteurfußes 3 mit Hilfe des Steuerexzenters 11. Daraus ergibt sich, daß der Teil 4 des Transporteurfußes 3 eine bestimmte Unterfadenlänge von der Unterfadenspule abzieht und in jedem Stichzyklus den Faden anzieht, und zwar gemäß den Erfordernissen des jeweils ausgewählten Stichmusters.

In den Figuren 5, 6 und 11 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, bei welchem ein Fadenanzugselement 4B gesondert vom Transporteurfuß 3 vorgesehen ist. Das Fadenanzugselement 4B befindet sich unterhalb des Transporteurfußes 3 und ist am Maschinengehäuse (nicht gezeigt) mit Hilfe eines Gelenkstiftes 40 schwenkbar angelenkt. Bei dem Ausführungsbeispiel beeinflusst der Steuerexzenter 11B nur die Vertikalbewegung des Fadenanzugselementes 4B, während die vertikale Schwingbewegung des Transporteurfußes 3 in konstanter Weise durch einen anderen Steuerexzenter 25 in üblicher Weise gesteuert wird. Die vertikale Schwingbewegung des Fadenanzugselementes 4B wird unabhängig von der Schwingbewegung des Transporteurfußes 3 entsprechend dem jeweils an dem Stellknopf 21 gewählten Muster gesteuert, wie dies auch beim ersten Ausführungsbeispiel geschah. Es ist hier erforderlich, das Element 4B mit einer Feder abwärts vorzuspannen.

In der Fig. 12 ist ein Steuerexzenter 11c eines weiteren Ausführungsbeispiels gezeigt. Dieser Steuerexzenter 11c weist einen konstanten Maximalradius R auf, der sich in axialer Richtunrg von einem Ende zum anderen erstreckt, und einen Exzenterteil, der axial unterteilt ist, so daß sich Minimalradien r bis r entsprechend den mit den Mustersteuerscheiben 30 bis 34 gewählten Mustern ergeben.

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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 13 gezeigt, bei welchem das Fadenanzugselement 4B der zweiten Ausführungsform mit einer Nähmaschine in Verbindung gebracht ist, deren Fadengreifer vertikal umläuft. Aufgrund dieser Anordnung des Fadengreifers wird es nötig, die Hin- und Herbewegung des Elementes 4B parallel zur Materialbewegung in einer horizontalen Ebene durchzuführen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist nun folgende. Wenn der Stellknopf 21 zum Einstellen auf ein bestimmtes Muster gedreht wird, dann wird die Fadenzugseinstellsteuerscheibe 14 in Abstimmung mit der Verdrehung der Spindel 23 verdreht. Der Nockenfolger 24 wird dadurch axial auf eine der Mustersteuerscheiben 30 bis 34 verschoben, so daß die Drehbewegung der ausgewählten Mustersteuerscheibe auf die Nadelstange übertragen wird, während die Fadenzugssteuerscheibe 14 das übertragungsgestänge 16, 17, 18 betätigt und den Steuerexzenter 11 unter dem Transporteur 3 gemäß der ausgewählten Mustersteuerscheibe axial verschiebt. Wenn dann die Nähmaschine angetrieben wird, dann werden die Mustersteuerscheiben 30 bis 34 mit reduzierter Drehzahl gedreht, wobei die ausgewählte Steuerscheibe die Nadelbewegung steuert, während die Welle zusammen mit dem Steuerexzenter 11 von der Greiferantriebswelle 8 angetrieben wird und die Welle 6 den Transporteur 3 in horizontaler Ebene hin und her gehen läßt. Die Vertikalbewegung des Transporteurs 3 ist dadurch entsprechend den Erfordernissen des ausgewählten Musters eingestellt. Das Fadenanzugselement 4 zieht den Unterfaden in einer bestimmten Länge aus der Unterfadenspule und zieht außerdem den Stich, nachdem Ober- und Unterfaden miteinander verschlungen sind, fest, so daß die Fäden des Stiches fest sind und die Verschlingüngspunkte bezüglich der Stärke des vernähten Materials in der Stellung zu liegen kommen, die dem jeweils gewählten Muster angemessen ist.

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eerseite

Claims

DTc. DiETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ Ü1PL. ING. WOLFGANG KEUSLER

MAR1A-THERES1A-STRASSE 22 POSTFACH 8 6 02 6ΰ

D-8OOO MUENCHEN Θ6

TiUEfON 089(47-69

1O83 2/ü/.Mü-ga 4768.9

AU SEPT- I960: 4 70 60 06

JA Ser. No. 76 721

_ . , i _ „-,„ TaECBAMM SOMBEZ

Filed June -2O* 1979

20. Juni 1980

JANOME SEWING MACHINE CO.,LTD., No. 1-1, .3-chome, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo, Japan

Steppstich-Nähmaschine mit Fadenspannvorrichtung

■PATENTANSPRÜCHE

λ. Nähmaschine mit einer angetriebenen Hauptwelle, durch die -eine Nadelstange mit einer Nadel, welche den Oberfaden führt und durch ein zu vernähendes Material dringt, vertikal auf und ab angetrieben wird, mit einer Gruppe von Musterauswahlsteuerscheiben, welche gegenüber der Maschinenhauptwelle mit verringerter Drehzahl umlaufen, mit Mustersteuerscheiben-Äuswahlmitteln, die wenigstens einen Nockenfolger und einen von Hand betätigbaren Stellknopf zu ihrer Betätigung aufweisen, um eine der Mustersteuerscheiben auszuwählen, mit zwischen den Musterauswahlmitteln und der Nadelstange angeordneten Übertragungsmitteln für die Übertragung der Muster erzeugenden Bewegungen der ausgewählten Steuerscheibe, mit einer von der Nähmaschinenhauptwelle angetriebenen unteren Welle für den Antrieb des den unterfaden enthaltenden Fadengreifers, mit Mitteln einschließlich einer hin- und hergehenden Welle für die Hin- und Herbewegung des Transporteurs in im wesentlichen horizontaler Ebene und mit Mitteln einschließlich einer synchronisiert zur hin- und hergehenden

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ORIGINAL INSPECTED

IAOHCaERElCHT I

—■——*-* 3G23U5

Welle gedrehtes jwexteren Welle zur Steuerung der Yertikalbe— "weguug des -Transporteurs/ gekennzeichnet xlurch Steuer exzenter (11-, 11b, 11c) -auf der sich drehenden Welle id) für die Vertikalbewegungssteuerjung des Transporteure i3) , welciie Steuerexzenter (1 IyMb, 11c) ^gegenüber der sich drehenden Welle (9) axial verschiebbar jedoch mit ihr drehfest ^veaibunden sind* -dur-e.h vertikal in zeitlicher Beziehung .zur Transporteurbewegung mittels Drehung jier Steuerexzenter (11,11fe, 1tc) vertikal auf und ab bewegte Mittel (4,4H), welche den unterfaden während der Stiehbildung der Nähmaschine, erfassen, .ihn um eine bestimmte Strecke herausziehen und ihn ^emäß der axialen Stellung des Steuerexzenters -(11,11b, 11c) festziehen, durch Einstellsteuermittel (144 mit Steuernocken, welche 4en Mustersteuerseheiben (30 bis 34) zugeordnet sind~und mit der Mustersteuerscheibenauswahlvorrichtung in Wirkverbindung stehen, so daß sie bei Musterauswahlbetätigung durch den Stellknopf 121) einstellbar sindfund durch Übertragungsglieder Ϊ16,17₇18), die an ihrem einen Ende einen an der Einstellsteuerscheibe (14) angreifenden Nockenfolger (15) aufweisen und mit <lem anderen Ende mit dem Steuerexzenter (11) in Verbindung stehen, wobei die Übertragungsglieder (16,17,13) den Steuerexzenter -(11,11b,11-c) auf der Steuerwelle (6j abhängig von der S±ellung -der Einstellsteuerscheibe (14) axial verschieben.
2. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (4), die -in zeitlicher Beziehung zum Transporteur (3) vertikal auf und ab bewegbar sind, als Teil des Transporteurs (3) ausgebildet sind.
3. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (4B) , clie in zeitlicher Beziehung zum Transporteur (3) vertikal hin und her bewegbar sind, gesondert vom Transporteur (3) angeordnet sind.

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4. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerexzenter (11c) eine Exzentersteuerfläche mit einem konstanten Maximalradius aufweist, der sich von einem Ende des Steuerexzenters bis zum" anderen erstreckt, und daß der Steuerexzenter in axialer Richtung unterteilt ist zur Bildung der Minimalradien entsprechend den Mustersteuerscheiben (30 bis 34) .
5. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerexzenter (11) eine Exzentersteuerfläche mit einem konstanten Maximalradius aufweist, die sich axial von einem zum anderen Ende des Steuerexzenters erstreckt, und in axialer Richtung sich abnehmend vermindernde Minimalradien entsprechend den Erfordernissen der Mustersteuerscheiben (30 bis 34) aufweist.
6. Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerexzenter einen ersten Exzenterkörper (25) für konstante Steuerung der Vertikalbewegung des Transporteurs (3) und einen zweiten Exzenterkörper (11b) zur Steuerung der Vertikalbewegung der Fadenanzugsmittel· (4B) aufweist, weiche in zeitlicher Beziehung zum Transporteur und von diesem unabhängig gemäß der ausgewählten Mustersteuerscheibe (30 bis 34) vertikal bewegbar sind.

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