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Die Erfindung betrifft eine elektronische Haushalts-Nähmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.
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Bei einer derartigen elektronischen Nähmaschine nach der US-PS 42 10 088, wird die Speichereinrichtung über den frei laufenden Oszillator laufend durchadressiert bis die Vergleichseinrichtung ein bestimmtes Vergleichsergebnis zwischen den Musterwähldaten und den Musteridentifizierungsdaten an einer bestimmten Adresse der Speichereinrichtung feststellt, woraufhin die laufende Adressierung unterbrochen wird und die zu der jeweiligen Adresse gehörenden Nähstichsteuerdaten an die die Nähstiche ausbildenden Einrichtungen gelegt werden, um den entsprechenden Nähstich auszuführen. Nach einer vollständigen Umdrehung der oberen Armwelle wird ein Zeitsteuerimpuls erzeugt, auf den ansprechend die Adressiereinrichtung die laufende Durchadressierung der Speichereinrichtung wieder aufnimmt, bis wieder eine Adresse erreicht wird, an der das bestimmte Vergleichsergebnis zwischen den Musteridentifizierungsdaten und den Musterwähldaten erreicht ist. In dieser Weise wird ein an der Musterwähleinrichtung eingestelltes Nähstichmuster ausgeführt.
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Bei einer derartigen bekannten elektronischen Nähmaschine werden jedoch nur Nähstichmuster ausgeführt, die in Stofftransporteinrichtung immer eine bestimmte, dem Muster zugehörige Länge haben. Es ist beispielsweise nicht möglich, ein Grundmuster mit verschiedenen Musterlängen in Stofftransportrichtung auszuführen.
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Aus der US-PS 40 16 821 ist es weiterhin bekannt, den Transport einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine so zu steuern, daß die von der in der Speichereinrichtung gespeicherten Information abgeleitete Nähstichlänge verkürzt wird indem im Bereich des Analogverstärkers, der den Nähmaschinentransporteur ansteuert, diese Beeinflussung vorgenommen wird. Diese Verkürzung dient beispielsweise dazu, beim Nähen eines Knopfloches eine Verformung des Knopfloches zu vermeiden, wenn dieses mit Stoffvor- und rücktransport genäht wird, da beispielsweise aufgrund von mechanischen Fehlern Unterschiede im Stoffvor- und rücktransport auftreten.
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Aus der US-PS 41 77 744 ist weiterhin eine Steuervorrichtung für eine elektronisch gesteuerte Nähmaschine bekannt, die von Hand betätigbar ist, um die Form der ausgeführten Nähstiche durch ein digital vorgegebenes Änderungssignal in diskreten Schritten im Bereich von 0 bis 2 zu steuern, um somit den gespeicherten Musterwert abzuändern.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, eine elektronische Haushalts-Nähmaschine so auszugestalten, daß Nähstichmuster ausgeführt werden können, deren Länge in Stofftransportrichtung vielfältiger wählbar ist.
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Diese Aufgabe wird bei einer elektronischen Haushalts-Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Mit der Erfindung können in vorteilhafter Weise die Standardnähstichmuster in verschiedener Länge über eine Änderung der Anzahl der Nähstiche ausgebildet werden, so daß jedesmal die gleiche Nähstichdichte in Transportrichtung erreicht wird.
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Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Nähmaschine gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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Fig. 2 eine Steuerschaltung gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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Fig. 3 eine Darstellung der Nähstichmuster, die mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugt werden können, und
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Fig. 4 eine Tabelle mit den Adressen und den entsprechenden Daten des Speichers.
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Die in Fig. 1 dargestellte Nähmaschine 1 weist ein Gehäuse 1 a mit einer Vorderseite auf. Eine bestimmte Anzahl von Musterwählschaltern 2 ist an der Vorderseite der Nähmaschine angeordnet. Ein Bedienungsknopf 3 ist an der Vorderseite der Nähmaschine an einer Stelle im Abstand von den Musterwählschaltern 2 vorgesehen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Der Bedienungsknopf 3 wird gedrückt, um eine Musterlängeneinstelleinrichtung der Nähmaschine zum Einstellen der Länge eines gewählten Musters wirksam oder unwirksam zu machen. Die Länge des Musters wird durch die Drehung des Bedienungsknopfes 3 bestimmt. Eine Anzeigelampe 4 ist an der Vorderseite der Nähmaschine in der Nähe des Bedienungsknopfes 3 vorgesehen. Die Lampe 4 leuchtet auf, um anzuzeigen, daß die Musterlängeneinstelleinrichtung wirksam ist.
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In Fig. 2 ist eine Steuerschaltung gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt, bei der die Musterwählschalter 2 durch die Schalter SW 1-SW 7 wiedergegeben sind. Diese als Schließer ausgebildeten Schalter liegen jeweils mit einem Ende an Masse und sind mit dem anderen Ende über einen Widerstand R 1 mit einer positiven Steuerenergiequelle Vcc verbunden. Wenn die Musterwählschalter SW 1-SW 7 wahlweise betätigt werden, um verschiedene Muster zu wählen, kommt das andere Ende des betätigten Schalters auf einem niedrigen Pegel und erzeugen NAND-Glieder NA 1, NA 2, NA 3 ein bestimmtes Codesignal für eine Verriegelungsschaltung L 1. Ein NAND-Glied NA 4 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel für einen monostabilen Multivibrator MM 1, wenn einer der Schalter SW 1-SW 7 betätigt wird. Anschließend liefert der Ausgang Q des monostabilen Multivibrators MM 1 ein Triggersignal der Triggerklemme Cp der Verriegelungsschaltung L 1, um die Mustercodierung zu verriegeln.
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Ein als Schließer ausgebildeter Schalter SW 8 wird jedes Mal geschlossen, wenn der Bedienungsknopf 3 gedrückt wird. Der Schalter SW 8 liegt mit einem Ende über einen Widerstand R 2 an Masse, um dieses Ende immer auf einem niedrigen Potentialpegel zu halten, während das andere Ende mit der Energiequelle Vcc verbunden ist, so daß es auf einem hohen Pegel liegt, wenn der Schalter SW 8 geschlossen ist. Das Signal mit hohem Pegel liegt an einem UND-Glied AND 1, das ein Signal mit hohem Pegel an die Triggerklemme Cp einer JK-Flip-Flop- Schaltung FF 1 nur dann legt, wenn ein bestimmtes Bit (d 3) der Ausgangssignale d 1, d 2, d 3 der Verriegelungsschaltung L 1 einen hohen Pegel hat. Die Flip-Flop-Schaltung FF 1 liegt mit ihren Klemmen J, K an der Energiequelle Vcc und mit ihrer Rücksetzklemme R am Ausgang Q des Multivibrators MM 1. Die Flip-Flop-Schaltung FF 1 wird zurückgesetzt, wenn durch die Betätigung eines der Schalter SW 1-SW 7 ein Muster gewählt wird, und der Ausgang Q der Flip-Flop-Schaltung FF 1 bleibt solange auf einem niedrigen Pegel, solange der Schalter anschließend nicht betätigt wird. Der Zustand des Ausgangs Q wird immer dann umgekehrt, wenn der Schalter SW 8 betätigt wird, während einer der Musterwählschalter SW 5, SW 6, SW 7 zum Wählen eines Musters mit einstellbarer Länge betätigt ist, so daß das Ausgangssignal d 3 der Verriegelungsschaltung L 1 auf einen hohen Pegel kommt.
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An den Eingängen eines UND-Gliedes AND 2 liegt die Codierung 0001, um die Musterlängeneinstelleinrichtung der Nähmaschine unwirksam zu machen und automatisch die Nähmaschine wieder in einen Zustand zu bringen, in dem sie die Standardform des gewählten Nähstichmusters erzeugt. Am anderen Eingang des UND-Gliedes AND 2 liegt das Ausgangssignal Q der Flip-Flop- Schaltung FF 1 im invertierten Zustand, so daß das UND-Glied AND 2 die Codierung 0001 über ein ODER-Glied OR 1 an eine Verriegelungsschaltung L 2 legt, wenn das Ausgangssignal Q einen niedrigen Pegel hat.
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Der Bedienungsknopf 3 wird gedreht, um einen Regelwiderstand zu betätigen und dadurch entsprechend eingestellte Potentiale U, V, W von der Energiequelle Vcc abzunehmen. Ein Analog-Digitalwandler AD wandelt diese Potentiale in digitale Werte um und liefert die digitalen Werte den Eingangsklemmen eines UND-Gliedes AND 3. Das UND-Glied AND 3 liegt mit einer weiteren Eingangsklemme am Ausgang Q der Flip- Flop-Schaltung FF 1 und liefert die Codierung des Analog- Digitalwandlers AD der Verriegelungsschaltung L 2, wenn das Ausgangssignal Q der Flip-Flop-Schaltung FF 1 einen hohen Pegel hat, d. h. wenn der Schalter SW 8 betätigt ist, um die Musterlängeneinstelleinrichtung wirksam zu machen.
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Die Anzeigelampe 4 in Fig. 1 leuchtet auf, wenn der Ausgang Q der Flip-Flop-Schaltung FF 1 auf einem hohen Pegel liegt, obwohl die entsprechende Schaltung nicht dargestellt ist. Am ODER-Glied OR 2 liegt ein Impuls, um eine Verzögerungsschaltung TD 1 bei jeder Umschaltung zwischen dem Ausgang Q des monostabilen Multivibrators MM 1, dem Ausgang des UND-Gliedes AND 1 und den Ausgangsklemmen U, V, W des Regelwiderstandes VR zu betätigen und dadurch ein Triggersignal der Triggerklemme Cp der Verriegelungsschaltung L 2 zu liefern. Das Eingangssignal wird daher an den Ausgangsklemmen d 4 bis d 7 der Verriegelungsschaltung L 2 über das ODER-Glied OR 1 immer dann verriegelt, wenn einer der Schalter 2, der Schalter SW 8 oder der Regelwiderstand VR betätigt wird.
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Ein Master-Slave-Zähler C liegt mit seiner Rücksetzklemme R am komplementären Ausgang Q des monostabilen Multivibrators MM 1, und die binäre Codierung seines Ausgangs liegt am elektronischen Speicher ROM. Der Zähler C erzeugt ein fortlaufendes Codierungssignal immer dann, wenn er einen Eingangsimpuls Φ an der Eingangsklemme Cp empfängt, und schaltet fortschreitend die Adressen des Speichers ROM von 0 bis m wiederholt weiter, wie es durch dezimale Zahlen in Fig. 4 dargestellt ist. Die Ausgänge D 1, D 2, D 3 des Speichers ROM liegen jeweils an den Eingängen von Exklusiv-ODER-Gliedern ExOR 1, ExOR 2, ExOR 3 jeweils paarweise mit den Ausgängen d 1, d 2, d 3 der Verriegelungsschaltung L 1. Die Exklusiv-ODER- Glieder ExOR 1, ExOR 2, ExOR 3 sind mit ihren Ausgängen jeweils mit der Datenklemme D einer D-Flip-Flop-Schaltung FF 2 über ODER-Glieder OR 2, OR 3 verbunden. Die Flip-Flop-Schaltung FF 2 weist einen Ausgang Q auf, der auf Null zurückgesetzt wird, wenn über eine nicht dargestellte Schaltung die Spannung der Energiequelle Vcc anliegt. Der Ausgang Q ist mit der Rücksetzklemme eines astabilen Multivibrators AM verbunden.
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Der astabile Multivibrator AM weist eine Impulsausgangsklemme Φ auf, die mit einer Verzögerungsschaltung TD 2 und mit der Eingangsklemme Cp des Zählers C verbunden ist. Ein NOR-Glied NOR 1 liegt mit einem Eingang am Ausgang der Verzögerungsschaltung TD 2 und mit dem anderen Eingang am Ausgang einer Verzögerungsschaltung TD 3, deren Eingang mit dem Ausgang Q des monostabilen Multivibrators MM 1 verbunden ist. Das NOR-Glied NOR 1 liegt mit seinem Ausgang an der Triggerklemme Cp der Flip-Flop-Schaltung FF 2.
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Die Ausgänge D 4-D 7 des Speichers ROM sind mit den Eingängen von UND-Gliedern AND 4 bis AND 7 jeweils paarweise mit den Ausgängen d 4-d 7 der Verriegelungsschaltung L 2 verbunden, während die Ausgänge dieser UND-Glieder mit der Datenklemme D der Flip-Flop-Schaltung FF 2 über ein NOR-Glied NOR 2 und das ODER-Glied OR 2 verbunden sind.
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Ein Impulsgenerator SG erzeugt einen Zeitimpuls pro Umdrehung der oberen Antriebswelle der nicht dargestellten Nähmaschine, wenn sich die nicht dargestellte Nadelstange in einer bestimmten Stellung während ihrer vertikalen Hin- und Herbewegung befindet. Der Zeitimpuls liegt an der Triggerklemme Cp des monostabilen Multivibrators MM 2, so daß die Flip-Flop-Schaltung FF 2, deren Setzklemme Ps mit dem komplementären Ausgang Q des monostabilen Multivibrators MM 2 verbunden ist, an der ansteigenden Signalflanke des anliegenden Signals gesetzt werden kann.
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Die Daten an den jeweiligen Adressen im Speicher sind teilweise in Fig. 4 dargestellt. Die Codierung D 3, D 2, D 1, die den Ausgangsklemmen D 3, D 2, D 1 des Speichers ROM entspricht, bildet ein Musterunterscheidungssignal zum Angeben einer Adresse, die gemeinsam für ein Signal d 3, d 2, d 1 der Verriegelungsschaltung L 1 und das entsprechende Signal D 3, D 2, D 1 in Fig. 4 verwandt wird. Nähstichsteuersignale Dp in Fig. 4 werden entsprechend der bezeichneten Adresse dazu verwandt, die die Nähstiche ausbildenden Einrichtungen der Nähmaschine zu steuern. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Signale Dp mit dezimalen Zahlen zum Steuern der Nadelkoordinaten der Nähmaschine dargestellt.
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Die Codierung D 7, D 6, D 5, D4 an den Ausgangsklemmen D 7, D 6, D 5, D 4 des Speichers ROM bildet ein Musterlängenunterscheidungssignal zum Vergrößern oder Verkleinern eines Nähstichmusters. Wenn der Schalter SW 8 und der Regelwiderstand VR aufgrund der Bedienung des Knopfes 3 betätigt sind, wird das Musterlängensignal an den Ausgängen d 7, d 6, d 5, d 4 der Verriegelungsschaltung L 2 mit dem Signal D 7, D 6, D 5, D 4 des Speichers ROM verglichen. Die Tatsache, daß beide Signale gleich sind, wird durch den logischen Wert 1 angegeben, die entsprechende Adresse wird bezeichnet, und das entsprechende Nähstichsteuersignal Dp wird benutzt. Wenn der logische Identifizierungswert 1 die Bits d 4 und D 4 dieser Signale wiedergibt, entspricht das der Wahl eines Musteridentifizierungssignals (Eingang 0001 des UND-Gliedes AND 2) für ein Standardmuster, wie es in Fig. 3A dargestellt ist, so daß die entsprechenden Nähstichsteuersignale ausgelesen werden. Wenn der logische Identifizierungswert 1 die Bits d 5 und D 5 der Signale wiedergibt, entspricht das der Wahl des Potentials an der Klemme U des Regelwiderstandes VR und dem Auslesen der entsprechenden Nähstichsteuersignale. Das hat zur Folge, daß ein Muster erzeugt wird, wie es in Fig. 3B dargestellt ist, das zweimal so lang wie das Standardmuster in Fig. 3A ist. Wenn in ähnlicher Weise der logische Identifizierungswert 1 die Bits d 6 und D 6 oder d 7 und D 7 der Signale wiedergibt, entspricht das der Wahl des Potentials an der Klemme V oder W des Regelwiderstandes VR und dem Auslesen der entsprechenden Nähstichsteuersignale. Das hat zur Folge, daß ein Muster erzeugt wird, wie es in Fig. 3C oder 3D dargestellt ist, das drei- oder viermal so lang wie das Standardmuster in Fig. 3A ist.
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Der Speicher ROM weist eine Ausgangsklemme Dp auf, die die Nähstichsteuersignale in den Daten Dp in Fig. 4 den die Nähstiche ausbildenden Einrichtungen ACT der Nähmaschine liefert. Die in Fig. 3 dargestellten Muster werden genäht, während der Stoff horizontal in Vorwärtsrichtung transportiert wird und die Nadel seitlich bewegt wird. Der Stoff wird mit einer konstanten Transportschrittlänge transportiert, während die Nadel seitlich vom Punkt 15 in der Mitte bis zum maximalen Ausschlag auf beiden Seiten des Mittelpunktes bewegt wird. Wie es in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ist die mittlere Position der Nadel mit 15 bezeichnet, während der maximale Ausschlag der Nadel auf der rechten Seite mit 0 und der maximale Ausschlag der Nadel auf der linken Seite mit 30 bezeichnet sind.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt der Speicher ROM die Nähstichsteuersignale an seiner Ausgangsklemme Dp. Es ist jedoch auch möglich, Rechensignale an der gleichen Ausgangsklemme zum Berechnen der Nähstichsteuersignale zu erzeugen.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise anhand der Ausbildung eines Musters beschrieben, das in Fig. 3B dargestellt ist und bei dem mit einer konstanten Transportschrittlänge gearbeitet wird. Wenn der Musterwählschalter SW 5 gedrückt wird, werden die Daten d 3, d 2, d 1 der Verriegelungsschaltung L 1 gleich 100, was bedeutet, daß das Standardmuster in Fig. 3A gewählt ist. In diesem Fall hat das Ausgangssignal Q der Flip- Flop-Schaltung FF 1 einen niedrigen Pegel, so daß die Daten d 7, d 6, d 5, d 4 der Verriegelungsschaltung L 2 gleich 0001 werden.
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Wenn anschließend der Regelwiderstand VR betätigt wird, um seine Klemme U mit dem Analog-Digitalwandler AD zu verbinden, und anschließend der Schalter SW 8 gedrückt wird, kommt das Ausgangssignal Q der Flip-Flop-Schaltung FF 2 auf einen hohen Pegel und werden die Daten d 7, d 6, d 5, d 4 der Verriegelungsschaltung L 2 entsprechend dem Potential an der Klemme U des Regelwiderstandes VR gleich 0010. Der logische Wert 1 der Daten d 5 bezeichnet nämlich das in Fig. 3B dargestellte Muster.
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Mit dem Anlegen der Spannung der Energiequelle Vcc wird die Flip- Flop-Schaltung FF 2 zunächst rückgesetzt, so daß am Ausgang Q der logische Wert 0 erscheint, und wird der astabile Multivibrator AM rückgesetzt. Der Zähler C wird durch das Drücken des Schalters SW 5 rückgesetzt. Der Speicher ROM wird an der Adresse 0 adressiert, und die Daten D 7-D 1 werden gleich 0001000. Anschließend werden die Daten d 3, d 2, d 1 und die Daten D 3, D 2, D 1 verglichen. Da die Daten nicht übereinstimmen, kommt die Dateneingangsklemme der Flip- Flop-Schaltung FF 2 auf einen hohen Pegel und der Ausgang Q mit fortlaufend anliegendem Impulssignal der Verzögerungsschaltung TD 3 an der Klemme Cp auf einen hohen Pegel, woraufhin der astabile Multivibrator AM schwingt. Wenn die Adresse n erreicht ist, werden die Daten D 7-D 1 gleich 1111100, wobei diese Daten mit 0010100 der Daten d 7-d 1 verglichen werden. Da die Daten D 5 und d 5 den logischen Wert 1 haben, wird das NOR-Glied NOR 2 gleich 0. Da die Daten D 3, D 2, D 1 und d 3, d 2, d 1 gleich 100 sind, wird das ODER-Glied OR 2 gleich 0, so daß die Klemme D der Flip- Flop-Schaltung FF 2 den logischen Wert 0 erhält und das Ausgangssignal Q auf einen niedrigen Pegel kommt, woraufhin die Schwingung des astabilen Multivibrators AM unterbrochen wird.
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Wenn der Speicher ROM somit an der Adresse n adressiert wird, erzeugt er die Ausgangsdaten 15 an der Ausgangsklemme Dp, um die die Nähstiche ausbildenden Einrichtungen ACT so zu betätigen, daß der Anfangsnähstich ausgebildet wird. Obwohl die Ausgangswerte an den Adressen von 0 bis n-1 an den die Nähstiche ausbildenden Einrichtungen ACT liegen, werden diese Ausgangswerte die die Nähstiche ausbildenden Einrichtungen nicht tatsächlich betätigen, da die Adressierung durch den Zähler C mit einer extrem großen Geschwindigkeit erfolgt.
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Wenn die obere Antriebswelle der Nähmaschine eine vollständige Umdrehung ausführt, setzt das Zeitsignal des Impulsgenerators SG die Flip-Flop-Schaltung FF 2 und schwingt der astabile Multivibrator AM. Wenn der Zähler C um 1 weiterrückt, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, haben die Daten D 5 an der Adresse n + 1 den logischen Wert 1, so daß der astabile Multivibrator AM seine Schwingung unterbricht. Dann steuern die Daten 16 am Ausgang Dp des Speichers ROM den zweiten Nähstich. Bei einer weiteren Drehung der oberen Antriebswelle der Nähmaschine haben die Daten D 5 an den Adressen n + 2 und n + 3 den logischen Wert 0, so daß diese Adressen übergangen werden. Wenn die Adresse n + 4 erreicht ist, haben die Daten D 5 den Wert 1 und steuern die Daten 13 am Ausgang Dp den dritten Nähstich. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, werden die folgenden Nähstiche durch die Daten des Ausgangs Dp 18, 11, 20, 9, 22, 8, 24, 6, 26, 4, 28, 2, 30 und 0 gesteuert.
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Bei einem weiteren Fortschreiben der Adressen stimmen die Daten D 3, D 2, D 1 und d 3, d 2, d 1 nicht überein und werden die Adressen m und 0 übergangen und wird die Adresse n erreicht. Der Anfangsnähstich des Musters wird somit wiederholt erzeugt.
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Die in Fig. 4 angegebenen Daten D 7-D 4, die eine Vielzahl logischer Werte 1 enthalten, bedeuten, daß die Daten so oft benutzt werden können, so viele Muster zu verlängern sind. An den Adressen n + 11 und n + 13 haben die Daten Dp den Wert 21. Der Grund dafür besteht darin, daß das in Fig. 3D dargestellte Muster, bei dem das Bit D 7 den logischen Wert 1 hat, es erforderlich macht, daß die Daten Dp nebeneinander liegen, wie es mit 10 und 21 an den Adressen n + 10 und n + 11 der Fall ist, während das Muster, wie es beispielsweise in Fig. 3C dargestellt ist, bei dem das Bit D 5 den logischen Wert 1 hat, es erforderlich macht, daß die Daten Dp an den Adressen n + 12 und n + 13 mit 19 und 21 auseinandergesetzt werden. Da es unmöglich ist, den Adressen in Rückwärtsrichtung zu folgen, sind die Daten aus Gründen der Zweckmäßigkeit so angeordnet.
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Wenn der Bedienungsknopf 3 gedreht wird, um von der Klemme U auf die Klemme V des Regelwiderstandes VR umzuschalten, werden die Daten d 7-d 4 der Verriegelungsschaltung L 2 gleich 0100 und wird das in Fig. 3C dargestellte Muster erzeugt. Wenn der Schalter SW 8 betätigt wird, indem der Knopf 3 gedrückt wird, wird die Flip-Flop-Schaltung FF 1 umgekehrt und werden die Daten d 7-d 4 gleich 0001, so daß das in Fig. 3A dargestellte Standardmuster erzeugt wird.