DE3224408C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschine mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Heftstichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Nähmaschine ist aus der DE-OS 23 61 989 bekannt.

Bei der bekannten Nähmaschine wird die seitliche Auslenkung der Nadelstange in die sie von ihrem Antrieb entkoppelnde Extremstellung mit Hilfe einer rotierenden Schablonenscheibe hervorgerufen, die vorstehende Nocken aufweist und vom Nähmaschinenantrieb in Drehung versetzt ist.

Aus der DE-AS 24 30 845 ist eine Zick-Zack-Nähmaschine zur automatischen Bildung von Stichmustern bekannt, die einen digitalen Festspeicher aufweist, aus dem die Nadelstangenauslenkung hervorrufende Information abgerufen werden kann. Diese Information besteht aus einem Codewort aus fünf Bits, dessen Informationsinhalt den Umfang der seitlichen Nadelstangenauslenkung in verschiedenen Stufen ermöglicht. Eine Abkopplung der Nadelstange von ihrem Antrieb ist nicht beschrieben.

Aus der DE-OS 26 34 038 ist eine Zierstichnähmaschine mit elektronischem Musterspeicher bekannt, die eine von der Bedienungsperson beeinflußbare Einzelmustersteuereinrichtung enthält, die, wenn sie zu irgendeiner Zeit während des Nähens eines Musters wirksam gemacht wird, auf das nachfolgende Musterende-Signal anspricht, um die Nadelstange von ihrem Antrieb abzukoppeln.

Die im Musterspeicher einer Zierstichnähmaschine gespeicherte Information besteht, wie ausgeführt, aus Codewörtern einer vorbestimmten Anzahl, beispielsweise fünf Bits. Damit können bis zu 32 mögliche seitliche Nadelauslenkungen erzeugt werden, indem die Codewörter in einem D/A-Wandler in Steuerspannungen für einen Antrieb für die Nadelstangenauslenkung umgewandelt werden. Einer Nadelstangenauslenkung in eine Extremlage, in der die Nadelstange von ihrem Antrieb in bekannter Weise abkoppelbar ist, läßt sich im Rahmen dieser Informationsspeichermöglichkeiten nicht erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nähmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, mit der es möglich ist, einerseits Ziermuster und andererseits Heftstiche auszuführen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Unteranspruchs.

Die erfindungsgemäße Nähmaschine hat einen an sich bekannten Musterspeicher (siehe obig angegebene DE-AS 24 30 845) zur Ausführung von Zierstichen und als wesentliches Merkmal einen Pegelschieber, mit dem das aus dem Musterspeicher gewonnene Signal für die Steuerung der Nadelstangenauslenkung im Pegel so verschoben werden kann, daß die Nadelstange in die seitliche Extremstellung ausgelenkt wird, in der sie von ihrem Antrieb entkoppelt wird. Zur Erzielung dieses Spannungspegels ist es somit nicht erforderlich, die Größe der Codewörter im Musterspeicher zur Erfassung einer solchen Extrembedingung zu vergrößern.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von Teilen einer Näh­ maschine, bei der der Erfindungsgegenstand zur Anwendung kommt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm der elektronischen Ausrüstung für den Erfindungsgegenstand;

Fig. 3 eine logische Codetabelle für Stichschema- und Steuerdaten im ROM-Teil des Mikrocomputers zur Bestimmung eines Stichschemas zur Ausführung der Erfindung;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Stücks von übereinandergelegten Stoffen, die von einem Schnittmuster bedeckt sind und an denen eine Naht für die Ausbildung einer Heftung gemäß der Erfindung genäht wurde;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Stofflagen von Fig. 4, die geringfügig voneinander getrennt wur­ den, um die Fäden der Heftnaht durch die Lagen zu ziehen, wobei die Stellen, an denen die Heft­ fäden zur Ausbildung der fertigen Heftung zu durchtrennen sind, angedeutet sind.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 wird eine gemäß der Erfindung herzustellende Heftung beschrieben. Zwei Stofflagen, eine untere Lage 11 und eine obere Lage 12, liegen übereinander und ein Schnittmuster 13 aus Seidenpapier od. dgl. überdeckt die obere Lage 12. Eine Heftung dient dazu, eine Stelle an beiden Stofflagen, die diesen gemeinsam ist oder an der diese zu verbinden sind, wie es beispielsweise durch gedruckte Angaben auf dem Schnittmuster angedeutet ist, zu kennzeichnen. Die auf dem Schnittmuster 13 in den Fig. 1, 4 und 5 gezeigte Linie 14 gibt einen Nahtverlauf an, der auf beiden Stofflagen 11 und 12 in gleicher Weise durch Heftstiche zu markieren ist. Um den Ort der Naht 14 an beiden Stoff­ lagen festzulegen, werden Fäden 15, 16 in einem sich wiederholenden Schema von zwei Durchstechungen 17, 18 des Arbeitsstücks miteinander verknüpft, wobei der Heft­ faden einen sehr kleinen Abstand oder Stich 19 zwischen dem zweiten Durchstichpaar 18 und dem nächstfolgenden ersten Durchstichpaar 17 hat, an den jeweils ein ver­ gleichsweise großer Abstand oder Stich 20 anschließt.

Die Fig. 5 zeigt die Anordnung der Stofflagen und Fäden von Fig. 4, wobei jedoch die Lagen 11 und 12 voneinander getrennt sind, so daß durch deren Trennung die Fäden 15, 16 durch die Durchstiche 17, 18 hindurchgezogen wer­ den. Durch die in Fig. 5 dargestellten Scheren ist ange­ geben, an welchen Stellen die Fäden 15, 16 durchge­ trennt werden müssen, um einzelne Fadenlängen zu erhal­ ten, die quer jeder der Stofflagen als Markierungen durch­ ragen. Wenn sich wiederholende Heftungen unter Anwendung der Erfindung in Folge angebracht werden, z. B. längs einer vorgesehenen Nahtlinie, so mag es als vorteilhaft angesehen werden, nicht den Unter- oder Spulenfaden 16 zwischen Gruppen von Nadeldurchstichen durchzutrennen, sondern nur die Fäden zwischen den voneinander getrenn­ ten Stofflagen und die langen Stiche des Ober- oder Nadelfadens 15 durchzuschneiden.

Zusätzlich zur Ausbildung von sich wiederholenden, fort­ laufenden Heftungen, z. B. zur Markierung einer späteren Naht od. dgl., treten Fälle auf, wobei einzelne, abge­ sonderte Heftungen erforderlich sind, beispielsweise zur Kennzeichnung von Abnähern, von Stellen für Knöpfe und dergleichen. Wie noch beschrieben werden wird, sind dem Erfindungsgegenstand Merkmale eigen, die in vorteilhafter Weise für die Anbringung von abgesonder­ ten Fadenheftungen geeignet sind.

Die Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile einer Nähma­ schine, die gemäß Merkmalen der Erfindung ausgebildet ist, um die Herstellung von Heftungen entweder in einer sich wiederholenden Ordnung längs vorgegebener Linien oder an einzelnen abgesonderten und vorbestimmten Stel­ len zu erleichtern. Die Nähmaschine von Fig. 1 und das Blockdiagramm von Fig. 2 umfassen Merkmale, die dazu dienen, die Nadelstange von ihrem Antrieb abzukoppeln und während des Weiterbetriebs von anderen Mechanismen der Maschine untätig zu halten. Eine Beschreibung der in Fig. 1 und 2 gezeigten Teile, die sich auf diese Merkmale beziehen, wird im folgenden gegeben, so­ weit sie für das Verständnis der Anwendung dieser Anord­ nung auf die Herstellung von Heftungen von Bedeutung sind.

Die in Fig. 1 teilweise gezeigte übliche Nähmaschine hat einen das Nähgut bzw. das Arbeitsstück tragendes Untergehäuse 93, einen Nähmaschinenkopf 94, der sich über dem Untergehäuse befindet und einen Mechanismus für die Auf- und Abbewegung einer Nadelstange 50 mit einer daran befestigten Nadel 51 sowie einen Drückerfuß 95 trägt, der dem Stoffschie­ ber 96 eines im Untergehäuse 93 untergebrachten Stoff-Vorschub­ mechanismus gegenüberliegt. Die Maschine weist auch einen Oberarm 97 auf, in dem eine Armwelle 98 mit einem Kurbelmechanismus 99 drehbar gelagert ist, der der Nadel eine axiale oder längsgerichtete Auf- und Abbewegung mittels einer Kurbel und einer Antriebsgabel 58 ver­ mittelt. Die Nadelstange 50 ist in einem bügelarti­ gen Rahmen 35 axial verschiebbar; der Rahmen 35 ist im Kopf 94 schwenkbar gelagert und kann durch eine Verbin­ dungsstange 90, die an einem Antriebszapfen 60 am Rahmen 35 angreift und über eine Anlenkung 91 mit dem Ab­ triebsgelenkgetriebe eines im Oberarm 97 befestigten Linear­ motors 92 verbunden ist, seitwärts ausgelenkt werden.

Die Nadelstange 50 ist mit der Antriebsgabel 58 nicht unmittelbar verbunden, sie trägt vielmehr einen Kloben 62, an dem auf einem Schwenkzapfen 70 ein Klinken­ hebel 71 gehalten ist. Ein Ansatz 72 des Klinkenhe­ bels 71 kommt mit einem die Verriegelung mit der Antriebsgabel 58 lösenden Wider­ lager 88 zur Anlage, wenn der Rahmen 35 abnorm nach rechts hin verschwenkt ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, wobei eine Klinke 73 am Klinkenhebel 71 dazu ge­ bracht wird, sich von der Antriebsgabel 58 zu lösen, wo­ durch die Nadelstange 50 vom Antrieb abgekoppelt wird. Üblicherweise dient eine derartige Abkoppelung der Nadel­ stange der Ausbildung von Heftstichen. Eine mit dem Klo­ ben 62 sowie dem Maschinenkopf 94 verbundene Feder 79 bewirkt dann ein Anheben der Nadelstange 50 in eine Lage, in der sie mit dem Antrieb nur nahe dem oberen Totpunkt eines folgenden Antriebshubes wieder gekoppelt werden kann.

Um die Möglichkeit zu schaffen, den Linearmotor 92 zur Abkoppelung der Nadelstange 50 vom Antrieb einzusetzen, ohne die Anzahl der zu seiner digitalen Steuerung erforderlichen Bits zu erhöhen, ist die Schaltung von Fig. 2 vorgesehen. Ge­ mäß Fig. 2 ist ein Wählsystem 100 vorhanden, mit dessen Hilfe eine Wahl von ornamentalen Mustern oder Nähfunk­ tionen, wie z. B. Heftungen, Einzelmuster od. dgl., ge­ troffen werden kann. Die Wahl eines ornamentalen Musters führt zu einer Betätigung des Entkoppelungsmechanismus der Nadelstange 50 für den ersten Stich, um die Anbringung eines falschen Stichs zu vermeiden, wie das in der USA-Patentschrift 38 47 100 offenbart ist. Eine Nadelstangenabkoppelung wird auch bei Abschluß eines ornamentalen Musters eingeleitet, wenn auch die Einzel­ muster-Funktionswahl getroffen worden ist. Die Wahl eines Musters wird durch einen Mikrocomputer 102 ana­ lysiert, und geeignete Befehle werden über eine Leitung 104 an einen Digital/Analog-Wandler 106 gegeben.

Wenn eine Nadelstangenabkoppelung gefordert ist, gibt der Mikrocomputer 102 ein Signal für eine Mittenlage der Nadelstange 50 über die Leitung 104 an den D/A-Wandler 106 ab, und ein zweites Signal wird über die Leitung 108 an einen Pegelschieber 110 gegeben, dessen Ausgang an das Tor eines Festkörperschalters 112 gelegt wird, der dann schließt, um eine geregelte Spannung einem Summierpunkt 114 am Eingang eines Servoverstärker­ systems zuzuführen, die ausreichend hoch ist, den Rahmen 35 abnorm nach rechts zu verschwenken. Dieses System besteht aus einem Vorverstärker 116, einem Leistungsverstärker 118 und dem umkehrbaren Linearmotor 92, der einen Stellungsfüh­ ler 120 für eine Rückmeldung zu einem Differentiator 122 und zum Summierpunkt 114 trägt.

Das Mittenlagensignal für die Nadel wird dem D/A- Wandler 106 zugeführt, so daß der Wandler einen Null- Eingang an den Summierpunkt 114 legt, der ein Eingang für den Servoverstärker 118 zur Einregelung der Nadellage ist. Es kann auch ein anderes als das die Mittenlage der Nadel dar­ stellende Signal dem D/A-Wandler 106 zugeführt wer­ den, wobei nur notwendig ist, für den für die Nadelstangenabkoppelung erforderlichen Signalpegel zu sorgen und geeignete Einstellungen für die geregelte, dem Festkörperschalter 112 vom Pegelschieber 110 aber den Widerstand 113 zugeführte Spannung auszuführen, damit der umkehrbare Linearmotor 92 fehlerfrei eine Abkoppelung der Nadelstange 50 von der Antriebsgabel 58 der Antriebsstange bewirkt.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt der Mikrocomputer 102 vorzugsweise einen Festwertspeicher (ROM) 200, der per­ manent mit Nähmusterdaten programmiert sein kann, um viele verschiedenartige Nähmuster zu bestimmen wie auch/ oder zusätzlich Daten, die auf vom Mikrocomputer auszu­ führende Steuerfunktionen einwirken.

In Fig. 1 ist ein von der Bedienungsperson betätigter Wählschalter 150 zu erkennen, der Teil des Wählsystems 100 ist und bei Betätigung wirksam wird, um ein im ROM 200 gespeichertes, zur Ausbildung von Heftungen geeigne­ tes Näh- oder Stichmuster zur Geltung zu bringen. Die Fig. 3 zeigt eine Tabelle, die die seitliche Nadelauslenkung bzw. die Nadelbahn- und Werkstück-Vorschubcodes für ein Schema oder Muster von zehn Stichen angibt, das geeignet ist, sich wieder­ holende Stiche in einem in Fig. 4 gezeigten Schema zu erzeugen. Für dieses Stichmuster kennzeichnet der Nadel­ bahncode 01111, der für die Stiche Nr. 1 und 2 der Hef­ tung angegeben ist, die Mittenlage der Nadel, jedoch ist klar, daß, wie oben erläutert wurde, irgendeine andere seitliche Lage innerhalb des möglichen Seitenbereichs der Nadellagen den angestrebten Zweck erfüllen würde. Der Werkstückvorschub beim ersten Stich, der zwischen dem ersten und zweiten Nadeldurchstich wirksam wird, wird durch einen Code 00111 bestimmt, der für die Er­ zeugung einer relativ geringen Stichlänge gewählt wird, vorzugsweise in der Größenordnung von 0,25 cm, während bei den folgenden neun Stichen des Schemas der Code 00000 vorzugsweise zur Erzeugung eines weiten Stiches gewählt wird, bevorzugterweise für den größtmöglichen Stich, wie z. B. 0,424 cm pro Stich oder für insgesamt etwa 3,81 cm. Der ROM 200 ist so programmiert, daß er nach den ersten beiden Stichen an Stelle des Nadelbahn- oder seitlichen Auslenkungscodes einen Steuercode enthält, z. B. 11111, der vorzugsweise eine die Nadelbahn nicht beeinflussende, jedoch vom Mikrocomputer zur Ausführung von besonderen Arbeitsvorgängen erkennbare Codeinformation enthalten kann. Der in der Spalte "Nadelbahn" in Fig. 3 darge­ stellte Code 11111 für die Stiche Nr. 3 bis 9 ist eine Codeinformation, die vom Mikrocomputer 102 als ein Steuerbefehl erkannt wird, der eine Freigabe der Nadel­ stange befiehlt, wie oben erwähnt wurde und im einzelnen in der USA-Patentschrift 38 47 100 erläutert ist. Zusätzlich kann die Codeinformation 01110 für die Stiche Nr. 8 einen vom Mikrocomputer erkennbaren Befehl enthal­ ten, der in Ergänzung zur Freigabe der Nadelstange einen weiteren Vorgang bewirkt, wie z. B. die Eingabe eines Signals auf der Leitung 210 vom Mikrocomputer 102 zur Betätigung einer sicht- oder hörbaren Warneinrichtung 220, die die Bedienungsperson auf eine bevorstehende Nadel-Hin- und Herbewegung aufmerksam macht. Ein derarti­ ges Signal ist insofern von Vorteil, als bei Verfolgen einer zukünftigen Naht 14 die Bedienungsperson der Naht­ linie nicht so genau folgen braucht wie während der Stiche Nr. 3 bis 9, sondern die besondere Aufmerksamkeit auf ein genaues Führen des Werkstücks richten kann, wenn das Signal die bevorstehende Hin- und Herbewegung der Nadel anzeigt. Wie Fig. 3 zeigt, ist in der Spalte "Vorschubcode" bei Stich Nr. 10 des Heftschemas ein besonderes Ende des Mustercodewortes 11111 vorgesehen, das die Rückkehr zur Folge hat. Somit wird vom zweiten Nadeldurchstich der Heftung bis zum letzten Stich des das Schema bildenden Zyklus unter Einschluß dieses Sti­ ches die Nadel 51 gelöst und durch die Feder 79 in ange­ hobener Lage gehalten.

Es ist klar, daß die besondere Anzahl an Stichen, Werk­ stückvorschubstrecken usw., die oben beschrieben wurden und in Fig. 3 gezeigt sind, als bevorzugte Ausführungs­ form gewählt wurden und zur Anpassung an jegliche spe­ ziellen Notwendigkeiten oder Sonderbedingungen verändert werden können.

Zur Erzeugung einer sich wiederholenden Folge von Heft­ stichen oder Heftungen, beispielsweise zur Markierung einer Nahtlinie od. dgl., braucht die Bedienungsperson lediglich das Heftungsschema durch Schließen des Wähl­ schalters 150 zu wählen, die aufeinandergelegten Stoff­ lagen sowie das Schnittmuster unter die Andrückvorrich­ tung der Nähmaschine zu legen und diese in Gang zu set­ zen, um das Werkstück längs der angegebenen Nahtlinie 14 vorwärtszubewegen, wobei die die Heftung bildenden Fäden automatisch eingeführt werden und ein angemessener Fadenüberschuß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Nadel­ durchstichen erhalten wird; das Arbeitsstück wird hierbei glatt und gleichmäßig durch die Stoffvorschubeinrichtung ohne die Gefahr einer Aufhebung der genauen Übereinstim­ mung der übereinandergelegten Stofflagen, was bei einem manuellen Verschieben des Werkstücks auftreten kann, wei­ terbewegt.

In dem Fall, da eine abgesonderte Heftung erforderlich ist, z. B. am Anfang eines Abnähers, an der Stelle eines Knopfes od. dgl., ergibt sich die Notwendigkeit für eine Einrichtung, die das Auftreten von zwei eng beabstandeten Nadeldurchstichen an einer ganz bestimmten Stelle auf den Stofflagen befiehlt. Das wird in vorteilhafter Weise durch Betätigen des Wählschalters 150 erreicht, wenn die gewünschte Stelle für die abgesonderte Heftung sich unter der Nadelöffnung im Andrückfuß befindet.

Falls sich die Notwendigkeit ergibt, eine Folge von abge­ sonderten, einzeln plazierten Heftungen auszuführen, so bietet die Erfindung eine vorteilhafte Kombination in der Anwendung des Heftungswählschalters und eines Wähl­ schalters 160 für ein einzelnes Versehen mit einem Mu­ ster. Eine Betätigung des Wählschalters 160 für ein Einzelmuster bei Empfang eines Signals für das Ende des Musters bewirkt eine Entkopplung der Na­ delstange und somit eine Aufhebung der Hin- und Herbewegung der Nadelstange, bis eine Wiederwahl eines Stichmusters ausgeführt wird. Durch Schließen der beiden Wählschalter 150 und 160 wird die Nähmaschine eine einzige Heftung ausführen und dann ist, selbst wenn der Betrieb der Maschine fortgesetzt wird, eine Wiederholung des Heftungsmusters unmöglich, bis der Heftungsschalter 150 wieder geschlossen wird. Das hat zum Ergebnis, daß jegliche Gefahr einer zufälligen Plazierung einer Hef­ tung an einer unerwünschten Stelle durch einen fortlau­ fenden Nähmaschinenbetrieb vermieden wird.

Claims (2)

1. Nähmaschine mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Heftstichen, einer Einrichtung zum seitlichen Auslenken der Nadelstange, einer Kopplungseinrichtung zwischen der Armwelle und der Nadelstange, die in einer seitlichen Extremstellung der Nadelstange diese vom Antrieb durch die Armwelle entkoppelt, einer elastischen Einrichtung, die die Nadelstange in Richtung auf ihre obere Endstellung vorspannt und diese im von der Armwelle entkoppelten Zustand hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähmaschine aufweist:
einen Mikrocomputer (102) mit Stichmusterspeicher (200) zur Steuerung von Stoffschieberbewegung und seitlicher Nadelstangenauslenkung, in dem Information zur Erzeugung eines sich wiederholenden Stichmusters gespeichert ist, dessen Ausbildung zwei aufeinanderfolgende Nadelstangenhubzyklen mit einer dazwischenliegenden Stoffschieberbewegung, die anschließende Auslenkung der Nadelstange in die seitliche Extremstellung und mehrere sich daran anschließende Stoffschieberbewegungen und die Rücklenkung der Nadelstange zur Wiederankopplung an den Nadelstangenantrieb umfaßt,
eine von dem Stichmusterspeicher (200) angesteuerte Treiberschaltung (104-118) für die die Nadelstangenauslenkung hervorbringende Antriebseinrichtung (92), enthaltend einen D/A-Wandler (106), der aus dem Stichmusterspeicher (200) gelieferte digitale Information in eine Nadelstangenauslenkspannung umwandelt, und einen Pegelschieber (110), der vom Mikrocomputer (102) gesteuert ist und dessen Ausgang mit dem des A/D-Wandlers (106) an einem Summierpunkt (114) zusammengefaßt ist und geeignet ist, die Spannung am Summierpunkt (14) auf einen die Nadelstange (50) in die seitliche Extremstellung auslenkenden Pegel zu verschieben.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Warneinrichtungen (220) und durch die Speicherung einer Steuerinformation in dem Mikrocomputer (102), die das Tätigwerden der Warneinrichtung (220) bei einem vorgewählten Schritt der vom Stoffschieber (96) ausgeführten Vorschubschritte im entkoppelten Zustand der Nadelstange auslöst, um die Bedienungsperson auf eine bevorstehende Wiederankopplung der Nadelstange an ihren Antrieb aufmerksam zu machen.