DE3320158A1

DE3320158A1 - Vorschubantrieb fuer eine stichgruppennaehmaschine

Info

Publication number: DE3320158A1
Application number: DE19833320158
Authority: DE
Inventors: Ernst 6751 Hochspeyer Albrecht; Edgar 6751 Trippstadt Busch
Original assignee: Pfaff Industriemaschinen GmbH
Current assignee: GM Pfaff AG
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1984-12-06
Also published as: DE3320158C2; DE8316282U1

Description

Vorschubantrieb für eine Stichgruppennähmaschine

Eine dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechende Stichgruppennähmaschine ist der DE-PS 82^ 738 entnehmbar. Bei dieser bekannten Stichgruppennähmaschine handelt es sich um eine Knopflochnähmaschine mit einem das Nähgut im Bereich des zu bildenden Knopfloches erfassenden Nähguthalter. Der Nähguthalter wird durch eine bei der Bildung eines Knopfloches einmal vollständig umlaufende Kurvenscheibe angetrieben, wobei eine erste Kurvennut in Verbindung mit einem ersten Getriebe den Nähguthalter paral-IeI zur Längsachse der Nähmaschine und dabei in Längsrichtung des zu bildenden Knopfloches und eine zweite Kurvennut in Verbindung mit einem zweiten Getriebe den Nähguthalter quer zur Längsachse der Nähmaschine bewegt. Die Nadelstange ist in einem schwenkbar gelagerten Rahmen gelagert und führt zur Bildung von Zickzack-Stichen quer zur Längsachse der Nähmaschine gerichtete Schwingbewegungen aus.

Das erste Getriebe enthält einen Winkelhebel, dessen einer Schenkel ein in die Kurvennut eingreifendes Abtastglied trägt und dessen anderer Schenkel eine Kulissenführung aufweist. In die Kuli ssenführung greift ein Gleitstein eines mit dem Nähguthalter verbundenen Lenkers ein. Durch Verschieben des Gleitsteines in der Kulissenführung läßt sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebes und damit die Größe der parallel zur Längsachse der Nähmaschine gerichteten Vorschubbewegung des Nähguthalters verändern und auf diese Weise die Länge des zu bildenden Knopfloches einstellen.

Die Kurvenscheibe wird durch eine Einwegkupplung absatzweise in Umdrehung versetzt, die über einen Antriebsmechanismus mit der Hauptwelle der Nähmaschine in Antriebsverbindung steht. Das Übersetzungsverhältnis des Antriebsmechanistaus läßt sich ähnlich wie beim ersten Getriebe einstellen, wodurch die Umlaufgeschwindigkeit

der Kurvenscheibe bei gleichbleibender Drehzahl der Hauptwelle verändert werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Anzahl der Stiche variieren, welche das Knopfloch bilden .

Sofern bei einer Veränderung der Knopflochlänge die Stichanzahl zur Erzielung einer gleichbleibenden Stichlänge mitverändert werden soll, muß das Übersetzungsverhältnis des Antriebsmechanismus sehr genau auf das Ubersetzungsverhältnis des ersten Getriebes abgestimmt werden. Diese gegenseitige Abstimmung bzw. Einstellung ist zeitaufwendig und erfordert eine gewisse Geschicklichkeit und Erfahrung, so daß sie im allgemeinen nicht von der Näherin sondern von einem Mechaniker vorgenommen werden muß.

Um die beim Betrieb einer Einwegkupplung aufgrund der Massenträgheit bestehende Gefahr des Nachlaufens zu beseitigen, ist die bekannte Nähmaschine mit einer am Umfang der Kurvenscheibe angreifenden intermittierend wirksamen Bremsvorrichtung versehen. Da eine solche Bremse verschleißanfällig ist und das Bremsverhalten von der Oberflächenbeschaffenheit bzw. vom Verschmutzungsgrad der Reibflächen abhängt und somit insbesondere bei hohen Drehzahlen keine Gewähr für einen störungsfreien Betrieb der Kurvenscheibe gegeben ist, ist ein solches Antriebssystem nicht für moderne Nähmaschinen geeignet, bei denen zur Reduzierung der Nähzeit allgemein hohe Drehzahlen gefordert werden.

Der im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stichgruppennähmaschine zu schaffen, bei der das für die Erzielung der gewünschten Stichanzahl bzw. Stichlänge der zu nähenden Stichgruppe erforderliche Verhältnis der Drehzahl der Kurvenscheibe zur Drehzahl der Nähmaschine auf einfache Weise und trotzdem genau einstellbar ist und während des Nähens auch bei hohen Drehzahlen der Nähmaschine auf dem eingestellten Wert gehalten wird.

Durch die im Anspruch 1 angegebene Maßnahme läßt sich auf elektrischem Weg und damit auf bedienungstechnisch besonders, einfache Weise das Drehzahlverhältnis zwischen der Nähmaschine und der die Vorschubbewegung des Nähguthalters durchführenden Kurvenscheibe einstellen bzw. variieren. Somit kann bei unveränderter Länge der Stichgruppe die Anzahl der Stiche und damit die Grundeinstellung der Stichlänge eingestellt bzw. verändert werden. Wird dagegen nur die Länge der Stichgruppe verändert, so wird in Abhängigkeit vom eingestellten Übersetzungsverhältnis des Getriebes die Drehzahl des Motors für die Kurvenscheibe und damit die Anzahl der Stiche automatisch mit verändert, so daß die einmal eingestellte Stichlänge unverändert erhalten bleibt. Ferner können gleichzeitig die Länge der Stichgruppe und die Stichlänge verändert werden, so daß sich die in einer Kurvenscheibe enthaltenen Grunddaten in vielfältiger Weise variieren lassen.

Bei Verwendung eines ausreichend kräftigen Motors für die Kurvenscheibe, bei dem z. B. durch Änderung des Steigungswinkels der Steuerkurve bedingte Schwankungen des Lastmomentes keine nennenswerten Änderungen der Motordrehzahl herbeiführen, wird das für die Erzielung einer bestimmten Stichgruppe erforderliche Verhältnis der Drehzahl der Kurvenscheibe zur Drehzahl der Nähmaschine während des gesamten Nähvorganges vergleichsweise genau eingehalten.

Eine noch höhere Genauigkeit in der Einhaltung des erforderlichen Drehzahlverhältnisses wird durch die Maßnahme nach Anspruch 2 erreicht.

Eine bestimmte, als Riegelnaht bezeichnete Art von Stichgruppen besteht aus einer oder mehreren Reihen geradlinig verlaufender sogenannter Spannstiche und einer Vielzahl 35- von die Spannstiche überdeckenden Zickzack-Stichen. Die Spannstiche haben den Zweck, der Riegelnaht eine hohe Zugsteifigkeit zu geben. Dies wird am besten bei großen Stichlängen erreicht. Sofern der Nähguthalter von der

Kurvenscheibe nicht intermittierend sondern kontinuierlich angetrieben wird, steht aber dem Wunsch nach großen Stichlängen die dabei auftretende Gefahr des Nadelbruchs und der Beschädigung des Nähgutes entgegen. Unter diesen Umständen werden die Spannstiche vorteilhaft mit einer mittleren Stichlänge von 2,5 mm gebildet und zwar sowohl bei kurzen als auch bei langen Riegelnähten.

Durch die im Anspruch 3 angegebene Maßnahme besteht nun die Möglichkeit, bei unveränderter Länge der Riegelnaht die Anzahl und damit die Stichlänge der Spannstiche unverändert beizubehalten und demgegenüber die Anzahl und damit die Stichlänge der Zickzackstiche zu variieren, wodurch an den jeweiligen Einsatzzweck und die Stoffart angepaßte Riegelnähte mit stets optimaler Spannstichlänge von 2,5 nim und wahlweise engen oder weiten Zickzackstichen gebildet werden können. Bei einer Änderung der Länge der Riegelnaht wird durch eine entsprechende Änderung der Drehzahl der Kurvenscheibe die Anzahl der Spannstiche in Abhängigkeit von der jeweiligen Länge der Riegelnaht so verändert, daß auch in diesem Fall die optimale Spannstichlänge von 2,5 beibehalten wird. Die Maßnahme nach Anspruch 3 ermöglicht es somit, die in einer Steuerkurvenscheibe enthaltenen Grunddaten einer Stichgruppe auch noch abschnxttsweise relativ zueinander zu variieren, so daß allein mit nur einer Kurvenscheibe eine bisher im Stand der Technik nicht erreichbare Vielzahl von Abwandlungen einer Stichgruppenart erzielbar ist.

Im Anspruch 4 ist ein vorteilhafter prinzipieller Aufbau der Steuereinrichtung angegeben, welche die Führungsgröße für den dem Motor für die Kurvenscheibe zugeordneten Regelkreis bildet.

β ο Gi QA

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Stichgruppennähmaschine;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung nach Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung nach Linie III-IIX der Fig. 2;

Fig. k ein Blockschaltbild der Regel- und Steuerschaltung des Motors für die Steuerkurvenscheibe;

Fig. 5 eine Darstellung einer Riegelnaht.

Die Nähmaschine weist ein Gehäuse 1 auf, das aus einer Trägerplatte 2, einem Sockel 3» einem Tragarm k, einem Ständer 5 und einem Arm 6 besteht, der in einen Kopf 7 ausläuft. Im Arm 6 ist eine Armwelle 8 gelagert, die über eine Kurbel 9 und einen Lenker 10 eine Nadelstange 11 antreibt. In der Nadelstange 11 ist eine fadenführende Nadel 12 befestigt, die zur Bildung von Nähstichen mit einem nicht dargestellten Greifer zusammenwirkt.

Die Nadelstange 11 ist in einem Rahmen I3 aufgenommen, der auf einem parallel zur Längsachse des Armes 6 verlaufenden Bolzen Ik verschiebbar gelagert und mit einer paral-IeI zu ihm verlaufenden Schubstange 15 verbunden ist. Die Schubstange 15 bildet das Abtriebsglied eines Zickzack-Stichstellers l6, mit dem die Überstichbreite von Zickzackstichen gesteuert wird. Bei dem Zickzack-Stichsteller handelt es sich um einen bekannten Gelenkstichsteller. Er weist einen Hebel 1? auf, dessen eines Ende mit der Schubstange 15 verbunden ist.

Am Hebel 17 ist eine Exzenterstange 18 angelenkt, die einen Exzenter 19 umgreift. Der Exzenter 19 wird von der Armwelle 8 über ein nicht dargestelltes Getriebe angetrieben. Das andere Ende des Hebels 17 ist mit einem Ende eines Lenkers 20 verbunden. Am anderen Ende des Lenkers 20 greift über einen Bolzen 21 eine im wesentlichen parallel zum Lenker 20 verlaufende Kurbel 22 an, die auf einer Welle 23 befestigt ist. Die Welle 23 ist durch die Wand des Armes 6 hindurchgeführt und trägt an der Außen-Seite des Armes 6 eine Kurbel 2h. Die Kurbel 2k ist über einen Lenker 25 mit einem Arm einer zweiarmigen Kurbel verbunden. An. der Kurbel 26 greift eine Zugfeder 27 an, die auf die Kurbel 26 eine nach aufwärts gerichtete Zugkraft ausübt. Am anderen Arm der Kurbel 26 ist eine Zugstange 28 angelenkt.

Auf der Zugstange 28 ist ein Halter 29 festgeklemmt, der seitlich abstehend eine frei drehbare Rolle 30 trägt.

Die Rolle 30 stützt sich unter der Wirkung der Zugfeder an der Mantelfläche einer spiralförmigen Kurvenscheibe 31 ab. Die Kurvenscheibe 31 ist auf der Nabe eines am Ständer 5 drehbar gelagerten Handrades 32 befestigt und in Verbindung mit einem bekannten, nicht dargestellten Rastmittel feinstufig einstellbar. Das untere Ende der Zugstange 28 ist über ein Gelenkstück 33 an einem geschlitzten Hebel 3^ angelenkt, der in einem Ansatz 35 des Sockels 3 gelagert ist. Im Hebel "}k ist eine Abtastrolle 36 gelagert.

Im Sockel 3 ist eine vertikal verlaufende Welle 37 gelagert, die an ihrem unteren Ende eine Kurvenscheibe 38 trägt. Die Welle 37 steht über ein Kegelradgetriebe 39 mit der Abtriebswelle 40 eines Motors kl in Antriebsverbindung. Am Motor kl ist ein durch die Welle k0 angetriebener Tachogenerator 42 angeflanscht.

Die Kurvenscheibe 38 trägt an der Unterseite eine konzentrisch verlaufende, mit axial abgesetzten Abschnitten 43a, 43b versehene Nockenbahn 43, die der Abtastrolle 36 zugeordnet ist und dadurch bei umlaufender Kurvenscheibe 38 die Einstellung des Zickzack-Stichstellers l6 innerhalb der durch die manuell einstellbare Kurvenscheibe "}1 festgelegten Grenzen steuert.

Die Kurvenscheibe 38 enthält in der Oberseite eine Kurvennut 44. In die Kurvennut 44 greift ein Abtaststift 45 ein, der am freien Ende eines Hebels 46 befestigt ist. Der Hebel 46 ist am unteren Ende einer im Sockel 3 vertikal gelagerten Welle 47 befestigt. Ana oberen Ende der Welle ist ein verbreiterter Ansatz 48 ausgebildet. Auf dem Ansatz 48 ist durch Schrauben 49 ein Tragarm 50 befestigt, auf dem ein im Querschnitt U-förmiger Schlitten 5I verschiebbar angeordnet ist. An der Unterseite des Schlittens 51 sind zwei den Tragarm 50 teilweise untergreifende Halteleisten 52, 53 durch Schrauben 54 befestigt. In einer nicht dargestellten Aussparung des Schlittens 5I sind gleichfalls nicht dargestellte Tellerfedern angeordnet, die auf den Tragarm 50 drücken und bewirken, daß der Schlitten 51 reibschlüssig gegen selbsttätiges Verschieben gesichert ist. Auf der Oberseite des Schlittens 5* ist ein flacher zylindrischer Ansatz 35 ausgebildet. Auf dem Ansatz 55 ist ein Mitnehmer 56 drehbar gelagert, der selbst einen zylindrischen Ansatz 57 und eine flache geradlinige Aussparung 58 aufweist. Der Ansatz 57 ist von einem flachen Ende eines Lenkers 59 umgriffen, dessen anderes Ende mit einem Stellhebel 60 verbunden ist. Der Stellhebel 60 ist durch eine Aussparung 61 des Sockels 3 hindurchgeführt .

Der Mitnehmer 56 ragt durch eine Aussparung 62 des Tragarmes 4 hindurch. In der Aussparung 58 des Mitnehmers 56 ist ein flacher plattenförmiger Arm 63 aufgenommen, der auf der Oberseite des Tragarmes 4 aufliegt. Ein Ende des Armes 63 ist drehbar auf einem Gleitstein 64 angeordnet,

der in einer parallel zur Längsachse des Tragarmes k verlaufenden Führung 65 des Sockels 3 verschiebbar gelagert ist. Das andere Ende des Armes 63 ist mit einer auswechselbaren Nähguttragplatte 66 verbunden, die eine rechteckförmige, der maximalen Größe der herzustellenden Riegelnaht entsprechende Durchtrittsöffnung 67 für die Nadel 12 hat. Das langlochartige Stichloch im Tragarm k ist mit 68 bezeichnet. An der Unterseite des Armes 6 3 ist in der Nähe der Nähguttragplatte 66 ein Gleitstein 69 drehbar angeordnet. Der Gleitstein 69 ist verschiebbar in einer Führungsnut 70 aufgenommen, die in einem im Tragarm k angeordneten Einsatz 71 ausgebildet ist. Die Führungsnut 70 hat in ihrer Längsrichtung eine solche Form, daß sie bei Verschwenken des Armes 63 um die Drehachse des Gleitsteines 6k der Schwenkbewegung des Armes 63 eine Längsverschiebung überlagert, so daß der Arm im Bereich der Durchtrittsöffnung 67 eine geradlinige, quer zur Längsachse des Tragarmes k gerichtete Bewegung ausführt.

Der Arm 63 und die Nähguttragplatte 66 bilden einen unteren Klammerbacken 72 eines das Nähgut zangenartig haltenden Nähguthalters 73· Auf dem Arm 63 ist ein oberer Klammerbacken 74 befestigt. Der Klammerbacken 7k enthält eine federbelastete, mit einer entsprechenden nicht dargestellten Durchtrittsöffnung für die Nadel 12 versehene Halteplatte 75· Die Halteplatte 75 läßt sich in bekannter Weise über einen Rollenhebel 76 und eine vertikal bewegbare Druckplatte 77 von der Nähguttragplatte 66 abheben.

Die am Schlitten 5I befestigte Halteleiste 52 ist als eine seitlich über den Schlitten 5I hinausragende Zahnstange ausgebildet und kämmt mit einem in einer Aussparung 78 des Ansatzes k8 angeordneten Ritzel 79. Das Ritzel 79 ist auf einer Welle 80 befestigt, die in einer zentrischen Bohrung 8l der Welle k? angeordnet ist. Am unteren Ende der Welle 80 ist die Stellwelle 82 eines

stetig verstellbaren Potentiometers 83 festgeklemmt. Das Gehäuse 84 des Potentiometers 83 ist durch eine Winkelplatte 85 am Hebel 46 befestigt.

Am oberen Ende der die Kurvenscheibe 38 tragenden Welle 37 sind eine obere Segmentscheibe 86 und auf einem U-förmigen Halter 87 eine untere Segmentscheibe 88 befestigt. Die obere Segraentscheibe 86 wirkt mit einem induktiven Schlitzschalter 89 zusammen. Die untere Segmentscheibe wirkt mit einem zweiten induktiven Schlitzschalter 90 zusammen. Auf dem seitlich über den Tragarm 4 vorspringen den Teil des Sockels 3 ist eine sich an den Ständer 5 anlehnende, nicht dargestellte Haube angeordnet, welche die Schlitzschalter 89, 90 und die Kurvenscheibe 38 abdeckt.

Der Hebel 46 mit dem Tragarm 50 und der durch den Stellhebel 60 auf dem Tragarm 50 verschiebbare Schlitten 5I bilden gemeinsam mit dem Mitnehmer 56 ein Getriebe 91 für den Nähguthalter 73.

Der in Fig. 4 symbolisch dargestellte Motor 92 der Nähmaschine wird über eine bekannte, nicht dargestellte Steuerschaltung betrieben. Der Steuerschaltung ist ein zum Einschalten des Motors 92 dienender Schalter 93 unit verzögerter selbsttätiger Ausschaltung sowie ein Schaltkontakt 94 eines Relais 95 zugeordnet. Schalter 93 und Schaltkontakt 94 sind parallelgeschaltet. Der Motor 92 treibt über einen nicht dargestellten Riementrieb die Armwelle 8 der Nähmaschine an.

Auf der Armwelle 8 ist ein Tachogenerator 96 befestigt, Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 96 wird gleichzeitig zwei manuell verstellbaren Potentiometern 97, 98 zugeführt, von denen das eine (97) der Einstellung der Stichlänge lg_p von Spannstichen SP und das andere (98) der Einstellung der Stichlänge 1__ von Zickzackstichen ZZ

dient. Die Ausgangsspannung Bl, B2 der beiden Potentiometer 97j 98 wird über einen Wechselkontakt 99 eines Relais 100 abwechselnd einem ersten Eingang eines Dividiergliedes 101 als Dividend zugeführt. Das mit dem Getriebe 91 mechanisch gekoppelte Potentiometer 83 dient der Einstellung der Riegellänge I_n. Die Ausgangsspannung C des Potentiometers 83 wird als Divisor einem zweiten Eingang des Dividiergliedes 101 zugeführt.

Bei dem Dividierglied 101 handelt es sich um einen in einer Dividierschaltung betriebenen Vier-Quadrant-Analog-

Multiplizierer ICL 8OI3 der Firma Intersil mit der Funklo R
tion A = ^—. Der Faktor 10 er

Aufbau des Dividiergliedes 101.

IO R
tion A = γτ-. Der Faktor 10 ergibt sich aus dem inneren

Die Ausgangsspannung A des Dividiergliedes 101 wird als Führungsgröße W einem Regelverstärker 102 zugeführt, der in vier Quadranten arbeitet und somit nicht nur Strom für beide Drehrichtungen des angeschlossenen Motors 41 abgeben, sondern zur Bremsung des Motors 4l auch Strom in beiden Polaritäten aufnehmen kann. Bei dem Regelverstärker 102 handelt es sich um den getakteten Leistungsverstärker BN 6441 der Firma ESR. Der Regelverstärker 102 enthält eine Vergleicherschaltung für den Vergleich zwischen der den momentanen Sollwert darstellenden Führungsgröße W und der den momentanen Istwert darstellenden Regelgröße X. Der Regelverstärker 102 enthält ferner eine Leistungsstufe für den direkten Betrieb des Motors 41, bei dem es sich um einen permanenterregten Gleichstrommotor handelt. Der mit dem Motor 41 verbundene Tachogenerator 42 bildet die Drehzahl n„ dieses Motors in analoger Weise als Gleichspannung ab. Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 42

wird als den Istwert darstellende Regelgröße X dem Regelverstärker 102 zugeführt.
35

Der Regelverstärker 102, der Motor 4l und der Tachogenerator 42 bilden gemeinsam einen Regelkreis I03. Der Tacho-

generator 96, die Potentiometer 83, 97» 98 und das Dividierglied 101 bilden zusammen eine Steuereinrichtung zur Bildung der Führungsgröße ¥ für den Regelkreis 103·

Der als wegabhängiger Schalter wirkende Schlitzschalter ist mit dem Relais 100 verbunden, das bei Freigabe des Schlitzschalters 89 den Wechselkontakt 99 so schaltet, daß das für die Einstellung der Spannstichlänge lgp dienende Potentiometer 97 mit dem Dividierglied 101 verbunden ist. Der ebenfalls als wegabhängiger Schalter wirkende Schlitzschalter 90 ist mit dem Relais 95 verbunden, das bei Freigabe des Schlitzschalters 90 den Schaltkontakt in Offenstellung schaltet und damit den Stromkreis des Motors 92 der Nähmaschine unterbricht.

Die Stichgruppennähmaschine arbeitet wie folgt: Die Arbeitsweise der Nähmaschine wird anhand der Bildung einer als Riegelnaht bezeichneten Art einer Stichgruppe erläutert. Die in Fig. 5 dargestellte Riegelnaht weist eine Reihe geradlinig verlaufender Spannstiche SP auf, die gegen Ende der Riegelnaht allmählich in Zickzackstiche übergehen. Die Stichlänge der Spannstiche SP ist mit Ιςρ bezeichnet. Am Ende der Spannstichnaht liegen ein oder mehrere als Querstiche QS bezeichnete Stiche mit der Stichlänge Null. Dann folgt eine Anzahl von Zickzackstichen ZZ mit der Stichlänge l_zz» die die Spannstichnaht überdeckt. Am Ende der Zickzacknaht liegen wieder ein oder mehrere Querstiehe QS und ein oder mehrere Vernähstiche VS, die an der Stelle des letzten Querstiches QS gebildet werden.

Die in Fig. 5 dargestellte Riegelnaht besteht aus insgesamt 48 Stichen und hat eine Riegellänge I_n von 4θ mm.

ti.

Die 48 Stiche unterteilen sich in l6 Spannstiche SP, 4 Querstiche QS, 1 Vernähstich VS und 27 Zickzackstiche ZZ, Hierbei haben die Spannstiche SP eine Stichlänge 1_CT1 = rrz ~ = 2,5 «nta und die Zickzackstiche ZZ eine Stichlänge

4O mm _Λ ι. η

ZZ ⁼ 27

Die Kurvenscheibe 38 dreht sich bei der Bildung der Riegelnaht nach Fig. 5 während des gesamten Nähvorganges, also sowohl im Spannstich- als auch im Zickzackbereich mit gleichbleibender Drehzahl. Für die Bildung der Spannstiche SP steht ein Winkelbereich von — · = 120

der Kurvennut 44 zur Verfügung. Die Querstiche QS, die Zickzackstiche ZZ und der Vernähstich VS sind auf die verbleibenden 240° verteilt. Die Kurvennut 44 hat im Spannstichbereich pro Stich einen größeren radialen Anstieg als im Zickzackbereich. Der radiale Kurvenanstieg Λ r_cr) im Spannstichberexch beträgt 1,285 mm, der radiale

Or

Kurvenanstieg 4 *"„„ im Zickzackbereich 0,74 mm.

ZtZi

Für die Bildung der Spannstiche SP muß die Drehzahl n^. des die Kurvenscheibe 38 antreibenden Motors 4l in einem bestimmten Verhältnis zur Drehzahl n.der Armwelle 8, zur Riegellänge 1_R und zur Stichlänge lg_p stehen. Diese einzelnen Einflußgrößen stehen in folgendem Funktionsverhält-

l_cn . n.
nxs rig. _OJ SP A.

¹R

Für die Bildung der Riegelnaht nach Fig. 5 ist über, den Stellhebel 60 der Schlitten 5I auf dem Tragarm 50 gemäß Fig. 2 nach links bis an die Grenze des Stellbereiches verschoben. In dieser Stellung des Schlittens 5I hat der Mitnehmer 56 den größtmöglichen Abstand zur Drehachse der Welle 47» so daß beim Getriebe 91 das maximale Übersetzungsverhältnis eingestellt ist. Beim Verschieben des Schlittens 5I verdreht die mit diesem verbundene, als Zahnstange ausgebildete Halteleiste 52 das Ritzel 79 und stellt über die Welle 80 das Potentiometer 83 auf einen dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes 9I analogen Wert ein. Das für die Einstellung der Stichlänge 1_CT-, bestimmte Potentiometer 97 ist stets auf die Stichlänge 2,5 BHn eingestellt. Das für die Einstellung der Stichlänge I₁₇₁₇ be-

ZlZl

stimmte Potentiometer 98 wird auf den Wert der gewünsch-

β»·

ten Stichlänge !„„ eingestellt, d. h. bei der Riegelnaht nach Fig. 5 auf 1,48 mm.

Die Nähmaschine wird durch Betätigen des Schalters 93 eingeschaltet, worauf der Motor 92 die Armwelle 8 während

-1

der ersten Stiche mit einer Drehzahl von 1000 min antreibt. Mit dem Einschalten werden das Potentiometer 83 und der Regelverstärker 102 an Spannung gelegt. Die von der Größe des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 91 abhängige und somit die Riegellänge 1_R in analoger Form abbildende Ausgangsspannung C des Potentiometers 83 liegt stetig am Dividierglied 101 an. Die Drehzahl n. der Armwelle 8 wird durch den Tachogenerator 96 in analoger Weise als Gleichspannung abgebildet. Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 96 wird gleichzeitig den beiden Potentiometern 97, 98 zugeführt. Beim Einschalten des Motors 92 befindet sich die Segmentscheibe 86 außerhalb des Schlitzschalters 89· In dieser Stellung des Schlitzschalters 89 ist das Relais 100 so geschaltet, daß der Wechselkontakt 99 das für die Einstellung der Stichlänge I_0n bestimmte

or

Potentiometer 97 mit dem Dividierglied 101 verbindet und dessen Ausgangsspannung Bl am Dividierglied 101 anliegt. Die Spannungen Bl und C werden im Dividierglied 101 nach

der Formel A = —— dividiert, wobei der Spannungswert

Bl das mathematische Produkt der analogen Spannungswerte für die Eingangsgrößen l__p und n. und der Spannungswert C der analoge Spannungswert für die Eingangsgröße 1_R ist.

Die Ausgangsspannung A des Dividiergliedes 101 wird als Führungsgröße W des Regelkreises 103 dem Regelverstärker 102 zugeführt. Die Ausgangsspannung des Regelverstärkers 102 wird als-Ankerspannung dem Motor 41 zugeführt, wobei die Drehzahl n„ des Motors 41 im proportionalen Verhältnis zur Größe der angelegten Spannung steht. Beim Nähen der Riegelnaht nach Fig. 5 ergibt sich bei einer Drehzahl n. der Armwelle 8 von 1000 min"" für den die Kurvenscheibe 38 antreibenden Motor 4l eine Drehzahl n„ von 17,8 min" .

Der mit dem Motor 41 antriebsmäßig verbundene Tachogenerator 42 bildet die die Regelgröße X darstellende Drehzahl n„ des Motor 41 in analoger Weise als Gleichspannung ab. Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 42 wird zur Durchführung des Soll-Istwert-Vergleiches an einen Eingang des Regelverstärkers 102 zurückgeführt, wodurch der durch die Führungsgröße W vorgegebene Drehzahlsollwert sehr genau eingehalten wird.

Nach einigen Stichen wird die Drehzahl n. der Nähmaschine

-1

auf 4000 min erhöht. Die sich damit proportional erhöhende Ausgangsspannung des Tachogenerators 96 bewirkt sofort eine entsprechende Vergrößerung des Wertes der Ausgangsspannung Bl des Potentiometers 97 und damit der Ausgangsspannung A des Dividiergliedes 101 bzw. der Führungsgröße W. Die Vergrößerung der Führungsgröße W führt unmittelbar zu einer entsprechenden Erhöhung der Drehzahl n„ des Mo-

-1 tors 41 auf einen Wert von 71 min

Zum Zeitpunkt der Einschaltung der Nähmaschine befindet sich die Segmentscheibe 88 außerhalb des Schlitzschalters 90. Dadurch ist das Relais 95 so geschaltet,daß der Schaltkontakt 94 geöffnet ist. Nach kurzer Zeit hat der Motor 4l die Welle 37 so weit gedreht, daß die Segmentscheibe 88 in den Schlitzschalter 90 einläuft und als Folge davon das Relais 95 geschaltet und der Schaltkontakt 94 geschlossen wird. Erst danach öffnet der mit verzögerter selbsttätiger Ausschaltung arbeitende Schalter 93 sich, so daß ab diesem Zeitpunkt der Motor 92 über den geschlossenen Schaltkontakt 94 mit seiner Steuerschaltung verbunden ist.

Der stetige Antrieb der Kurvenscheibe 38 und der kontinuierliche Kurvenverlauf der Kurvennut 44 bewirken während des Nähens der Spannstiche SP eine stetige Verschwenkung des Hebels 46. Die Schwenkbewegung des Hebels 46 wird über den Tragarm 50 und den auf ihm eingestellten Schlitten 5I und den Mitnehmer 56 übertragen. Der Mitnehmer 56 verschwenkt den Arm 63 um die Drehachse auf dem Gleitstein

n a a β β * * *

β Λ m B Λ

α α » β ο »

ο β β α β λ

. ο ο ο οο

Das durch die Lage des Schlittens 51 bestimmte Übersetzungsverhältnis des Getriebes 91 und die in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis sowie der Drehzahl n. und der eingestellten Spannstichlänge Ιςρ gesteuerte Drehzahl n~ des Motors 41 bewirken, daß der Nähguthalter 73 im Bereich der Durchtrittsöffnung 67 während jeder Stichbildung um einen Betrag von 2,5 mtn verschwenkt wird, wodurch sich entsprechend lange Spannstiche SP ergeben. Die kontinuierliche Verschwenkung des Nähguthalters 73 führt zwar zu einer Ablenkung der im Nähgut eingestochenen Nadel 12, jedoch ist die Ablenkung bei einer Stichlänge von 2,5 ™m noch so gering, daß weder ein Nadelbruch oder eine Beeinträchtigung der Fadenverknüpfung noch eine sichtbare Beschädigung des Nähgutes auftreten.

Während des Nähens der Spannstiche SP wird der Hebel 34 durch den tiefer liegenden Abschnitt 43a der Nockenbahn so weit nach unten gedrückt, daß die Zugstange 28 den Lenker 20 des Zickzack-Stichstellers 16 in einer im wesentliehen waagrechten, parallel zum Hebel 17 verlaufenden Stellung hält. In dieser Stellung des Lenkers 20 haben die vom Exzenter 19 am Hebel 17 erzeugten Schwingbewegungen keinen Einfluß auf die Lage der Schubstange 151 so daß der Rahmen 13 und die Nadelstange 11 keine seitliehen Bewegungen ausführen»

Gegen Ende des Spannstichbereiches gelangt der Abschnitt 43b der Nockenbahn 43 in den Bereich der Abtastrolle 36. Durch die Wirkung der Zugfeder 27 wird die Abtastrolle nach oben gezogen, wobei die Zugstange 28 über die Kurbel 26, den Lenker 25? die Kurbel 24 und die mit ihr fest verbundene Kurbel 22 den Lenker 20 mit dem Bolzen 21 nach aufwärts schwenkt. Da der Hebel 17 mit dem dem Bolzen 21 gegenüberliegenden Ende des Lenkers 20 verbunden ist, bewirkt die vom Exzenter 19 am Hebel 17 erzeugte Schwingbewegung zugleich eine Schwingbewegung des Lenkers 20. Aufgrund der Verlagerung des Bolzens 21 hat jetzt die Schwingbewegung des Lenkers 20 an der Gelenkstelle mit dem

Hebel 17 eine horizontale Komponente, die bewirkt, daß der Hebel 17 und damit die Schubstange 15 und die Nadelstange 11 im Takt der Stichbildung seitliche Schwingbewegungen ausführen. Diese erzeugen gegen Ende des Spannstichbereiches einen allmählichen Übergang von den geradlinigen Spannstichen SP zu den Querstichen QS, welche die gleiche Überstichbreite b wie die nachfolgenden Zickzackstiche ZZ haben.

Die Überstichbreite b ist durch die Einstellage der Kurvenscheibe 3* bestimmt. Die Kurvenscheibe 3* begrenzt die durch die Zugfeder 27 bewirkte Aufwärtsbewegung der Zugstange 28, indem sie für die Rolle 30 als Anschlag dient.

Nachdem die Steuerkurvenscheibe 38 den für die Bildung der Spannstiche SP vorgesehenen Winkelbereich von 120 durchlaufen hat, tritt die Segmentscheibe 86 in den Schlitzschalter 89 ein und schaltet das Relais 100, wodurch der Wechselkontakt 99 umgeschaltet und das für die Einstellung der Stichlänge l_zz der Zickzackstiche ZZ vorgesehene Potentiometer 98 mit dem Dividierglied 101 verbunden wird. Jetzt ist die Drehzahl n„ des Motors 4l r\y ZZ ' A .

¹R Da bei der Bildung der Riegelnaht nach Fig. 5 das Verhältnis der Stichlänge 1_ςρ zur Stichlänge I₇^₇ dem Verhältnis des radialen Anstiegs ^, r_cn der Kurvennut 44 zum radialen Anstieg /\ ^T77 entspricht und deshalb die Drehzahl des Motors 4l im Bereich der Zickzackstiche ZZ die gleiche ist wie im Bereich der Spannstiche SP, hat in diesem Fall die Ausgangsspannung B2 des Potentiometers 98 den gleichen Wert wie die Ausgangsspannung Bl des Potentiometers 97, so daß die Führungsgröße W unverändert bleibt.

Gegen Ende des Nähvorganges verringert die Steuerschaltung des Motors 92 die Drehzahl n. der Armwelle 8 von

-1 -1

4000 min auf 1000 min . Unmittelbar darauf wird über die Steuereinrichtung 104 und den Regelkreis 103 die Dreh-

<» α

zahl n„ des Motors kl im gleichen Verhältnis reduziert. is.

Nach einer vollständigen Umdrehung der Steuerkurvenscheibe 38 ist der Vernähstich VS gebildet und die Riegelnaht fertiggestellt. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die beiden Segtnentscheiben 86 und 88 aus den Schlitzschaltern 89 bzw. 90 heraus, wodurch über die beiden Relais 95 und 100 zum einen der Schaltkontakt 9^ geöffnet und damit der Motor 92 abgeschaltet und zum anderen der Wechselkontakt 99 wieder umgeschaltet und dadurch das Potentiometer 97 mit dem Dividierglied 101 verbunden wird. Der Motor 92 wird nahezu schlagartig von der reduzierten Drehzahl auf Null abgebremst, wodurch auch die Ausgangsspannung des Tachogenerators 96 ebenso rasch auf Null zurückgeht. Als Folge davon wird nahezu verzögerungsfrei die Führungsgröße W zu Null und dementsprechend rasch der Motor 4l abgebremst, so daß kein nennenswerter Nachlauf der Kurvenscheibe 38 stattfindet.

Soll von der Riegelnaht nach Fig. 5 ausgehend die Riegellänge 1_ verkürzt werden, so wird über den Hebel 60 das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 91 verkleinert und dabei zugleich das Potentiometer 83 auf einen hierzu proportionalen Wert verstellt. Da jetzt die im Spannungswert verringerte Ausgangsspannung C dem Dividierglied 101 als Divisor zugeführt wird, vergrößert sich der Wert der Ausgangsspannung A und der Führungsgröße W. Dies hat zur Folge, daß der Motor 41 jetzt mit höherer Drehzahl n_v betrieben wird. Bei einer Riegellänge 1_R = 25 mm erhöht sich die Drehzahl n„ sowohl für den Spannstich- als auch für den Zickzackstichbereich bei einer Drehzahl n_A von

-1 -1 ^A

1000 min auf 28,5 min und bei einer Drehzahl η von

— 1 —1

4000 min" auf Il4 min" . Die höhere Drehzahl n„ ergibt in Verbindung mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis des Getriebes 91 wieder eine Stichlänge 1_C1D von 2,5 mm im Spannstichbereich und eine Stichlänge 1„™ von 1,48 mm im Zickzackstichbereich. Allerdings besteht jetzt die Ri.egelnaht aus weniger Stichen.

Soll bei gleichbleibender Stichlänge lg_p von 2,5 mm die Stichlänge I₇₇ im Zickzackstichbereich auf beispielsweise 0,6 mm reduziert werden, so wird die gewünschte Stichlänge l„_z am Potentiometer 98 eingestellt. Da die jetzt im Wert verringerte Ausgangespannung B2 dem Dividierglied 101 als Dividend zugeführt wird, verringert sich beim Nähen im Zickzackbereich der Wert der Ausgangsspannung A und der Führungsgröße W. Dies hat zur Folge, daß der Motor 4l nach dem Umschalten des Wechselkontaktes 99 gegenüber der Drehzahl n„ im Spannstichbereich jetzt im Zickzackstichbereich mit niedrigerer Drehzahl n„ betrieben wird. Während bei einer Riegellänge I_n von 40 mm und einer Drehzahl

-1
n. von 1000 min die Drehzahl n_v im Spannstichbereich wieder 17,8 min beträgt, verringert sich die Drehzahl n„ im Zickzackstichbereich auf 9 min . Bei einer Drehzahl

-1
n. von 4000 min ergibt sich für den Spannstichbereich

-1
eine Drehzahl n„ = 71 min und für den Zickzackstich.be-

-1

reich n„ = 36 min . Die verringerte Drehzahl n„ im Zickzackstichbereich verkürzt also die Stichlänge I₇₇ und bewirkt, daß die Anzahl der Zickzackstiche entsprechend größer als bei der Riegelnaht nach Fig. 5 ist.

Claims

OO »ι PFAFF SWDUSTRiEWSASCHfWEi GSWBH KASSERSLAUTERN Patentansprüche

1. Stichgruppennähmaschine mit einem Antriebsmotor, einer auf- und abbewegbaren und seitlich ausschwingbaren Nadel und einem Nähguthalter„der durch eine Kurvenscheibe und ein Getriebe quer zur Schwingebene der Nadel bewegbar ist, wobei durch Verändern des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes die Länge der zu nähenden Stichgruppe einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (38) wit einem eigenen Motor (41) verbunden ist, dessen Drehzahl durch eine mit einem Verstärker (102) verbundene Steuereinrichtung (104) in Abhängigkeit von der Drehzahl der Nähmaschine, vom Übersetzungsverhältnis des Getriebes (91) und von der Stichlänge steuerbar ist.

2. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (102) als Regelverstärker Bestandteil eines Regelkreises (I03) ist, dessen Regelgröße (X) die Drehzahl des die Kurvenscheibe (38) antreibenden Motors (hl) ist und dessen Fiihrungsgröße (¥) von der Steuereinrichtung (104) gebildet wird.

3. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (l04) zur Unterteilung der Stichgruppe in wenigstens zwei Abschnitte mit unabhängig voneinander variierbarer Stichlänge einen wegabhängigen Schalter (89) aufweist, der nach einer der Länge des ersten Abschnittes entsprechenden Teilumdrehung der Kurvenscheibe (38) betätigbar ist.

^. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (lo4) zwei von der Ausgangsspannung eines durch die Nähmaschine angetriebenen Tachogenerators (96) gespeiste Potentiometer (97i 98) aufweist, deren Ausgangsspannung (Bl, B2) durch einen durch den wegabhängigen Schalter (89) betätigbaren Umschalter (99, lOO) einem Dividierglied (101) abwechselnd als Dividend zuführbar ist und daß die Steuereinrichtung (104) ein weiteres Potentiometer (83) aufweist, das mit einem das Ubersetzungsverhältnis des Getriebes (91) bestimmenden verschiebbaren Glied (51) mechanisch gekoppelt ist und dessen Ausgangsspannung (C) als Divisor dem Dividierglied (101) zugeführt ist, dessen Ausgangsspannung (A) die Führungsgröße (W) des Regelkreises (103) bildet.