DE3320158C2 - Vorschubantrieb für eine Stichgruppennähmaschine - Google Patents
Vorschubantrieb für eine StichgruppennähmaschineInfo
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Abstract
Vorschubantrieb für eine Stichgruppennähmaschine. Eine zum Antrieb einer Stoffklammer dienende Kurvenscheibe ist mit einem separaten Motor verbunden. Um bei Änderung der Länge der Stichgruppe die Stichlänge konstant zu halten, ist die Drehzahl des Motors durch eine Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Nähmaschine, vom Übersetzungsverhältnis eines die Länge der Stichgruppe bestimmenden Getriebes zwischen der Kurvenscheibe und der Stoffklammer und der eingestellten Stichlänge steuerbar. Die zu nähende Stichgruppe läßt sich in zwei Abschnitte mit unabhängig voneinander variierbarer Stichlänge unterteilen, indem ein nach einer der Länge des ersten Abschnittes entsprechenden Teilumdrehung der Kurvenscheibe betätigbarer wegabhängiger Schalter abwechselnd je eines von zwei die Stichlänge bestimmenden Potentiometern mit der Motorsteuerschaltung verbindet.
Description
Eine dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechende Stichgruppennähmaschine ist der DE-PS 8 24 738
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 parallel
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 Nähmaschtne
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 entiiält einen Winkelhebel, dessen
to einer Schenkel ein in die Kurvennut eingreifendes Abtastglied trägt und dessen anderer Schenkel eine Kulissenführung
aufweist. In die Kulissenführung 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 Antriebsmechanismus 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.
weiche das Knopfloch bilden.
Sofern bei einer Veränderung der Knopfflochlänge die Stichanzahl zur Erzielung einer gleichbleibenden
Stichlänge mitverändert werden soll, muß das Übersetzungsverhältnis
des Antriebsmechanismus sehr genau
auf das Übersetzungsverhältnis 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 tandem 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
so 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.
Bei der durch die DE-OS 27 36 371 bekannten Nähgutvorschubvorrichtung
wird ein Förderband durch einen impulsgesteuerten Gleichstrommotor angetrieben,
wobei die Impulse durch einen dem Hauptantriebsmotor der Nähmaschine zugeordneten Impulsgeber ausgelöst
werden. Durch ein manuell einzustellendes Potentiometer läßt sich die Impulsdauer bis zur Periodendauer
einer Umdrehung der Hauptwelle bei Maximaldrehzahl verändern und auf diese Weise die Transportlänge
des Förderbandes stufenlos einstellen. Dabei soll die Abhängigkeit der Transportlänge von der Stichzahl,
d. h., der Drehzahl der Nähmaschine erhalten bleiben. Abgesehen davon, daß eine Nähmaschine mit Stoffschieber
und einer in vergleichsweise großem seitlichem
Abstand dazu angeordneten Hilfsvorschubvorrichtung gegenüber einer Stichgruppennähmaschine gattungsfremd
ist, wäre das impulsgesteuerte Antriebssystem für den Antrieb der Kurvenscheibe einer Stichgruppennähmaschine
ungeeignet, weil bei einer Veränderung der Länge einer Stichgruppe keine automatische Anpassung
des Antriebssystems zur Konstanthaltung der Stichlänge möglich wäre.
Durch die US-PS 41 85 571 ist eine Haashaltnähmaschine bekannt, bei der ein einen Stoffschieber enthaltendes
digital gesteuertes Transportsystem mit einer analogen Justiervorrichtung versehen ist Diese dient
zum Verändern der in einem Musterspeicher enthaltenen Stichlängen-Grunddaten. Mit den so gewonnenen
Steuerdaten wird ein Gleichstrom-Stellmotor betrieben, der mit einer die Stichlänge bestimmenden mechanischen
Stichstellvorrichtung verbunden ist Da mit Hilfe dieses Antriebssystems nur Stellbewegungen ausführbar
sind, wäre es für den Antrieb der Kurvenscheibe einer Stichgruppennähmaschine ungeeignet Es besteht
ferner keine Möglichkeit, bei einer Vergrößerung djs
Nähmusters die Anzahl der Stiche automatisch mitzuverändern,
um eine bestimmte Stichlänge zu erzielen bzw. beizubehalten.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stichgruppennähmaschine
zu schaffen, bei der das für die Erzielung der gewünschten Stichanzahl bzw. Stichlänge bzw. der Länge
der zu nähenden Stichgruppe erforderliche Verhältnis der Drehzahl der Kurvenscheibe zur Drehzahl der
Nähmaschine auf einfache Weise und trotzdem genau einstellbar sein soll und während des Nähens auch bei
hohen Drehzahlen der Nähmaschine auf dem eingestellten Wert gehalten werden soll.
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
Vorschubbev. igung 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 ss 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 6.ή
Siichgruppen besteht auj einer oder mehreren Reihen
geradlinig verlaufender sogenannter Spannstiche und einer Vielzahl von die Soannstiche 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 Z5 mm gebildet und zwar sowohl .bei
kurzen als auch bei langen Riegeblähten.
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 Zickzack-. Stiche zu variieren, wodurch an den jeweiligen Einsatzzweck
und die Stoffart angepaßte Riegelnähte mit stets optimaler Sf annstichlänge von 2,5 mm und wahlweise
engen oder weiten Zickzackstichen .^bildet werden können. Bei einer Änderung der Länge de: Riegelnaht
wird durch eine entsprechende Änderung der Drehzahl der Kurvenscheibe die Anzahl der Spannstiche in Abhängigkeit
von der jeweiligen Länge der Riegelnaht so veränder , daß auch in diesem Fall die optimale Spannstichlänge
von 2,5 mm beibehalten wird. Die Maßnahme nach Anspruch 3 ermöglicht es somit die in einer Steuerkurvenscheibe
enthaltenen Grunddaten einer Stichgruppe auch noch abschnittsweise 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, weiche die Führungsgröße
für den dem Motor für die Kurvenscheibe zugeordneten Regelkreis bildet
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Stichgruppennähmaschine;
Fig.2 eine Schnittdarstellung nach Linie H-II der Fig. 1;
Fig.3 eine Schnittdarstellung nach Linie Hl-III der
Fig. 2;
Fig.4 ein Blockschaltbild der Regel- und Steuerschaltung
des Motors für die Steuerkurvenscheibe;
F i g. 5 eine Darstellung einer Riegelnaht.
Die Nähmaschine weist ein Gehäuse 1 auf, das aus einer Trägerplatte 2, einem Sockel 3, einem Tragarm 4.
einem Ständer 5 und sinem Arm 6 besteht, der in einen
Kopf 7 ausläuft. Im Arm 6 ist eine Armwelle 8 gelagen. die über eine Kurbel 9 unJ einen Lenker 10 eine Nadelstange
Il 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 13 aufgenommen, der auf pinem parallei zur Längsachse des
Armes 6 verlaufenden Bolzen 14 verschiebbar gelagert und mit einer parallel zu ihm verlaufenden Schubstange
15 verbunden ist. Die Schubstange 15 bilde! di» Abtriebsglied
eines Zickzack-Stichstellers 16, mit dem die Uberstichbreite von Zickzackstichen gesteuert wird. Bei
«Jem Zickzack-Stichs'eller 16 handelt es sich um einen
bekannten Gelenkstichsteller. Er weist einen Hebel 17 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 Außenseite des Armes 6 eine Kurbel 24. Die
Kurbel 24 ist über einen Lenker 25 mit einem Arm einer zweiarmigen Kurbel 26 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 27 an der Mantelfläche einer spiralförmigen Kurvenscheibe 31 ab. Die Kurvenscheibe 3i 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 34 angelenkt der in einem Ansatz 35 des Sockels 3 gelagert ist. Im Hebel 34 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 Abtricbswelle 40 eines Motors 41 in Antriebsverbindung. Am Motor 41 ist ein durch die Welle
40 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 16 innerhalb der durch die manuell einstellbare Kurvenscheibe 31 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 Am oberen Ende der Welle 47 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 51 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 51 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 51 ist ein flacher zylindrischer Ansatz
55 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 aufliest Ein Ende des Armes 63 ist drehbar auf einem
Gleitstein 64 angeordnet, der in einer parallel zur Längsachse des Tragarmes 4 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 4 ist mit 68 bezeichnet. An der Unterseite des Armes 63 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 4 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 64 der Schwenkbewegung
des Armes 63 eine Längsverschiebung überlagert, so daß der Arm 63 im Bereich der Durchtrittsöffnung 67
eine geradlinige, quer zur Längsachse des Tragarme; 4
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 74 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 51 befestigte Halteleiste 52 ist als eine seitlich über den Schlitten 5Ϊ hinausragende Zahnstange ausgebildet und kämmt mit einem in einer Aussparung 78 des Ansatzes 48 angeordneten Ritzel 79. Das
Ritzel 79 ist auf einer Welle 80 befestigt, die in einer zentrischen Bohrung 81 der Welle 47 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 Segmentscheibe 86 wirkt mit
einem induktiven Schutzschalter 89 zusammen. Die untere Segmentscheibe 88 wirkt mit einem zweiten induktiven Schlitzschalter 90 zusammen. Auf dem seitlich
über den Tragarm 4 vorspringenden 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 51 bilden gemeinsam mit dem Mitnehmer 56 ein
Getriebe 91 für den Nähguthalter 73.
Der in F i g. 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 mit verzögerter selbsttätiger Ausschaltung sowie ein
Schaltkontakt 94 eines Relais 95 zugeordnet. Schalter 93 und Schaltkontakt 94 sind parallel geschaltet 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 Isp von Spannstichen SP und
das andere (98) der Einstellung der Stichlänge Izz von Zickzackstichen ZZdient. Die Ausgangsspannung öl,
B 2 der beiden Potentiometer 97, 98 wird über einen Wechselkontakt 99 eines Relais 100 abwechselnd einem
ersten Eingang eines Dividiergliedes 101 als Dividend zugefOu. Das mit dem Getriebe 91 mechanisch gekoppelte
Potentiometer 83 dient der Einstellung der Riegellänge Ir. Die Ausgangsspannung C des Potentiometers
83 wird als Divisor einem zweiten Eingang Ü-.s Dividiergliedes
101 zugeführt.
Bei dem Dividierglied 101 handelt es sich um einen in einer Dividierschaltung betriebenen Vier-Quadrant-Analog-Multiplizierer
ICL 8013 der Firma Intersil mit der Funktion
nete Stiche mit der Stichlänge Null. Dann folgt eine Anzahl von Zickzackstichen ZZ mit der Stichlänge Izz.
die die Spannstichnaht überdeckt. Am Ende der Zickzacknaht liegen wieder ein oder mehrere Querstiche QS
und ein oder mehrere Vernähstiche VS, die an der Stelle des letzten Querstiches QSgebildet werden.
Die in F i g. 5 dargestellte Riegelnaht besteht aus insgesamt 48 Stichen und hat eine Riegellänge Ir von
40 mm. Die 48 Stiche unterteilen sich in 16 Spannstiche
ίο SP, 4 Querstiche QS. 1 Vernähstich VSund 27 Zickzackstiche
ZZ. Hierbei haben die Spannstiche S/3eine Stichlänge
IS
'SP
= 2,5 mm
und die Zickzackstiche ZZ eine Stichlänge , 40mm
Der Faktor 10 ergibt sich aus dem inneren Aufbau des Dividiergliedes 101.
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 41 auch Strom in beiden Polaritäten aufnehmen
kann. Bei dem Regelverstärker 102 handelt es sich um den getakteten Leistungsverstärker BN 6441 der
Firmi. 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 πκ dieses Motors
in analoger Weise als Gleichspannung ab. Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 42 wird als den
Istwert darstellende Regelgröße X dem Regelverstärker 102 zugeführt
Der Regelverstärker 102, der Motor 41 und der Tachogenerator
42 bilden gemeinsam einen Regelkreis 103. Der Tachogenerator 96, die Potentiometer 83, 97,
98 und das Dividierglied 101 bilden zusammen eine Steuereinrichtung 104 zur Bildung der Führungsgröße
W für den Regelkreis 103.
Der als wegabhängiger Schalter wirkende Schlitzschalter
89 ist mit dem Relais 100 verbunden, das bei Freigabe des Schlitzschalters 89 den Wechselkontakt 99
so schaltet, daß das für die Einstellung der Spannstichlänge /5p 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 94 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 F i g. 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 Isp bezeichnet Am Ende der Spannstichnaht
lieeen ein oder mehrere als Querstiche QS bezeich-27
1,48 mm.
Die Kurvenscheibe 38 dreht sich bei der Bildung der Riegelnaht nach F i g. 5 während des gesamten Nähvorganges,
also sowohl im Spannstich- als auch im Zickzackbereich mit gleichbleibender Drehzahl. Für die Bildung
der Spannstiche SPsteht ein Winkelbereich von
360 16
48
48
= 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 Spanstichbereich pro Stich einen größeren radialen
Anstieg als im Zickzackbereich. Der radiale Kurvenanstieg drsp im Spannstichbereich beträgt 1285 mm, der
radiale Kurvenanstieg Jrzz im Zickzackbereich 0,74 mm.
Für die Bildung der Spannstiche SP muß die Drehzahl nK des die Kurvenscheibe 38 antreibenden Motors 41 in
einem bestimmten Verhältnis zur Drehzahl nA der Armwelle
8, zur Riegellänge Ir und zur Stichlänge Isp stehen.
Diese einzelnen Einflußgrößen stehen in folgendem Funktionsverhältnis
Für die Bildung der Riegelnaht nach F i g. 5 ist über den Stellhebel 60 der Schlitten 51 auf dem Tragarm 50
gemäß F i g. 2 nach links bis an die Grenze des Stellbereiches verschoben. In dieser Stellung des Schlittens 51
hat der Mitnehmer 56 den größtmöglichen Abstand zur Drehachse der Weile 47, so daß beim Getriebe 91 das
maximale Obersetzungsverhältnis eingestellt ist Beim Verschieben des Schlittens 51 verdreht die mit diesem
verbundene, als Zahnrtange ausgebildete Halteleiste 52 das Ritzel 79 und stellt über die Welle 80 das Potentiometer
83 auf einen dem Obersetzungsverhältnis des Getriebes 91 analogen Wert ein. Das für die Einteilung der
Stichlänge kr bestimmte Potentiometer 97 ist stets auf
die Stichlänge 2,5 mm eingestellt Das für die Einstellung der Stichiänge Izz bestimmte Potentiometer 98 wird auf
den Wert der gewünschten Stichlänge Izz eingestellt
& h. bei der Riegelnaht nach F i g. 5 auf 1,48 mm.
Die Nähmaschine wird durch Betätigen des Schalters
93 eingeschaltet worauf der Motor 92 die Armwelle 8 während der ersten Stiche mit einer Drehzahl von
9 10
1000 min-1 antreibt. Mit dem Einschalten werden das Der stetige Antrieb der Kurvenscheibe 38 und der
Potentiometer 83 und der Regelverstärker 102 an Span- kontinuierliche Kurvenverlauf der Kurvennut 44 bewir-
nung gelegt. Die von der Größe des Übersetzungsver- ken während des Nähens der Spannstiche SPeine steti-
hältnisses des Getriebes 91 abhängige und somit die ge Verschwenkung des Hebels 46. Die Schwenkbewe-
Riegellänge Ir in analoger Form abbildende Ausgangs- 5 gung des Hebels 46 wird über den Tragarm 50 und den
spannung Cdes Potentiometers 83 liegt stetig am Divi- auf ihm eingestellten Schlitten 51 und den Mitnehmer 56
dierglied 101 an. Die Drehzahl nA der Armwelle 8 wird übertragen. Der Mitnehmer 56 verschwenkt den Arm
durch den Tachogenerator % in analoger Weise als 63 um die Drehachse auf dem Gleitstein 64.
Gleichspannung abgebildet. Die Ausgangsspannung des Das durch die Lage des Schlittens 51 bestimmte
Tachogenerators % wird gleichzeitig den beiden Poten- 10 Übersetzungsverhältnis des Getriebes 91 und die in Ab-
tiometern 97, 98 zugeführt. Beim Einschalten des Mo- hängigkeit vom Übersetzungsverhältnis sowie der
tors 92 befindet sich die Segmentscheibe 86 außerhalb Drehzahl ηΛ und der eingestellten Spannstichlänge Isr
des Schlitzschalters 89. In dieser Stellung des Schlitz- gesteuerte Drehzahl πκ des Motors 41 bewirken, daß
schalters 89 ist das Relais 100 so geschaltet, daß der der Nähguthalter 73 im Bereich der Durchtrittsöffnung
Wechselkontakt 99 das für die Einstellung der Stichlän- 15 67 während jeder Stichbildung um einen Betrag von
ge Isp bestimmte Potentiometer 97 mit dem Dividier- 2,5 mm verschwenkt wird, wodurch sich entsprechend
glied 101 verbindet und dessen Ausgangsspannung B1 lange Spannstiche SP ergeben. Die kontinuierliche Ver-
am Dividierglied 101 anliegt. Die Spannungen B1 und C Schwenkung des Nähguthalters 73 führt zwar zu einer
werden im Dividicfgüed 501 nach der ΓοΓϊπεΊ Ablenkung der irn Nähgut eingestochenen Nadel 12.
20 jedoch ist die Ablenkung bei einer Stichlänge von
. m 10 B 2,5 mm noch so gering, daß weder ein Nadelbruch oder
C eine Beeinträchtigung der Fadenverknüpfung noch eine
sichtbare Beschädigung des Nähgutes auftreten.
dividiert, wobei der Spannungswert B1 das mathemati- Während des Nähens der Spannstiche SP wird der
sehe Produkt der analogen Spannungswerte für die Ein- 25 Hebel 34 durch den tiefer liegenden Abschnitt 43a der
gangsgrößen Isp und nA und der Spannungswert C der Nockenbahn 43 so weit nach unten gedrückt, daß die
analoge Spannungswert für die Eingangsgröße k ist. Zugstange 28 den Lenker 20 des Zickzack-Stichstellers
Die Ausgangsspannung A des Dividiergliedes 101 16 in einer im wesentlichen waagrechten, parallel zum
wird als Führungsgröße W des Regelkreises 103 dem Hebel 17 verlaufenden Stellung hält. In dieser Stellung
Regelverstärker 102 zugeführt. Die Ausgangsspannung 30 des Lenkers 20 haben die vom Exzenter 19 am Hebel 17
des Regelverstärkers 102 wird als Ankerspannung dem erzeugten Schwingbewegungen keinen Einfluß auf die
Motor 41 zugeführt, wobei die Drehzahl πκ des Motors Lage der Schubstange 15, so daß der Rahmen 13 und die
41 im proportionalen Verhältnis zur Größe der angeleg- Nadelstange 11 keine seitlichen Bewegungen ausführen,
ten Spannung steht Beim Nähen der Riegelnaht nach Gegen Ende des Spannstichbereiches gelangt der Ab-
F i g. 5 ergibt sich bei einer Drehzahl ηΛ der Armwelle 8 35 schnitt 436 der Nockenbahn 43 in den Bereich der Ab-
von 1000 min-' fürden die Kurvenscheibe38antreiben- tastrolle 36. Durch die Wirkung der Zugfeder 27 wird
den Motor4! eine Drehzahl n* von 173 min-'. die Abtastrolle 36 nach oben gezogen, wobei die Zug-
Der mit dem Motor 41 antriebsmäßig verbundene stange 28 über die Kurbel 26, den Lenker 25, die Kurbel
Tachogenerator 42 bildet die die Regelgröße A'darstel- 24 und die mit ihr fest verbundene Kurbel 22 den Lenker
lende Drehzahl πκ des Motor 41 in analoger Weise als 40 20 mit dem Bolzen 21 nach aufwärts schwenkt. Da der
Gleichspannung ab. Die Ausgangsspannung des Tacho- Hebel 17 mit dem dem Bolzen 21 gegenüberliegenden
generators 42 wird zur Durchführung des Soll-Istwert- Ende des Lenkers 20 verbunden ist, bewirkt die vom
Vergleiches an einen Eingang des Regelverstärkers 102 Exzenter 19 am Hebel 17 erzeugte Schwingbewegung
zurückgeführt, wodurch der durch die Führungsgröße zugleich eine Schwingbewegung des Lenkers 20. Auf-
W vorgegebene Drehzahlsollwert sehr genau eingehal- 45 grund der Verlagerung des Bolzens 21 hat jetzt die
ten wird. Schwingbewegung des Lenkers 20 an der Gelenkstelle
Nach einigen Stichen wird die Drehzahl nA der Näh- mit dem Hebel 17 eine horizontale Komponente, die
maschine auf 4000 min-' erhöht Die sich damit propor- bewirkt daß der Hebel 17 und damit die Schubstange 15
tional erhöhende Ausgangsspannung des Tachogenera- und die Nadelstange 11 im Takt der Stichbildung seitli-
tors 96 bewirkt sofort eine entsprechende Vergröße- 50 ehe Schwingbewegungen ausführen. Diese erzeugen ge-
rung des Wertes der Ausgangsspannung B1 des Poten- gen Ende des Spannstichbereiches einen allmählichen
tiometers 97 und damit der Ausgangsspannung A des Übergang von den geradlinigen Spannstichen SP zu den
Dividiergliedes 101 bzw. der Führungsgröße W. Die Querstichen QS, welche die gleiche Überstichbreite b
Vergrößerung der Führungsgröße W führt unmittelbar wie die nachfolgenden Zickzackstiche ZZhaben.
zu einer entsprechenden Erhöhung der Drehzahl ηχ des 55 Die Überstichbreite b ist durch die Einstellage der
Motors41 auf einen Wert von 71 min-'. Kurvenscheibe 31 bestimmt. Die Kurvenscheibe 31 be-
Zum Zeitpunkt der Einschaltung der Nähmaschine grenzt die durch die Zugfeder 27 bewirkte Aufwärtsbe-
befindet sich die Segmentscheibe 88 außerhalb des wegung der Zugstange 28, indem sie für die Rolle 30 als
Schlitzschalters 90. Dadurch ist das Relais 95 so geschal- Anschlag dient
tet, daß der Schaltkontakt 94 geöffnet ist Nach kurzer 60 Nachdem die Steuerkurvenscheibe 38 den für die BiI-
Zeit hat der Motor 41 die Welle 37 so weit gedreht daß dung der Spannstiche SP vorgesehenen Winkelbereich
die Segmentscheibe 88 in den Schlitzschalter 90 einläuft von 120° durchlaufen hat tritt die Segmentscheibe 86 in
und als Folge davon das Relais 95 geschaltet und der den Schlitzschalter 89 ein und schaltet das Relais 100,
Schaltkontakt 94 geschlosen wird. Erst danach öffnet wodurch der Wechselkontakt 99 umgeschaltet und das
der mit verzögerter selbsttätiger Ausschaltung arbei- fö für die Einstellung der Stichlänge Izz der Zickzackstiche
tende Schalter 93 sich, so daß ab diesem Zekpunkt der ZZ vorgesehene Potentiometer 98 mit dem Dividier-
Motor 92 über den geschlossenen Schaltkontakt 94 mit glied 101 verbunden wird. Jetzt ist die Drehzahl ηκ des
seiner Steuerschaltung verbunden ist Motors 41
Da bei der Bildung der Riegelnaht nach F i g. 5 das
Verhältnis der Stichlänge /s/»zur Stichlänge /ödem Verhältnis
des radialen Anstiegs z/rspder Kurvennut 44 zum
radialen Anstieg Δτζζ entspricht und deshalb die Drehzahl
des Motors 41 im Bereich der Zickzackstiche ZZ die gleiche ist wie im Bereich der Spannstiche SP, hat in
diesem Fall die Ausgangsspannung B 2 des Potentiometers 98 den gleichen Wert wie die Ausgangsspannung
B1 des Potentiometers 97, so daß die Führungsgröße W
unverändert iileibt
Gegen Ende des Nähvorganges verringert die Steueinschaltung
des Motors 92 die Drehzahl Πα der Armwelle
8 von 4000 min-' auf 1000 min-'. Unmittelbar darauf wird über die Steuereinrichtung 104 und den Regelkreis
103 die Drehzahl ηκ des Motors 41 im gleichen Verhältnis reduziert.
Nach einer vollständigen Umdrehung der Steuerkurvenscheibe 38 ist der Vernähstich VS gebildet und die
Riegelnaht fertiggestellt Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die beiden Segmentscheiben 86 und 88 aus den
Schlitzschaltern 89 bzw. 90 heraus, wodurch Ober die 2s beiden Relais 95 und 100 zum einen der Schaltkontakt
94 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 41 abgebremst, so daß kein nennenswerter
Nachlauf der Kurvenscheibe 38 siaitfmdeL
Soll von der Riegelnaht nach F i g. 5 ausgehend die Riegellänge Ir 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 ηκ betrieben wird. Bei einer
Riegellänge /«=25 mm erhöht sich die Drehzahl ηκ sowohl
für den Spannstich- als auch für den Zickzackstichbereich bei einer Drehzahl πλ von 1000 min-1 auf
283 min-' und bei einer Drehzahl η α von 4000 min-'
auf 114 min-'. Die höhere Drehzahl ηκ ergibt in Verbindung
mit dem kleineren Obersetzungsverhältnis des Getriebes 91 wieder eine Stichlänge Isp von 23 mm im
Spannstichbereich und eine Stichlänge /zz von 1,48 mm im Zickzackstichbereich. Allerdings besteht jetzt die
Riegelnaht aus weniger Stichen.
Soll bei gleichbleibender Stichlänge Isp von 25 mm
die Stichlänge Izz im Zickzackstichbereich auf beispielsweise
0.6 mm reduziert werden, so wird die gewünschte Stichlänge Izz am Potentiometer 98 eingestellt Da die
jetzt im Wert verringerte Ausgangsspannung B 2 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 41 nach dem Umschalten
des Wechselkontaktes 99 gegenüber der Drehzahl πκ im
Spannstichbereich jetzt im Zickzackstichbereich mit niedrigerer Drehzahl ηκ betrieben wird. Während bei
einer Riegellänge Ir von 40 mm und einer Drehzahl πα
von 1000 min-' die Drehzahl ηκ im Spannstichbereich
wieder 17,8 min-1 beträgt, verringert sich die Drehzahl
ηκ im Zickzackstichbereich auf 9 min-'. Bei eil .er-Drehzahl
Πα von 4000 min-' ergibt sich für den Spannstichbereich
eine Drehzahl π* = 71 min-' und für den Zickzackstichbereich
ηκ — 36 min-'. Die verringerte Drehzahl
ηκ im Zickzackstichbereich verkürzt also die Stichlänge
Izz und bewirkt, daß die Anzahl der Zickzackstiche
entsprechend größer als bei der Riegelnaht nach F i g. 5 ist
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
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) mit einem eigenen Motor (41) verbunden ist, dessen Drehzahl in Abhängigkeit
von der Stichlänge und/oder der Länge der Stichgruppe sowie gegebenenfalls der unterschiedlichen
Stichlänge verschiedener Sticharten (Spannstich, Zickzackstich) der Stichgruppe durch eine mit
einem Verstärker (102) verbundene Steuereinrichtung (104) in Abhängigkeit von der Drehzahl der
Nähmaschine und/oder vom Obersetzungsverhältnis
des Getriebes (SI) variierbar ist
2. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (102) als
Regelverstärker Bestandteil eines Regelkreises (103) ist, dessen Regelgröße (X) die Drehzahl des die Kurvenscheibe
(38) antreibenden Motors (41) ist und dessen Führungsgröße (W) von der Steuereinrichtung
(104) gebildet wird.
3. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
(104) bei Unterteilung der Stichgruppe in wenigstens zwei Abschnitte (Spannstichbereich,
Zickzackstichbereich) mit unabhängig voneinander variierbarer Stichlänge einen we^abhängigen Schalter
(89) aufweist, der nach einer der Länge des ersten Abschnittes (Spannstichbereich) entsprechenden
Teilumdrehung der Kurvenscheibe (38) betätigbar ist
4. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
(104) zwei von der Ausgangsspannung eines durch die Nähmaschine angetriebenen Tachogeneratorr
(96) gespeiste Potentiometer (97,98) aufweist, deren Ausgangsspannung (B 1, B 2) durch einen durch den
wegabhängigen Schalter (89) betätigbaren Umschalter (99,100) einem Dividierglied (101) abwechselnd
als Dividend zuführbar ist und daß die Steuereinrichtung (104) ein weiteres Potentiometer (83) aufweist,
das mit einem das Übersetzungsverhältnis 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.
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