DE3615574C2 - Zickzack-Nähmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zickzack-Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft sie eine Nähmaschine, die eine Anordnung zum Nachfahren der Kante eines Nähgutes (im folgenden auch als "Stoffkante" bezeichnet) und zum Nähen einer Linie von Stichen, welche einen konstanten, vorbestimmten Abstand von der Nähgutkante entfernt ist, aufweist.

Eine gattungsgemäße Zickzack-Nähmaschine, die eine Anorndung zum Folgen der Nähgutkante aufweist, um eine Naht entlang der Nähgutkante zu nähen, ist bekannt aus der Offenbarung der US-PS 4 248 168. In der offenbarten Nähmaschine wird der Ort der Nähgutkante durch einen Kantensensor abgetastet, und der seitliche Nadelauslenkmechanismus wird gesteuert in Abhängigkeit zu einem von dem Sensor erzeugten Signal, um eine Stichlinie in einem vorbestimmten Abstand zu der Nähgutkante zu nähen.

Wie in dem oben erwähnten US-Patent beschrieben, kann eine Zickzack-Nähmaschine, welche eine seitliche Nadelauslenkfunktion eingebaut hat, um die Nadelposition in der Richtung senkrecht zu der Vorschubrichtung eines zu bearbeitenden Nähgutes zu ändern, so ausgebildet sein, daß sie eine Linie von Stichen entlang der Kante des Nähgutes näht, während sie der Nähgutkante folgt oder ihr nachfährt, indem ein Sensor, der die Nähgutkante erkennt, und andere einfache, auf den Sensor empfindliche Elemente hinzugenommen werden.

In der in dem oben erwähnten US-Patent offenbarten Anordnung ist der Kantensensor vom Lichtdurchlassungstyp, der einem Photosensor enthält, der in dem Maschinenbett montiert ist und dessen Ausgangssignal einem Bereich entspricht, welcher von dem zu bearbeitenden Nähgut bedeckt ist. Die Nadel wird in Querrichtung um eine Entfernung bewegt, die dem Pegel des Ausgangssignales entspricht. Zum genauen Abtasten der Nähgutkante muß der Kantensensor ein lineares Ausgangssignal liefern mindestens über einen Nachweisbereich, innerhalb dessen die Nähgutkante erwartungsgemäß bewegt wird. Daher muß die Nähmaschine einen teuren Sensor für genaues Erkennen der Nähgutkante benutzen. Weiterhin muß das auf den Kantensensor empfindliche Steuerelement Hardware- oder Software-Einrichtungen zum Umwandeln des Ausgangssignales des Photosensors in eine seitliche Bewegung der Nadel aufweisen. Deswegen ist das Steuerelement kompliziert und entsprechend teuer.

Aus der DE 27 20 919 A1 ist eine Nähmaschine bekannt, die einen an dem Maschinengestell befestigten Detektor und eine auf dem Maschinenbett in Vorschubrichtung hinter der Nähposition vorgesehene Licht reflektierende Fläche aufweist. Dadurch ist es möglich, den Beginn und das Ende eines Nähgutes zu erfassen und entsprechende Signale an eine Steuereinrichtung abzugeben.

Aus der DE 29 17 950 C2 ist eine Vorrichtung zum selbständigen Führen von Nähgut an einer Nähmaschine bekannt. Diese Nähmaschine weist einen an dem Nähmaschinengestell befestigten Detektor und eine in Vorschubrichtung quer von der Nähposition vorgesehene Licht reflektierende Fläche auf. In einer ersten Position deckt das Nähgut die Licht reflektierene Fläche ab, so daß ein schwaches Signal in dem Detektor auftritt. Wenn das Nähgut einen bogenförmigen Teil enthält, gibt das Nähgut die Licht reflektierende Fläche frei, wodurch der Detektor ein stärkeres Signal abgibt. Dadurch wird die Stichlänge in Abhängigkeit des längeren Weges des Bogens gesteuert.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Zickzack-Nähmaschine der eingangs beschriebenen Art vorzusehen, bei der ein genaues Nachfahren der Kante eines Nähgutes mit einem kostengünstigen Kantensensor bei geringen Anforderungen an die Linearität des Ausgangssignales möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Zickzack-Nähmaschine der eingangs beschriebenen Art gelöst, die durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gekennzeichnet ist.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Nähmaschine sind in den Unteransprüchen (Ansprüche 2-5) angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Zickzack-Nähmaschine verursacht eine Bewegung der Nähgutkante in seitlicher Richtung eine Änderung des Betrages des von dem Licht empfangenden Teil der Detektorvorrichtung empfangenen Lichtes, woraus sich ein Unterschied zwischen dem erkannten Betrag und dem vorbestimmten Referenzbetrag ergibt. Die Steuervorrichtung ist abhängig von der Detektorvorrichtung, um die Bewegungsvorrichtung so zu steuern, daß die Querposition der Nadelstangenschwinge so eingestellt wird, daß der oben erwähnte Unterschied zu Null wird, und daß dabei die Querposition der Nadel in Abhängigkeit zur Änderung der Querposition der Nähgutkante geändert wird. Infolgedessen ist die Nähmaschine in der Lage, eine Linie aufeinanderfolgender Stiche in einem vorbestimmten, konstanten Abstand von der Nähgutkante zu bilden.

Da die Querposition der Detektorvorrichtung geändert wird in einem vorbestimmten räumlichen Verhältnis zu der Querposition der Nadel, wenn die von der Detektorvorrichtung erkannte Nähgutkante aus der vorbestimmten Position bewegt wird, so wird das Zentrum des Nachweisbereiches der Nachweisvorrichtung mit der Nähgutkante verschoben, wobei das Zentrum des Nachweisbereiches in einem nicht übermäßig großen Abstand von der Nähgutkante angeordnet wird. Demgemäß wird von der Detektorvorrichtung nicht gefordert, daß sie über einen weiten Bereich der Querrichtung eine lineare Ausgangscharakteristik aufweist. Mit anderen Worten kann die Nähmaschine ein vergleichsweise billiges Detektorelement verwenden.

Weiterhin kann die Nähmaschine ein relativ wenig kompliziertes und billiges auf die Detektorvorrichtung antwortendes Steuersystem verwenden. Die Steuervorrichtung ist nämlich so ausgebildet, daß sie den mit der Nadelstangenschwinge verbundenen Steuermotor steuert, so daß der Betrag des von dem Licht empfangenden Teil empfangenen Lichtes mit dem vorbestimmten Referenzbetrag übereinstimmt. Folglich wird von der Steuervorrichtung nicht gefordert, daß sie Einrichtungen zum Umwandeln des Ausgangssignales der Detektorvorrichtung in einen Betrag der Querbewegung der Nadel aufweist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist auf dem Maschinenbett eine sich quer zur Vorschubrichtung des Nähgutes erstreckende Licht reflektierende Oberfläche vorgesehen. In diesem Fall sind das Licht aussendende Teil und das Licht empfangende Teil der Detektorvorrichtung beide oberhalb der Licht reflektierenden Oberfläche angeordnet (Anspruch 3).

Die das obige Merkmal (entsprechend Anspruch 3) enthaltende Nähmaschine muß keinen herkömmlicherweise geforderten zweiten photoelektrischen Sensor verwenden zum Ausgleich einer Veränderung im Ausgang des Kantensensors aufgrund sich verändernder Parameter des gehandhabten Nähgutes, weil eine Änderung in der Intensität des vom Nähgutes reflektierten Lichtes aufgrund einer Änderung im Material, in der Farbe oder in anderen Parametern des Nähgutes extrem kleiner ist als ein Unterschied in der Intensität des von der reflektierenden Oberfläche reflektierten Lichtes und von dem von dem Werkstück reflektierten Licht. Daher ist die Nähmaschine hinsichtlich ihrer Kosten und ihrer Steuergenauigkeit des Abstandes zwischen der Nähgutkante und der Linie der zu bildenden Stiche auf dem Nähgut weiter verbessert, sogar wenn das Nähgut ein kariertes oder andersartig gemustertes Kleidungsstück ist.

Diese Weiterbildung der Erfindung (Anspruch 3) hat insbesondere auch noch den Vorteil, daß kein zweites Licht empfangendes Teil vorgesehen werden muß, das zur Erzeugung eines Bezugssignales nur das zu bearbeitende Nähgut erfaßt. Dieses ist selbst dann nicht notwendig, wenn das zu nähende Nähgut nicht nur in sich unterschiedliche Farben aufweist, sondern wenn es auch in sich gemustert ist, wie es bei einem Karomuster z. B. der Fall ist.

Wie oben ausgeführt wurde, ist die Anordnung des Licht aussendenden Teiles und des Licht empfangenden Teiles auf der Nadelstangenschwinge und das Versehen einer Licht reflektierenden Fläche auf dem Maschinenbett unter Berücksichtigung der Weiterbildung nach Anspruch 3 ganz besonders vorteilhaft.

Es ist jedoch auch möglich, wenn nämlich Nähgutteile zu nähen sind, die relativ gleichmäßig in der Textur und Farbe sind, daß entweder das Licht aussendende Teil oder das Licht empfangende Teil der Detektorvorrichtung oberhalb des Nähgutes angeordnet ist, während der andere der Licht aussendenden und empfangenden Teile unterhalb des Nähgutes angeordnet ist, so daß das von dem Licht aussendenden Teil ausgesendete Licht durch das Nähgutes hindurchgelassen wird und das durch das Nähgutes hindurchgelassene Licht von dem Licht empfangenden Teil empfangen wird, wie dies die allgemeinere Lehre nach dem Anspruch 1 beinhaltet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung (Anspruch 4) ist eine Bedienungsperson-gesteuerte Vorrichtung vorgesehen, die den Referenzbetrag einzustellen erlaubt, mit dem der Betrag des durch das Licht empfangenden Teil der Detektorvorrichtung empfangenen Lichtes durch die Steuervorrichtung verglichen wird, um den Unterschied zwischen dem erkannten und dem Referenzbetrag zu Null zu machen. Mit dieser Anordnung kann die Bedienungsperson einen gewünschten Abstand zwischen der Nähgutkante und der Linie der zu bildenden Stiche entlang der Kante vorgeben.

Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. von den Figuren zeigt:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Nähmaschine, in der das äußere Erscheinungsbild der Nähmaschine dargestellt wird;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Kopfes der Nähmaschine von Fig. 1, wobei die Kopfabdeckung abgenommen ist, um den inneren Aufbau des Kopfes darzustellen;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Steuersystems der Nähmaschine; und

Fig. 4 und 5 Diagramme, welche die Ergebnisse vergleichender Prüfungen eines photoelektrischen Sensors zum Nachweis der Position der Nähgutkante darstellen, wobei der Sensor vom Lichtreflektionstyp bzw. vom Lichtdurchlassungstyp ist.

Unter Bezugnahme auf die Figuren wird nun eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zickzack-Nähmaschine detailliert beschrieben. Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält die Nähmaschine ein eine flache Oberfläche aufweisendes Maschinenbett 10, eine sich (in der Figur) auf der rechten Seite des Bettes 10 erhebende Säule 12, einen sich vom oberen Ende der Säule 12 im wesentlichen parallel zum Bett 10 sich erstreckenden Arm 14 und einen am freien Ende des Armes 14 geschaffenen Kopf 16. Diese Teile 10, 12, 14 und 16 sind in einem allgemein mit 18 bezeichneten Gestell eingebaut. Der Kopf 16 hat einen Hauptschalter 20 zum Ein- und Ausschalten der Nähmaschine. Der Arm 14 hat ein Anzeigefeld 22, auf dem eine Vielzahl von die auf der gegenwärtigen Nähmaschine verfügbaren Stichmuster anzeigenden Anzeigen vorgesehen sind. Der Arm 14 weist weiterhin einen Musterwählschalter 24 zur Wahl des Stichmusters auf. Auf dem Arm 12 ist ein Nachfahrmoduswählschalter 26 vorgesehen, der benutzt wird, um die Nähmaschine in einen Nachfahrmodusbetrieb zu bringen, indem eine Stichlinie in einem vorbestimmten, konstanten Abstand von der Kante eines Nähgutes gebildet wird. Auf der Säule 12 sind außerdem vorgesehen: Ein Breitenvorgabeteil 28 zur Vorgabe eines Abstandes zwischen der Kante des zu bearbeitenden Nähgutes und der Stichlinie; ein Auslenkungseinstellteil 30; und ein Vorschubeinstellteil 32.

In Fig. 2 wird der innere Aufbau des Kopfes 16 nach Abnahme des Abdeckteiles gezeigt. Ein Trageteil in Form einer Nadelstangenschwinge 36 wird an seinem Ende an einer Welle 38 gehalten, die an einem Vorsprung 34 des Kopfes 16 festgemacht ist, so daß die Schwinge 36 in der vertikalen Ebene um die Welle 38 drehbar ist. An dieser Schwinge 36 ist eine Nadelstange 40 in vertikaler Richtung verschiebbar angebracht. Die Nadelstange 40 ist so ausgebildet, daß sie an ihrem unteren Ende eine Nadel 42 tragen kann, und sie ist über einen Verbindungsstift 44 und andere Teile mit einem (nicht gezeigten) Nadelantriebsmotor verbunden, so daß die Nadelstange 40 und die Nadel 42 während des Betriebes des Nadelantriebsmotors in vertikaler Richtung gerade hin- und herbewegt werden. Die Nadelstangenschwinge 36 ist funktionsmäßig über eine Verbindungsstrebe 46 und andere Teile mit einem Auslenkungssteuermotor 100 (der beschrieben werden wird) verbunden. Mit diesem Auslenkungssteuermotor 100 wird die Nadelstange 40 quer zurVorschubrichtung des zu bearbeitenden Tuches 70 bewegt, wobei die Querposition der Nadel 42 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches veränderlich ist.

Auf der Nadelstangenschwinge 36 ist ein Sensor 54 angebracht, der zusammen mit der Schwinge 36 bewegbar ist. Der Sensor 54 enthält einen Infrarotstrahlen aussendenden Lichterzeuger 56 und eine Photozelle 58, welche, wie später beschrieben wird, die reflektierten Infrarotstrahlen empfängt. In der Nähe der Photozelle 58 ist ein optisches Filter 60 angebracht, welches die Infrarotstrahlen hindurchläßt, Lichtstrahlen anderer Wellenlänge jedoch blockiert.

Die Oberfläche des vorhin erwähnten Maschinenrahmens 10 weist eine Öffnung auf, die durch eine Stichplatte 66 verschlossen ist, welche eine Vielzahl von Schlitzen aufweist, durch die entsprechende Stoffschieber 68 so eingepaßt sind, daß sie über die Stichplatte 66 herausragen. Durch einen (später beschriebenen) Vorschubsteuermotor 98 werden Vorschubbewegungen an die Stoffschieber 68 gegeben, welche mit einem (nicht gezeigten) Steppfuß zusammenarbeiten, um das zu bearbeitende Nähgut 70 in der Vorschubrichtung senkrecht zu der Richtung der seitlichen Auslenkung der Nadel 42 zu transportieren. Die Stichplatte 66 hat weiterhin ein in Richtung der seitlichen Bewegung der Nadel 42, d. h. in der Richtung senkrecht zu der Vorschubrichtung des zu bearbeitenden Nähgutes 70, gebildetes längliches Nadelloch 72. In der Nähe des Nadelloches 72 ist eine reflektierende Oberfläche 74 auf der Stichplatte 66 vorgesehen, derart, daß die Länge der Oberfläche 74 zu dem Nadelloch 72 parallel ist. Die reflektierende Oberfläche 74 reflektiert die von dem Lichterzeuger 56 des Sensors 54 ausgesendeten Infrarotstrahlen, so daß die reflektierten Strahlen, wie vorhin erwähnt, von der Photozelle 58 empfangen werden. Der Sensor 54 ist so ausgebildet, daß er einen Betrag von Infrarotstrahlen, die durch einen vorgegebenen Nachweisbereich der reflektierenden Oberfläche 74 reflektiert werden, erkennt. Das Zentrum des Nachweisgebietes liegt bei einem Punkt, der nach rechts (bezüglich Fig. 2) und nach vorne (zur Bedienungsperson hin) in vorbestimmten Abständen von dem Schnittpunkt der Mittellinie der Nadel 42 und der Ebene der Oberfläche der Stichplatte 66 angeordnet ist (der Schnittpunkt wird im folgenden als "untere Position der Nadel 42" bezeichnet). Der Betrag des von der Photozelle 58 empfangenen Lichtes wird kleiner, wenn das Gebiet des Nachweisbereiches, das durch das zu bearbeitende Nähgut 70 bedeckt ist, größer wird, so daß die Photozelle 58 ein Nachweissignal erzeugt, das dem Gebiet des Nachweisbereiches entspricht, welches nicht von dem zu bearbeitenden Nähgut 70 bedeckt ist.

Das Blockschaltbild der Fig. 3 zeigt ein Steuersystem der vorliegenden Nähmaschine. Obwohl das zu Veranschaulichungszwecken gegebene Steuersystem der Fig. 3 die Form eines diskreten Schaltkreises annimmt, kann der Hauptteil des Steuersystems durch einen Mikrocomputer gebildet werden. Mit dem an dem linken Ende der Figur gezeigten Musterwählschalter 24 ist ein Musterwählzähler 80 verbunden, der die Nummer des Betriebs des Wählschalters 24 zählt. Ein die Zählung des Musterwählzählers 80 darstellendes Signal wird an einen Stichdatengenerator 82 geliefert. Entsprechend dem veränderlichen Zählerergebnis des Zählers 80 wird die entsprechende in das Anzeigefeld 22 eingebaute, Licht aussendende Diode angeschaltet, um das momentan gewählte Stichmuster anzuzeigen.

Der Stichdatengenerator 82 speichert viele Stichdatensätze, die die entsprechenden Stichmuster, welche von der vorliegenden Nähmaschine gebildet werden können, darstellen. Der Stichdatengenerator 82 versorgt einen Vorschubberechnungsschaltkreis 84 und einen Auslenkungsberechnungsschaltkreis 86 mit dem Stichdatensatz, der der momentanen Zählung des Musterwählzählers 80 entspricht. Genauer wird der Stichdatengenerator 82 jedesmal, wenn die Nadelstange 40 am Umkehrpunkt ist, mit einem von einem Zeitgeber 88 erzeugten Zeitimpuls beliefert. Jedesmal, wenn der Stichdatengenerator 82 den Zeitimpuls vom Zeitgeber 88 empfängt, werden Vorschubdaten und Auslenkungsdaten der Stichdaten an die vorschub- und auslenkungsberechnenden Schaltkreise 84 bzw. 86 transportiert.

Ein Vorschubeinstellschaltkreis 89 ist mit dem Vorschubberechnungsschaltkreis 84 verbunden, während ein Auslenkungseinstellschaltkreis 90 mit dem Auslenkungsberechungsschaltkreis 86 verbunden ist. Der Vorschubeinstellschaltkreis 89 beliefert den Vorschubberechnungsschaltkreis 84 mit Vorschubeinstelldaten, die durch das Vorschubeinstellteil 32 veränderbar sind. Der vorschubberechnende Schaltkreis 84 multipliziert die Vorschubdaten von dem Generator 82 mit den Vorschubeinstelldaten von dem Einstellschaltkreis 89 und das durch die Multiplikation erhaltene Produkt wird an den Vorschubsteuerschaltkreis 92 transportiert, wobei die Vorschubdaten der für das ausgewählte Stichmuster gespeicherten Stichdaten entsprechend der momentanen Position des Vorschubeinstellteils 32 eingestellt werden. Ähnlich ist der Auslenkungsberechnungsschaltkreis 86 so ausgebildet, daß er die Auslenkungsdaten von dem Stichdatengenerator 82 entsprechend den Auslenkungseinstelldaten von dem Einbuchtungseinstellschaltkreis 90, welche der momentanen Position des Auslenkungseinstellteiles 30 entspricht, einstellt. Die von dem Berechnungsschaltkreis 86 eingestellten Auslenkungsdaten werden über einen Multiplexer 94 an einen Auslenkungssteuerschaltkreis 96 geliefert. Der Vorschubsteuerschaltkreis 92 steuert den vorhin erwähnten Vorschubsteuermotor 98, um kontrollierte Vorschubbewegungen der Stoffschieber 68 zu bewerkstelligen, während der Auslenkungssteuerschaltkreis 96 den vorhin erwähnten Auslenkungssteuermotor 100 steuert, um kontrollierte seitliche Bewegungen der Nadel 42 zu bewerkstelligen. Auf diese Weise werden aufeinanderfolgende Stiche in dem durch den Musterwählschalter 24 gewählten Muster gebildet.

Der Nachfahrmoduswählschalter 26 ist mit dem Musterwählzähler 80 und mit dem Multiplexer 94 verbunden. Mit dem auf "Betrieb" gestellten Wählschalter 26 wird der Musterwählzähler 80 zurückgestellt. Als Ergebnis werden die ein gerades Stichmuster darstellenden Stichdaten von dem Stichdatengenerator 82 erzeugt. Eine weitere Folge des Inbetriebsetzens des Nachfahrmoduswählschalters 26 ist das Schalten des Multiplexers 94 in eine Position, in der er eine Ausgabe (im folgenden: "Nadelpositionssignal") von einem Nachfahrsteuerelement 110 bevorzugt vor der Ausgabe von dem Auslenkungsberechnungsschaltkreis 86 an den Auslenkungssteuerschaltkreis 96 liefert.

Das Nachfahrsteuerelement 110 weist den vorhin erwähnten Sensor 54 und einen ein Referenzsignal produzierenden veränderbaren Widerstand 112 auf. Der verschiebbare Kontakt des veränderbaren Widerstandes 112 ist entsprechend der Bedienung des Breitenvorgabeteiles 28 beweglich. Ausgaben des Sensors 54 und des veränderbaren Widerstandes 112 werden an einen Komparator 114 geliefert, der wiederum eine eine Differenz zwischen den Ausgaben des Sensors 54 und des Widerstandes 112 entsprechende Ausgabe erzeugt. Die Ausgabe des Komparators 114 wird über einen A/D-Wandler 116 an einen Addierer 118 geliefert. Der Addierer 118 ist so ausgebildet, daß er die digitale Ausgabe des A/D- Wandlers 116 und eine digitale Ausgabe von einem Schalter 120 addiert, jedesmal, wenn der Addierer 118 über ein ODER-Gatter 122 einen Zeitimpuls TP von dem Zeitgeber 88 empfängt. Zusätzlich wird der Zeitimpuls TP mit einer Zeitverzögerung über einen Einzelimpulserzeuger 124 an den Schalter 120 geliefert. Der Schalter 120 hält die Ausgabe von dem Addierer 118 entsprechend des verzögerten Zeitimpulses.

Der Zeitgeber 88 erzeugt den Zeitimpuls TP nur, wenn der die Nadelstange 40 hin- und herbewegende Nadelantriebsmotor in Betrieb ist. Ein Taktgeber 126 ist auch dafür vorgesehen, daß er an den Addierer 118 und an den Schalter 120 einen Taktimpuls ähnlich dem Zeitimpuls TP liefert, sogar wenn die Nähmaschine in Ruhe ist. Der Taktimpuls von dem Taktgeber 126 wird direkt an einen Eingang eines UND-Gatters 128 geliefert, welches außerdem ein "NADEL OBEN"-Signal, das erzeugt wird, wenn die Nadel 42 in ihrer oberen Position ist, und ein "MASCHINE HALT"-Signal, das erzeugt wird, wenn der Nadelantriebsmotor in Ruhe ist, empfängt. Nur wenn die "NADEL OBEN"- und "MASCHINE HALT"-Signale beide vorliegen, wird der Taktimpuls von dem UND-Gatter 128 über das ODER-Gatter 122 an den Addierer 118 und an den Schalter 120 geliefert.

In dem Nachfahrmodusbetrieb der Zickzack-Nähmaschine legt zunächst die Bedienungsperson das zu bearbeitende Nähgut 70 auf die Oberfläche des Maschinenbettes 10, so daß eine entlang der Kante zu bildende Strichlinie im wesentlichen auf die Mitte des in der Stichplatte 66 gebildeten länglichen Nadelloches 72 eingestellt wird. Dann setzt die Bedienungsperson den Nachfahrmoduswählschalter 26 in Betrieb. Als Folge davon wird der Musterwählzähler 80 zurückgestellt und ungeachtet des gewählten Stichmusters wird das gerade Stichmuster gewählt. Der Multiplexer 94 wird in die Position geschaltet, in der das Nadelpositionssignal von dem Nachfahrsteuerelement 110 an den Auslenkungssteuerschaltkreis 96 durchgelassen wird.

Wird das zu bearbeitende Nähgut 70 wie oben beschrieben auf das Maschinenbett 10 gegeben, so liefert der Sensor 54 an den Komparator 114 sein Ausgangsnachweissignal, das dem Gebiet des Nachweisbereiches auf der reflektierenden Oberfläche 74, welche nicht von dem zu bearbeitenden Nähgut 70 bedeckt ist, entspricht. Der Komparator 114 vergleicht dieses Nachweissignal mit dem Referenzsignal von dem veränderbaren Widerstand 112 und liefert an den A/D-Wandler 116 ein analoges Fehlersignal, das dem Unterschied zwischen dem Nachweissignal und dem Referenzsignal entspricht. Das analoge Fehlersignal wird durch den A/D-Wandler 116 in das entsprechende Digitalsignal umgewandelt, welches an den Addierer 118 geliefert wird.

Unter dieser Bedingung bleibt der Nadelantriebsmotor noch in Ruhe und die Nadel 42 wird in ihre höchste Position gebracht. Es werden nämlich das "MASCHINE HALT"- und das "NADEL OBEN"-Signal durch das UND-Gatter 128 empfangen, wodurch der vom Taktgeber 126 erzeugte Taktimpuls durch das UND-Gatter 128 gelassen wird und über das ODER-Gatter 122 an den Addierer 118 geliefert wird. Aufgrund des Empfangs des Taktimpulses addiert der Addierer 118 die Digitalsignale von dem A/D-Wandler 116 und von dem Schalter 120. Die von dem Addierer 118 erhaltene Summe wird nach einer vorbestimmten sehr kurzen Zeit in dem Schalter 120 gespeichert.

Das in dem Schalter 120 gespeicherte digitale Signal wird als Nadelpositionssteuersignal über den Multiplexer 94 an den Auslenkungssteuerschaltkreis 96 geliefert. Der Auslenkungssteuerschaltkreis 96 steuert den Auslenkungssteuermotor 100 durch einen durch das Nadelpositionssignal festgelegten Betrag in der durch dasselbe Signal festgelegten Richtung. Infolgedessen wird die Nadelstangenschwinge 36 in bezüglich der Vorschubrichtung des zu bearbeitenden Nähguts 70 seitlicher Richtung bewegt, bis der Sensor 54 in eine Position bewegt worden ist, in der das entsprechende Nachweissignal mit dem Referenzsignal von dem veränderbaren Widerstand 112 übereinstimmt. Die Frequenz des Taktimpulses ist so festgelegt, daß es der Schwinge 36 möglich ist, ihre Bewegung in die Querposition, in der das Nachweis- und das Referenzsignal miteinander übereinstimmen, während eines Zeitraumes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taktimpulsen vollständig durchzuführen.

Als Folge der Übereinstimmung des Nachweissignales mit dem Referenzsignal wird das als Ausgabe des Komparators 114 erzeugte Fehlersignal Null und das digitale Signal von dem A/D-Wandler 116, das in dem Addierer 118 hinzuaddiert wird, wird ebenfalls Null. Daher wird die durch Addition der Digitalsignale aufgrund des Empfangs des nächsten Taktimpulses erhaltene Ausgabe des Addierers 118 gleich dem momentan in dem Schalter 120 gehaltenen Wert. Demgemäß wird nach der vorbestimmten kurzen Zeit wieder der gleiche Wert in dem Schalter 120 gespeichert. D, h., daß das über den Multiplexer 94 an den Auslenkungssteuerschaltkreis 96 gelieferte Nadelpositionssteuersignal unverändert ist, wobei der Auslenkungssteuermotor 100 und die Nadelstangenschwinge 36 in Ruhe bleiben.

Die Querposition der Nadel 42 wird geändert, wenn die Nadelstangenschwinge 36 in seitlicher Richtung bewegt wird, wobei die untere Position der Nadel 42 in seitlicher Richtung festgelegt wird durch die Größe des von dem veränderbaren Widerstand 112 erzeugten Referenzsignales. Falls die Querposition der Nadel 42 keinen gewünschten Abstand zwischen der Kante des zu bearbeitenden Nähgutes 70 und einer auf dem Nähgut 70 zu bildenden Stichlinie annimmt, dann kann das Referenzsignal des veränderbaren Widerstandes 112 durch Bedienen des oben beschriebenen von der Bedienungsperson gesteuerten Breitenvorgabeteiles 28 geändert werden. Mit dem geänderten Referenzsignal wird der gleiche wie der oben beschriebene Betrieb durchgeführt, um die Querposition der Nadelstangenschwinge 36 und infolgedessen die Querposition der Nadel 42 in ihrer unteren Position zu ändern. Die Beeinflussung des Breitenvorgabeteiles 28 durch die Bedienungsperson ist beendet in dem Moment, wenn die Querposition der Nadel 42 auf der auf dem Nähgut 70 zu bildenden gewünschten Stichlinie liegt. Nach der Ergänzung der des Abstandes zwischen der Kante des zu bearbeitenden Nähguts 70 und der zu bildenden Stichlinie wird der Hauptschalter 20 eingeschaltet, um den Nadelantriebsmotor zu starten. Als Folge davon werden durch die Nadel 42 auf einer Linie, die von der Kante um einen vorbestimmten, durch die Vorgabe des Breitenvorgabeteiles 28 festgelegten Abstand entfernt ist, aufeinanderfolgende Stiche gebildet. Das zu bearbeitende Nähgut 70 wird mit einer Rate transportiert, die festgelegt ist durch die Vorschubdaten von dem Stichdatengenerator 82 und von den Vorschubeinstelldaten von dem Vorschubeinstellschaltkreis 89, d. h., die Rate wird festgelegt durch die von dem Vorschubberechnungsschaltkreis 84 empfangenen eingestellten Vorschubdaten wie in einem gewöhnlichen Betriebsmodus.

Während des Nähbetriebes mit automatisch transportiertem zu bearbeitendem Nähgut 70 handhabt die Bedienungsperson das zu bearbeitende Nähgut 70 so, daß der gewünschte Abstand zwischen der Stoffkante und der beabsichtigten, entlang der Kante zu bildenden Stichlinie eingehalten wird. Trotzdem ist es unvermeidlich, daß die Stiche neben der beabsichtigten Linie gebildet werden. Wenn, genauer gesagt, die Querposition der Nadel 42 von der beabsichtigten Linie entlang der Stoffkante abweicht, so wird das von dem Sensor 54 erzeugte Nachweissignal von dem durch den veränderbaren Widerstand 112 erzeugten Bezugssignal verschieden. Als Folge davon wird von dem Komparator 114 ein Fehlersignal über den A/D-Wandler 116 an den Addierer 118 geliefert. Während des Nähbetriebes wird der von dem Zeitgeber 88 erzeugte Zeitimpuls TP über das ODER-Gatter 122 an den Addierer 118 geliefert. Als Antwort auf diesen Zeitimpuls TP addiert der Addierer 118 das Digitalsignal von dem Schalter 120 zu dem Digitalsignal von dem A/D-Wandler 116 hinzu. Folglich wird der Auslenkungssteuermotor 100 in gleicher Weise gesteuert wie wenn das Breitenvorgabeteil 28 bei ruhender Maschine bedient wird. Die Nadelstangenschwinge 36 wird nämlich seitlich bewegt, bis das Nachweissignal von dem Sensor 54 mit dem Referenzsignal von dem veränderbaren Widerstand 112 übereinstimmt. Daher wird die Querposition der Nadelstangenschwinge 36 und der Nadel 42 geändert, um den gewünschten Abstand zwischen der Stoffkante und der zu bildenden Stichlinie einzustellen. Wenn der Stoff nicht entlang der beabsichtigten Stichlinie transportiert wird, wird, wie erwähnt, die Querposition der Nadel 42 automatisch so angepaßt, daß sie der Kante des zu bearbeitenden Nähgutes 70 folgt, oder daß sie den vorbestimmten Abstand, wie er von der Kante des zu bearbeitenden Nähgutes 70 gemessen wurde, aufrechterhält, wobei die Stiche auf eine Linie gefahren werden können, welche von der Stoffkante um einen vorbestimmten, konstanten Abstand entfernt sind.

Es versteht sich, daß das von dem Sensor 54 erzeugte Nachweissignal konstant ist, solange der Abstand konstant gehalten wird, vorausgesetzt, daß das zu bearbeitende Nähgut 70 glatt oder einfarbig ist. Falls das zu bearbeitende Nähgut 70 ein kariertes oder anderweitig gestaltetes Nähgut ist, das Bereiche verschiedener Farben hat, so muß jedoch der Betrag des Lichtes, der durch das zu bearbeitende Nähgut 70 reflektiert wird, verändert werden können. In diesem Fall wird vorausgesetzt, daß der Betrag des von der Photozelle 58 empfangenen Lichtes und der Wert des Nachweissignales des Sensors 54 verändert werden können, sogar dann, wenn der Abstand zwischen der Stoffkante und der Stichlinie unverändert bleibt. Um das Bestehen der obigen Möglichkeit zu bestätigen, wurden auf der gegenwärtigen Nähmaschine Stofführungsprüfungen durchgeführt, unter Benutzung dreier verschiedener Werkstücke: schwarzes Papier, weißes Papier und blaues Serge-Tuch. Diese drei Materialien wurden auf die Nähmaschine gelegt, ihre Kanten wurden in der gleichen Lage gehalten. Die Prüfungen zeigten im wesentlichen keinen Unterschied in der Querposition der Nadel 42, der von der speziellen Art des Nähgutes abhängt.

In der erläuterten Ausführungsform sind die Licht aussendenden und empfangenden Teile in Form des Lichtaussenders 56 und der Photozelle 58 des Sensors 54 eingerichtet, so daß der Sensor 54 als Detektor vom Lichtreflektionstyp arbeitet, wobei die Zelle 58 so ausgebildet ist, daß sie das reflektierte Licht von der reflektierenden Oberfläche 74 empfängt. Der Lichtaussender 56 und die Photozelle 58 können jedoch so angeordnet sein, daß der Sensor 54 arbeitet wie ein Nachweisgerät vom Lichtdurchlaßtyp, wobei die Photozelle 58 so ausgebildet ist, daß sie das durch das zu bearbeitende Nähgut 70 durchgelassene Licht empfängt. In einem unbeleuchteten Raum wurden vergleichende Tests mit entferntem optischen Filter 60 durchgeführt, um die Empfindlichkeit des Sensors 54 vom Reflektionstyp mit der des Sensors 54 vom Lichtdurchlaßtyp zu vergleichen. Die Prüfungsergebnisse der Lichtreflektions- und Lichtdurchlaßtypen sind in den Fig. 4 bzw. 5 angezeigt. Wie aus dem Diagramm der Fig. 4 hervorgeht, war die Ausgangsspannung der Photozelle 58, welche so ausgebildet ist, daß sie das reflektierte Licht empfängt, im wesentlichen gleich für alle drei Nähgutteile (schwarzes Papier, weißes Papier und blaues Serge-Tuch), ungeachtet der Kantenposition des Nähgutes bezüglich des Nachweisbereiches des Sensors, d. h. ungeachtet der Entfernung der seitlichen Abweichung des Nähgutes von dem vorbestimmten Punkt. Anderersetis zweigte die Ausgangsspannung der Zelle 58, die so ausgebildet ist, daß sie das durchgelassene Licht empfängt, eine beträchtliche, von der Art des Nähgutes abhängende Variation. Die Ausgangsspannungs-Variation wuchs an, wenn das von dem Nähgut bedeckte Gebiet der Zelle 58 vergrößert wurde (wenn der Abstand der seitlichen Abweichung von der Nähgutkante vergrößert wurde), wie in Fig. 5 gezeigt. In diesem Sinne ist es vorteilhaft, den Sensopr 54 als Lichtreflektionstyp statt als Lichtdurchlaßtyp zu verwenden.

Der Abstand zwischen der Stoffkante und der zu bildenden gewünschten Stichlinie kann in der erläuterten Ausführungsform durch Betätigen des Breitenvorgabeteiles 28 und damit einhergehende Änderung des Wertes des von dem veränderbaren Widerstand 112 erzeugten Referenzsignales verändert werden. Es ist jedoch möglich, ein vorbestimmtes konstantes Referenzsignal an den Komparator 114 zu liefern, wobei nicht gefordert ist, daß der Abstand veränderlich ist.

Obwohl die erläuterte Ausführungsform so ausgebildet ist, daß sie die Querposition der Nadel 42 mit dem Breitenvorgabeteil 28 in Abgleich mit einer gewünschten Stichlinie einstellt vor Beginn des Nähbetriebes, so können doch der Taktgeber 126 und das UND-Gatter 128 weggelassen werden, falls eine solche Voreinstellung der Nadelposition nicht benötigt wird.

In der erläuterten Ausführungsform wird die Nadelposition eingestellt durch Beeinflussung des Breitenvorgabeteiles 28, während die Position der Nadel 42 relativ zu der Kante des zu bearbeitenden Nähgutes 70 beobachtet wird. Zum leichten Vorgeben des Abstandes ist es möglich, eine Skala in der Nähe des Breitenvorgabeteiles 28 vorzusehen, so daß die Bedienungsperson die Querposition der Nadel 42 wissen kann durch Ablesen der Position des Vorgabeteiles 28 auf der Skala.

Wie oben beschrieben, ist die erläuterte Ausführungsform der Nähmaschine so ausgebildet, daß auf die Wahl des Nachfahrmodus automatisch das gerade Stichmuster ausgewählt wird, da gerade Stiche üblicherweise in dem Nachfahrmodusbetrieb, der der Kante des zu bearbietenden Nähgutes folgt, benutzt werden. Es können jedoch andere geeignete Stichmuster für den Nachfahrmodus ausgewählt werden.

Nach einer anderen Ausführungsform kann der Nadelstangenoszillator 36 so aufgebaut werden, daß er drehbar oder stoßbar um eine im wesentlichen vertikale Achse ist, um eine Änderung in der Querposition der Nadel 42 bezüglich der Vorschubrichtung des zu bearbeitenden Nähgutes 70 zu erlauben.

Claims (5)

1. Zickzack-Nähmaschine mit:

• a) einem Stoffschieber (68) zum Vorschieben eines Nähgutes (70) in einer Vorschubrichtung auf einem Maschinenbett (10),
• b) einer in ihrer Längsrichtung hin- und herbewegbaren Nadelstange (40) zum Tragen einer Nadelstange (42),
• c) einer die Nadelstange (40) tragenden, bezüglich der Vorschubrichtung quer bewegbaren Nadelstangenschwinge (36) und
• d) einer in der Nähe der Nadelstange (42) angeordneten Detektorvorrichtung (54) zum Erkennen der sich in Vorschubrichtung erstreckenden Nähgutkante,
  dadurch gekennzeichnet,
• e) daß die Detektorvorrichtung (54) ein Licht aussendendes Teil (56) und ein Licht empfangendes Teil (58) aufweist,
• f) daß mindestens das Licht aussendende Teil (56) in einem vorbestimmten räumlichen Verhältnis zu der Nadelstangenschwinge (36) quer zu der Vorschubrichtung bewegbar ist,
• g) daß eine Bewegungsvorrichtung (96, 100) vorgesehen ist zum Ändern der Querposition der Nadelstangenschwinge (36) und des Licht empfangenden Teiles (56) der Detektorvorrichtung (54), und
• h) daß eine Steuervorrichtung (114-120) zum Steuern der Bewegungsvorrichtung so vorgesehen ist, daß ein Betrag des von dem Licht empfangenden Teil (56) empfangenen Lichtes mit einem vorbestimmten Referenzbetrag übereinstimmt, der einen vorbestimmten Abstand zwischen der Nähgutkante und einer Reihe von aufeinanderfolgenden, von der Nadel (42) zu bildenden Stichen entspricht, wodurch die Reihe aufeinanderfolgender Stiche von der Nähgutkante in dem vorbestimmten Abstand quer zu der Vorschubrichtung angeordnet werden.

2. Zickzack-Nähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (54) auf der Nadelstangenschwinge (36) so montiert ist, daß das Licht aussendende Teil (56) und das Licht empfangende Teil (58) der Detektorvorrichtung (54) mit der Nadelstangenschwinge (36) bewegt werden.

3. Zickzack-Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch:
eine auf dem Maschinenbett (10) vorgesehene, sich quer zur Vorschubrichtung erstreckende, Licht reflektierende Oberfläche (74), wobei das Licht aussendende Teil (56) und das Licht empfangende Teil (58) oberhalb der Licht reflektierenden Oberfläche (74) angeordnet sind.

4. Zickzack-Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bedienungsperson-gesteuerte Vorrichtung (28, 112), die durch eine Bedienungsperson der Nähmaschine betätigbar ist, zum Ändern des Referenzbetrages vorgesehen ist,
wobei die Bedienungsperson-gesteuerte Vorrichtung ein Referenzsignal erzeugt, das einem gewünschten Abstand zwischen der Kante des Nähgutes (70) und der Reihe von aufeinanderfolgenden Stichen entspricht,
daß die Detektorvorrichtung (54) ein Erfassungssignal erzeugt, das dem Betrag des Lichtes entspricht, das von dem Licht empfangenden Teil (58) empfangen ist,
wobei die Steuervorrichtung (114 bis 120) die Bewegungsvorrichtung (96, 100) in Abhängigkeit von dem Referenzsignal und dem Erfassungssignal steuert.

5. Zickzack-Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste Signalerzeugungseinrichtung (88) zum Erzeugen eines Zeitimpulses (TP) in zeitlicher Beziehung zu der Hin- und Herbewegung der Nadel (42) vorgesehen ist,
daß eine zweite Signalerzeugungseinrichtungg (126, 128) zum Erzeugen eines Taktsignales an einem vorbestimmten Zeitintervall vorgesehen ist, während sich die Nadel (42) an ihrer oberen Position in Ruhe befindet, und
daß die Steuervorrichtung (114-120) selektiv auf den Zeitimpuls (TP) oder das Taktsignal reagiert zum Steuern der Bewegungsvorrichtung (96, 100) in Abhängigkeit von dem Betrag des Lichtes, das von dem Licht empfangenden Teil (58) empfangen ist, und dem Referenzbetrag, wodurch die Nadel (42) vor der Nähtätigkeit mit der Hin- und Herbewegung der Nadel (42) so positioniert werden kann, daß die aufeinanderfolgenden Stiche in dem vorbestimmten Abstand von der Kante des Nähgutes (70) angeordnet sind, wobei mit dem ersten der aufeinanderfoglenden Stiche begonnen wird.