EP2944716B1

EP2944716B1 - Method and device for influencing the position of nodes between upper thread and bobbin thread when sewing with a sewing machine

Info

Publication number: EP2944716B1
Application number: EP15405032.2A
Authority: EP
Inventors: Severin Brunner; Alain Capt; Gunnar Schlaich
Original assignee: BERNINA International AG
Current assignee: BERNINA International AG
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2035-04-20
Also published as: US20150330005A1; CH709666A1; JP6577234B2; US9631305B2; JP2015217305A; EP2944716A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beeinflussen der Lage von Knoten zwischen Oberfaden und Unterfaden beim Nähen mit einer Nähmaschine gemäss dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 7.The invention relates to a device and a method for influencing the position of knots between upper thread and lower thread when sewing with a sewing machine according to the preamble of claims 1 and 7.

Beim Nähen eines Nähguts bzw. eines textilen oder nicht textilen Flächengebildes mit einer Nähmaschine werden der Oberfaden und der Unterfaden bei jeder Einstichstelle der Nähnadel in das Nähgut miteinander verbunden bzw. verschlungen oder verknotet. Der Begriff "Nähmaschine" umfasst dabei insbesondere Haushaltnähmaschinen und Overlock-Nähmaschinen. Die Lage jedes Knotens bzw. jeder Verbindungsstelle von Ober- und Unterfaden relativ zur jeweils zugehörigen Einstichstelle im Nähgut ist von den Fadenspannungen des Oberfadens und des Unterfadens bzw. von deren zeitlichem Verlauf bei der Knotenbildung abhängig. Dies betrifft insbesondere die letzte Phase der Knotenbildung, wobei der Oberfaden im letzten Abschnitt der Aufwärtsbewegung der Nähnadel durch einen Fadenhebel gespannt wird, der zwischen der Nähnadel und einem Fadenspanner angeordnet ist. Der Fadenspanner umfasst in der Regel zwei mit einstellbarer Kraft gegeneinanderpressbare Fadenspannscheiben, zwischen denen der Oberfaden hindurchgeführt wird. Durch die erhöhte Fadenspannung des Oberfadens wird einerseits der Knoten angezogen und andererseits eine definierte Menge Oberfaden von der Fadenspule abgezogen. Ändert sich die Fadenspannung bzw. Zugkraft des Oberfadens relativ zur jener des Unterfadens oder umgekehrt, so ändert sich auch die Lage des Knotens bei der jeweiligen Einstichstelle relativ zu einer neutralen Mittellage innerhalb des Nähguts. Je grösser die Oberfadenspannung, desto weiter entfernt von der Mittellage in Richtung der Nähgutoberseite kommt der Knoten zu liegen. Umgekehrt kann der Knoten bei geringerer Oberfadenspannung in analoger Weise zur Unterseite des Nähguts hin gezogen werden oder sogar an die Unterseite des Nähguts zu liegen kommen und zur benachbarten Einstichstelle der Nähnadel hin verschoben sein.When sewing a sewing material or a textile or non-textile fabric with a sewing machine, the upper thread and the lower thread are connected or intertwined or knotted at each insertion point of the sewing needle into the sewing material. The term "sewing machine" includes in particular household sewing machines and overlock sewing machines. The position of each node or each junction of upper and lower thread relative to the respective associated puncture site in the fabric is dependent on the yarn tensions of the upper thread and the lower thread or their temporal course in the knot formation. This concerns in particular the last phase of the knot formation, wherein the upper thread is stretched in the last section of the upward movement of the sewing needle by a thread lever which is arranged between the sewing needle and a thread tensioner. The thread tensioner usually includes two with adjustable force gegeneinanderpressbare thread tension discs, between which the upper thread is passed. Due to the increased thread tension of the upper thread, on the one hand, the knot is tightened and, on the other hand, a defined amount of upper thread is pulled off the thread bobbin. If the thread tension or tensile force of the upper thread changes relative to that of the lower thread or vice versa, the position of the node at the respective puncture site also changes relative to a neutral center position within the sewing material. The larger the upper thread tension, the farther away from the middle layer in the direction of the upper side of the sewing material, the knot comes to rest. Conversely, the knot can be drawn at a lower upper thread tension in an analogous manner to the underside of the fabric or even come to rest on the underside of the fabric and be moved to the adjacent puncture site of the sewing needle.

Es ist bekannt, beim Fadenspanner mittels Einstellelementen an der Nähmaschine manuell eine geeignete Andruckkraft einzustellen, die auf den jeweiligen Reibungskoeffizienten des verwendeten Nähfadens bezüglich der Oberfläche der Fadenspannungsscheiben abgestimmt ist, sodass die Knoten zumindest beim Nähen mit Geradstichen bzw. ohne Zick-Zack-Schwenkbewegungen der Nadelstange möglichst in die Mitte des Nähguts eingezogen werden.It is known to manually adjust the thread tensioner by means of adjusting elements on the sewing machine, a suitable pressing force which is matched to the respective coefficient of friction of the sewing thread used with respect to the surface of the thread tension discs, so that the nodes at least when sewing with straight stitches or without zigzag pivoting movements of Needle bar are pulled as possible in the middle of the sewing material.

Aus der DE10304780 ist ein Fadenspannungsregler bekannt, bei dem der Fadenspanner bzw. die vom Fadenspanner auf den Faden quer zur Zugrichtung ausgeübte Druckkraft mittels eines Elektromagneten einstellbar ist. Über eine Bedienvorrichtung kann der Sollwert für die gewünschte Druckkraft vorgegeben werden. Von einer Referenz-Nähmaschine ist die Beziehung zwischen dem Antriebsstrom des Elektromagneten und der resultierenden Druckkraft bekannt. Diese Beziehung bzw. Funktion kann aber bei anderen Nähmaschinen von der bekannten Referenzbeziehung abweichen. Für jede Nähmaschine wird deshalb ein Korrekturwert ermittelt und gespeichert, mit dem entweder der eingegebene Sollwert für die Druckkraft des Fadenspanners oder der Wert des Antriebsstroms für den Elektromagneten so korrigiert werden, dass die resultierende Druckkraft des Fadenspanners unabhängig von der jeweiligen Nähmaschine dem eingestellten Sollwert entspricht.From the DE10304780 a thread tension regulator is known in which the thread tensioner or the force exerted by the thread tensioner on the thread transversely to the pulling direction pressing force is adjustable by means of an electromagnet. About an operating device, the desired value for the desired compressive force can be specified. From a reference sewing machine, the relationship between the driving current of the electromagnet and the resultant pressing force is known. However, this relationship or function may differ from the known reference relationship in other sewing machines. For each sewing machine, therefore, a correction value is detected and stored, with which either the input set value for the pressing force of the thread tensioner or the value of the drive current for the electromagnet are corrected so that the resulting pressing force of the thread tensioner corresponds to the set target value regardless of the respective sewing machine.

Da die tatsächliche Knotenlage beim Nähen in der Regel von mindestens einem oder mehreren Parametern wie z.B. Art und Dicke des Nähguts, Reibungskoeffizient und Spannung des Unterfadens sowie des Oberfadens, Knotentyp, Schwenklage der Nadelstange, Stichlänge und Stichbreite bzw. Betrag, Richtung und Geschwindigkeit der Änderung der Stichposition zwischen aufeinander folgenden Nähstichen, Nähmaschinentyp, Umgebungsbedingungen wie z.B. Luftfeuchtigkeit und Temperatur und dergleichen abhängig ist, sind die Ergebnisse mit einer fest vorgebbaren Einstellung des Fadenspanners oft nicht befriedigend. Insbesondere kann bei Zick-Zack- oder Raupennähten die Abhängigkeit des Knoteneinzugs von der Schwenkstellung der Nadelstange dazu führen, dass die Knoten bei den Einstichstellen auf der einen Seite optimal in die Mitte des Nähguts eingezogen werden, jene auf der anderen Seite hingegen nicht.As the actual knot ply in sewing usually has at least one or more parameters such as type and thickness of the fabric, friction coefficient and tension of the lower thread and the upper thread, knot type, needle bar pivot position, stitch length and stitch width or amount, direction and speed of change the stitch position between successive Nähstichen, sewing machine type, environmental conditions such as humidity and temperature and the like dependent is, the results are often not satisfactory with a fixed specifiable setting of the thread tensioner. In particular, in the case of zigzag or beaded seams, the dependence of the knot catching on the pivoting position of the needle bar can cause the knots to be pulled optimally into the middle of the stitching at the puncture points on the one side, whereas those on the other side are not.

EP1460160 A1 offenbart eine Nähmaschine mit einer steuerbaren und regelbaren Fadenspannvorrichtung. Als Aktor wirkt ein Elektromagnet auf eine Reibbremse mit zwei Spannscheiben. Die Fadenspannvorrichtung kann in einem Steuerungsmodus betrieben werden, der eine häufige Änderung der Fadenspannung nach jeweils wenigen Nähstichen ermöglicht. Die Fadenspannvorrichtung beeinflusst die Spannung des Oberfadens so, dass die Knoten zwischen Unterfaden und Oberfaden möglichst im Nähgut bzw. zwischen zwei aufeinanderliegenden Nähgutteilen liegen. Die für eine optimale Knotenlage im Nähgut erforderliche Fadenspannung ist abhängig von der Drehzahl des Antriebs. In einem Lernvorgang werden für zwei verschiedene Drehzahlen bzw. Stützstellen empirisch geeignete Ansteuerströme für den Aktor ermittelt. Der Spulenstrom des Elektromagneten und damit auch die Fadenspannung des Oberfadens werden in Abhängigkeit der Drehzahl gesteuert. Werte für Drehzahlen, die zwischen den Stützstellen liegen, werden durch lineare Interpolation ermittelt.Mit dieser Methode kann beim Nähen unter Bedingungen, die jenen beim Lernvorgang entsprechen, die Knotenlage so beeinflusst werden, dass diese näherungesweise zwischen den Nähgutteilen liegen. EP1460160 A1 discloses a sewing machine with a controllable and controllable thread tensioning device. As an actuator, an electromagnet acts on a friction brake with two clamping disks. The thread tensioning device can be operated in a control mode that allows frequent change of thread tension after every few stitches. The thread tensioning device influences the tension of the upper thread in such a way that the knots between the lower thread and the upper thread lie, as far as possible, in the sewing material or between two superimposed workpiece parts. The thread tension required for an optimal knot position in the sewing material depends on the speed of the drive. In a learning process empirically suitable drive currents for the actuator are determined for two different speeds or support points. The coil current of the electromagnet and thus also the thread tension of the upper thread are controlled as a function of the speed. Values for speeds between the interpolation points lie, are determined by linear interpolation. With this method, when sewing under conditions that correspond to those during the learning process, the nodal position can be influenced so that they are approximately between the workpieces.

WO99/58752 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Justieren der Oberfadenspannung während des Nähens mit einer Nähmaschine. Vor Beginn des Nähvorgangs wird die Fadenspannung auf einen Referenzwert eingestellt. Der Referenzwert kann bei jeder Nähmaschine als maschinenspezifischer Wert vorgegeben sein. WO99 / 58752 discloses an apparatus and method for automatically adjusting the upper thread tension during sewing with a sewing machine. Before starting the sewing process, the thread tension is set to a reference value. The reference value can be specified as a machine-specific value for each sewing machine.

Beim Nähen wird für aufeinanderfolgende Nähstiche die erforderliche Fadenlänge vorgegeben. Die tatsächlich gebrauchte Länge des Oberfadens wird mit einem Sensor gemessen. Diese Messgrösse dient als Rückkopplungsgrösse zum Regeln des Fadenspanners. Anhand der tatsächlich verbrauchten Fadenlänge überprüft die Steuerung, ob die vom Fadenspanner auf den Faden ausgeübte Kraft die gewünschte Oberfadenlänge bzw. das gewünschte Fadenlängenverhältnis bewirkt. Die von der Fadenspannvorrichtung auf den Oberfaden ausgeübte Bremskraft wird bei nachfolgenden Stichen unter Berücksichtigung von Informationen aus vorhergehenden Stichen so angepasst, dass die Istlänge der Solllänge entspricht.When sewing, the required thread length is specified for successive stitches. The actually used length of the upper thread is measured with a sensor. This measurand serves as a feedback variable for controlling the thread tensioner. Based on the actually used thread length, the control checks whether the force exerted by the thread tensioner on the thread causes the desired upper thread length or the desired thread length ratio. The braking force exerted by the thread tensioning device on the upper thread is adjusted in subsequent stitches, taking into account information from previous stitches, so that the actual length corresponds to the desired length.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Nähmaschine zu schaffen, die auf einfache Art eine verbesserte Steuerung der Knotenlage beim Ausführen eines oder mehrerer aufeinander folgender Nähstiche ermöglichen.An object of the present invention is to provide a device and a method for a sewing machine, which in a simple way allow an improved control of the knot layer when executing one or more successive stitches.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung und durch ein Verfahren zum Beeinflussen der Lage von Knoten zwischen Oberfaden und Unterfaden beim Nähen eines Flächengebildes mit einer Nähmaschine gemäss den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 7.This object is achieved by a device and by a method for influencing the position of knots between upper thread and lower thread when sewing a fabric with a sewing machine according to the features of patent claims 1 and 7.

Die Vorrichtung umfasst eine Fadenspannvorrichtung mit einem Aktor, der in Wirkverbindung zum Oberfaden oder zum Unterfaden steht und zum Beeinflussen der auf den jeweiligen Faden wirkenden Zug- oder Spannkraft zumindest während der Knotenbildung ausgebildet ist. Der Aktor ist vorzugsweise zum direkten Beeinflussen bzw. Steuern einer Bremskraft beim Anziehen der Knoten ausgebildet. Alternativ könnte die Bremskraft beim Anziehen der Knoten auch indirekt beeinflusst bzw. gesteuert werden, indem die Länge eines bei der Knotenbildung nutzbaren Abschnitts des Oberfadens und/oder des Unterfadens beeinflusst oder gesteuert wird. Insbesondere kann dabei der Aktor zum Fördern eines der Fäden in und/oder entgegen der Fadenrichtung ausgebildet sein.The device comprises a thread tensioning device with an actuator which is operatively connected to the upper thread or the lower thread and is designed to influence the tensile or tension force acting on the respective thread at least during knot formation. The actuator is preferably designed for directly influencing or controlling a braking force when tightening the nodes. Alternatively, the braking force when tightening the knots could also be indirectly influenced by controlling or controlling the length of a portion of the upper thread and / or the lower thread usable in knotting. In particular, the actuator for conveying one of the threads may be formed in and / or counter to the thread direction.

Die resultierende Kraft, welche der Oberfaden und der Unterfaden bei der Knotenbildung auf den Knoten ausüben, wird vorzugsweise mit nur einem Aktor beeinflusst bzw. gesteuert, der wahlweise auf den Oberfaden oder auf den Unterfaden einwirkt. Dies ermöglicht einen einfachen und platzsparenden Aufbau. Im Vergleich zu zwei oder mehreren Aktoren, die sowohl auf den Unterfaden als auch auf den Oberfaden einwirken, ist die Steuerung eines einzelnen Aktors einfacher.The resultant force which the upper thread and the lower thread exert on the knot at knot formation is preferably controlled by only one actuator which selectively acts on the upper thread or the lower thread. This allows a simple and space-saving design. Compared to two or more actuators acting on both the lower thread and the upper thread, controlling a single actuator is easier.

Der Führungswert für den Aktor kann von der Steuerung der Nähmaschine a) für jeden zu bildenden Nähstich bzw. b) für jede definierbare Gruppe zu bildender aufeinander folgender Nähstiche individuell vorgegeben werden. Die Steuerung umfasst eine Berechnungseinheit, die dazu ausgebildet ist, a) für jeden Nähstich bzw. b) für jede definierte Gruppe aufeinanderfolgender Nähstiche mindestens einen vorgegebenen oder vorgebbaren Referenzwert für die Führungsgrösse des Aktors zusammen mit mindestens einem die Knotenlage beim Nähen beeinflussenden Parameterwert zu einer Führungsgrösse für den Aktor zu verarbeiten, derart, dass a) die Abweichung der Lage der Knoten von einer für jeden Knoten vorgegebenen oder vorgebbaren Solllage möglichst gering ist bzw. b) die mittlere Abweichung der Lage der Knoten in jeder Gruppe von Knoten von einer für jeden Knoten vorgegebenen oder vorgebbaren Solllage möglichst gering ist. Die Solllage bezieht sich bei jedem Knoten auf eine Referenzposition bei der zugehörigen Einstichstelle im Nähgut. Diese Referenzposition liegt vorzugsweise in der Mitte zwischen den beiden Oberflächen des zu nähenden Flächengebildes. Bezüglich der Referenzposition umfasst die Solllage jedes Knotens eine Komponente in Einstichrichtung der Nähnadel bzw. quer oder orthogonal zum Flächengebilde und eine Komponente parallel zur unteren bzw. oberen Oberfläche des Flächengebildes. Die Richtung parallel zur Oberfläche umfasst eine Komponente in Richtung der nächstfolgenden und/oder eine Komponente in Richtung der unmittelbar vorangehenden Einstichstelle und ist somit durch die Vorschubkomponente des Nähguts in Nährichtung und durch die Schwenkkomponente der Nähnadel quer zur Nährichtung relativ zum nachfolgenden und/oder vorhergehenden Nähstich mitbestimmt. Die Solllage eines Knotens kann zumindest näherungsweise durch ein positives oder negatives Längenmass vorgegeben, welches die Fadenlänge zwischen dem Referenzpunkt und der gewünschten Knotenlage repräsentiert, wobei das Vorzeichen angibt, ob der Knoten oberhalb oder unterhalb des Referenzpunktes liegt.The guide value for the actuator can be set individually by the control of the sewing machine a) for each stitch to be formed or b) for each definable group to be formed consecutive stitches. The controller comprises a calculation unit which is designed to a) for each stitch or b) for each defined group of successive stitches at least one predetermined or predefinable reference value for the reference variable of the actuator together with at least one parameter value influencing the node position during sewing to a reference variable for the actor, such that a) the deviation of the position of the nodes from a predetermined or predefinable target position for each node is as low as possible; or b) the average deviation of the position of the nodes in each group of nodes from one for each node predetermined or predetermined target position is as low as possible. The nominal position refers to one at each node Reference position at the associated puncture site in the sewing material. This reference position is preferably in the middle between the two surfaces of the fabric to be sewn. With respect to the reference position, the nominal position of each node comprises a component in the piercing direction of the sewing needle or transversely or orthogonally to the fabric and a component parallel to the lower or upper surface of the fabric. The direction parallel to the surface comprises a component in the direction of the next following and / or a component in the direction of the immediately preceding puncture site and thus by the feed component of the sewing material in the sewing direction and by the pivot component of the sewing needle transverse to the sewing direction relative to the subsequent and / or previous stitch influenced. The nominal position of a node can be specified at least approximately by a positive or negative length that represents the thread length between the reference point and the desired nodal position, wherein the sign indicates whether the node is above or below the reference point.

Die in der Berechnungseinheit gespeicherten Verarbeitungsvorschriften basieren auf Informationen darüber, wie sich ein oder mehrere Parameterwerte oder Änderungen solcher Parameterwerte auf die Lage der Knoten auswirken, und welche Korrektur der Führungsgrösse erforderlich ist, damit beim Nähen a) die Abweichung der Lage jedes Knotens von der zugehörigen Solllage minimal ist bzw. b) bei Gruppen von Nähstichen die mittlere Abweichung der Knotenlagen von den zugehörigen Solllagen minimal ist.The processing instructions stored in the calculation unit are based on information about how one or more parameter values or changes in such parameter values affect the location of the nodes, and what correction of the reference variable is required so that during sewing a) the deviation of the position of each node from the associated desired position is minimal or b) for groups of stitches the average deviation of the node layers from the associated desired positions is minimal.

Die Verarbeitungsvorschriften können so vorgegeben werden, dass jeder Knoten möglichst nahe zur zugehörigen neutralen Mittellage in das Nähgut eingezogen wird. Alternativ ist es auch möglich, für jeden Nähstich oder für jede Gruppe von Nähstichen Knotenlagen vorzugeben, die von der jeweiligen neutralen Mittellage abweichen. Solche Abweichungen können z.B. innerhalb einer Gruppe von mehreren Nähstichen für jeden Nähstich einzeln festgelegt oder durch eine Funktion vorgegeben werden. Insbesondere können beim Nähen einer Zick-Zack-Naht Knoten zwischen aufeinander folgenden Einstichstellen in unterschiedlichen Lagen bezüglich der jeweiligen Einstichstelle an der Oberseite oder der Unterseite des Nähguts ausgebildet werden. Falls der Oberfaden und der Unterfaden unterschiedliche Farben haben, könne auf diese Weise sichtbare Muster erzeugt werden.The processing instructions can be specified so that each node is fed into the material as close as possible to the associated neutral central position. Alternatively, it is also possible to specify node positions for each stitch or for each group of stitches which deviate from the respective neutral middle layer. Such deviations may e.g. within a group of several sewing stitches for each sewing stitch individually set or predetermined by a function. In particular, when sewing a zigzag seam, knots can be formed between successive puncture sites in different layers with respect to the respective puncture site at the top or bottom of the fabric. If the upper thread and the lower thread have different colors, visible patterns can be produced in this way.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Nähmaschinensteuerung die Nähgeschwindigkeit in Abhängigkeit der vom Aktor benötigten Stellzeit begrenzen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Periode zwischen der Ausführung aufeinanderfolgender Nähstiche immer ausreichend gross ist, um mit dem Aktor die Steuergrösse bzw. die Bremskraft des Fadenspanners zum Beeinflussen der Fadenspannung bei jedem Nähstich zumindest bei der Knotenbildung vollständig auf den gewünschten Wert einzustellen.In a preferred embodiment of the invention, the sewing machine control can limit the sewing speed as a function of the actuating time required by the actuator. This can ensure that the period between the execution of successive stitches is always sufficiently large to fully set with the actuator, the control variable or the braking force of the thread tensioner for influencing the thread tension at each stitch, at least at the node formation to the desired value.

Alternativ kann die Nähmaschinensteuerung insbesondere bei grösseren Nähgeschwindigkeiten die Werte der Führungsgrösse für den Aktor temporär so korrigieren, dass die Stellzeiten kürzer oder höchstens gleich gross sind wie die jeweiligen Stichperioden. Zugunsten einer höheren maximalen Nähgeschwindigkeit kann so die Genauigkeit des Sticheinzugs innerhalb eines tolerierbaren Masses reduziert werden.Alternatively, the sewing machine control can temporarily correct the values of the reference variable for the actuator, in particular at greater sewing speeds, so that the positioning times are shorter or at most the same size as the respective stitch periods. In favor of a higher maximum sewing speed, the accuracy of the stitch feed can be reduced within a tolerable measure.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, mehrere aufeinanderfolgende Nähstiche zu Gruppen zusammenzufassen und für jede dieser Gruppen einen gemeinsamen Führungswert zu ermitteln, beispielsweise derart, dass die mittlere Abweichung des gemeinsamen Führungswerts von den optimalen Führungswerten in jeder Gruppe minimal ist. Der Stellwert des Aktors muss in diesem Fall weniger häufig geändert werden. Auch in diesem Fall wird die maximal mögliche Nähgeschwindigkeit auf Kosten der Genauigkeit der Knotenlagen erhöht.Another possibility is to group several consecutive stitches together and determine a common leader value for each of these groups, for example such that the average deviation of the common leader value from the optimal leader values in each group is minimal. The manipulated variable of the actuator must be changed less frequently in this case. Also in this case, the maximum possible sewing speed is increased at the expense of the accuracy of the node layers.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Nähmaschine einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung der Oberfadenspannung und/oder der Unterfadenspannung oder zur Erfassung von äquivalenten Messgrössen umfassen. Dabei wird vorzugsweise nur der maximale Spannungswert beim Einziehen des Knotens bzw. allgemein ein für den Knoteneinzug repräsentativer Spannungswert weiter verarbeitet.In a further advantageous embodiment of the invention, the sewing machine may comprise one or more sensors for detecting the upper thread tension and / or the lower thread tension or for detecting equivalent measured quantities. In this case, preferably only the maximum voltage value during retraction of the node or, in general, a voltage value representative of the node indentation is processed further.

Die Messgrössen solcher Sensoren können dazu verwendet werden, in einem Initialisierungsprozess der Nähmaschine einen oder mehrere Referenzwerte zu ermitteln und/oder Kenngrössen, welche den Einfluss der Werte eines oder mehrerer Parameter auf die Knotenlage charakterisieren. Die Messgrössen dieser Sensoren werden jedoch nicht zur Echtzeit-Regelung der Fadenspannung auf einen vorgegebenen Wert benutzt.The measured quantities of such sensors can be used to determine one or more reference values in an initialization process of the sewing machine and / or characteristic quantities which characterize the influence of the values of one or more parameters on the nodal position. However, the measurements of these sensors are not used for real-time control of the thread tension to a predetermined value.

Alternativ können für solche Initialisierungsprozesse auch Sensoren einer externen bzw. nicht an der Nähmaschine ausgebildeten Messvorrichtung genutzt werden. Die für die Nähmaschine typischen Referenzwerte werden nicht flüchtig in einem Speicher der Nähmaschine gespeichert.Alternatively, sensors of an external measuring device or measuring device that is not formed on the sewing machine can also be used for such initialization processes. The reference values typical for the sewing machine are stored non-volatile in a memory of the sewing machine.

Die Berechnung des Führungswertes für den Aktor erfolgt jeweils auf Basis mindestens eines gespeicherten oder einstellbaren Referenzwertes. Dieser wird in einer Berechnungseinheit der Steuerung zusammen mit mindestens einem weiteren Parameter, der die Knotenlage beim Nähen beeinflusst, zu einem Führungswert für den Aktor weiter verarbeitet.The calculation of the guide value for the actuator takes place on the basis of at least one stored or adjustable reference value. This is in a calculation unit of the controller together with at least one other parameter, the node position during sewing influenced, further processed to a leader value for the actuator.

Dazu ein Beispiel: Als Referenzwert dient ein Führungswert für den Aktor, der beim Nähen eines Flächengebildes unter vorgegebenen bzw. vorgebbaren Referenzbedingungen bewirkt, dass die Knoten bei den jeweiligen Einstichstellen der Nähnadel in eine Referenzlage in der Mitte zwischen der Oberseite und der Unterseite des Flächengebildes eingezogen werden. Nachfolgend ein Beispiel für solche Referenzbedingungen: Liniennaht mit einer mittleren Referenzstichlänge mit einem Referenzfaden auf einem Referenznähgut bei einer vorgegebenen Referenznähgeschwindigkeit und bei einer mittleren Referenzschwenklage der Nadelstange).An example of this is a reference value for the actuator, which, when sewing a fabric under predetermined reference conditions, causes the knots to be drawn into a reference position midway between the top and the bottom of the fabric at the respective stitching points of the sewing needle become. Below is an example of such reference conditions: Line seam with a mean reference stitch length with a reference thread on a reference stock at a specified reference sewing speed and with a mean reference pivot position of the needle bar).

Ein Parameter, der die Knotenlage beim Nähen beeinflusst, ist beispielsweise die Änderung der Schwenklage der Nadelstange relativ zum vorangehenden Nähstich bzw. Betrag und Richtung der Position der Einstichstelle relativ zur vorangehenden Einstichstelle. In einem Speicher der Steuerung wird in geeigneter Weise eine Korrekturfunktion gespeichert. Diese Korrekturfunktion gibt in Abhängigkeit der Änderung der Schwenklage der Nadelstange relativ zur Schwenkstellung bei der vorangehenden Einstichstelle einen Korrekturwert für die Führungsgrösse bzw. für den Referenzwert an. Durch Addition des Korrekturwertes zum Referenzwert bzw. allgemein durch Verarbeitung des Referenzwertes unter Berücksichtigung des Korrekturwertes wird eine korrigierte Führungsgrösse berechnet. Die Anwendung der so korrigierten Führungsgrösse für den Aktor bei der Ausbildung des Nähstichs bewirkt, dass die Abweichung der Knotenlage von der neutralen Mittellage bei dieser Einstichstelle minimal ist.A parameter that influences the nodal position during sewing is, for example, the change in the pivot position of the needle bar relative to the preceding stitch or the amount and direction of the position of the puncture site relative to the preceding puncture site. A correction function is suitably stored in a memory of the controller. This correction function indicates a correction value for the reference variable or for the reference value as a function of the change in the pivot position of the needle bar relative to the pivot position at the preceding puncture site. By adding the correction value to the reference value or generally by processing the Reference value taking into account the correction value, a corrected reference variable is calculated. The application of the thus corrected reference variable for the actuator in the formation of the sewing stitch causes the deviation of the node layer from the neutral central position at this puncture site is minimal.

Alternativ können die Verarbeitungsvorschriften der Berechnungseinheit der Steuerung auch andere oder zusätzliche Parameter berücksichtigen, welche die Lage der Knoten beeinflussen, beispielsweise Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen der Nadelstange und/oder des Fadenhebels.Alternatively, the processing instructions of the calculation unit of the controller may also take into account other or additional parameters which influence the position of the nodes, for example speeds and / or accelerations of the needle bar and / or the thread lever.

Anstelle eines einzelnen Referenzwertes können im Speicher der Nähmaschinensteuerung auch mehrere Referenzwerte gespeichert sein, die von einem oder mehreren Parametern wie z.B. Stichlänge, Stichbreite oder Schwenkstellung der Nadelstange abhängig sind. Die Verarbeitungsvorschriften zur Berechnung der Führungswerte für den Aktor können dadurch vereinfacht und schneller abgearbeitet werden. Zur Berechnung von Führungswerten kann die Berechnungseinheit jeweils einen oder mehrere dieser Referenzwerte auswählen, welche unter den gegebenen Bedingungen optimal sind.Instead of a single reference value, the memory of the sewing machine control can also store a plurality of reference values which are dependent on one or more parameters, such as e.g. Stitch length, stitch width or pivot position of the needle bar are dependent. The processing instructions for calculating the guide values for the actuator can be simplified and processed faster. To calculate guide values, the calculation unit can each select one or more of these reference values which are optimal under the given conditions.

Dazu ein Beispiel:

Für verschiedene Kombinationen von diskreten Stichlängen und Stichbreiten sind in einer Matrix
Referenzführungswerte vorgegeben, die unter vorgebbaren Referenzbedingungen bei der jeweiligen Kombination von Stichlänge und Stichbreite zu einem optimalen Knoteneinzug in eine neutrale Mittellage führen. Die Differenz zwischen benachbarten diskreten Stichlängen bzw. Stichbreiten, für welche die Referenzführungswerte vorgebbar sind, können beispielsweise 0.1mm betragen oder im Bereich von 0.1mm bis 0.5mm liegen. Die Referenzführungswerte sind in einem Speicher der Nähmaschinensteuerung bzw. der Berechnungseinheit hinterlegt.

For example:

For different combinations of discrete stitch lengths and stitch widths are in a matrix
Reference guide values specified under specifiable Reference conditions at the respective combination of stitch length and stitch width lead to an optimal node insertion in a neutral middle position. The difference between adjacent discrete stitch lengths or stitch widths for which the reference guide values can be predetermined can be, for example, 0.1 mm or in the range from 0.1 mm to 0.5 mm. The reference guide values are stored in a memory of the sewing machine control or the calculation unit.

Beim Nähen ermittelt die Berechnungseinheit für jeden auszuführenden Nähstich den optimalen Führungswert für den Aktor und steuert den Aktor mit diesem Führungswert als Führungsgrösse an. Dabei werden die Stichbreite und die Stichlänge für den aktuell auszuführenden Nähstich oder äquivalente Werte von der Steuerung der Nähmaschine bereitgestellt und der zugehörige Führungswert ausgewählt oder berechnet.During sewing, the calculation unit determines the optimum guide value for the actuator for each sewing stitch to be executed and controls the actuator with this guide value as the reference variable. In this case, the stitch width and the stitch length for the sewing stitch to be currently executed or equivalent values are provided by the control of the sewing machine and the associated guide value is selected or calculated.

Die Verarbeitungsvorschriften der Berechnungseinheit können weitere Verfahrensschritte umfassen, mit denen Abhängigkeiten der Knotenlage von weiteren Parametern zusätzlich berücksichtigt werden können. So kann beispielsweise ein von der Schwenkrichtung der Nadelstange relativ zum vorhergehenden Nähstich und/oder von der Nähgeschwindigkeit abhängiger Korrekturwert oder Korrekturfaktor vorgesehen sein, mit dem der berechnete Führungswert präzisiert wird.The processing instructions of the calculation unit may include further method steps with which dependencies of the nodal position can be additionally taken into account by further parameters. Thus, for example, a correction value or correction factor dependent on the pivoting direction of the needle bar relative to the preceding sewing stitch and / or on the sewing speed can be provided, with which the calculated guide value is specified.

Im Weiteren können die Verarbeitungsvorschriften zum Berechnen von Korrekturwerten zur Optimierung der Führungsgrösse für den Aktor auch die zeitliche Entwicklung bzw. Abfolge von Werten eines oder mehrerer Parameter berücksichtigen. Insbesondere können ein oder mehrere Werte eines Parameters für den aktuellen Nähstich, für einen oder mehrere unmittelbar vorhergehende Nähstiche und/oder für einen oder mehrere unmittelbar nachfolgende Nähstiche in einem Speicher rollend gespeichert werden. Das heisst, die Werte werden für jeden auszuführenden Nähstich aktualisiert. Zur Berechnung des Korrekturwerts bzw. des optimierten Führungswertes für den Aktor beim aktuell zu bildenden Nähstich werden vorzugsweise die Parameterwerte des aktuellen Nähstichs, des unmittelbar nachfolgenden Nähstichs und zweier unmittelbar vorangehender Nähstiche berücksichtigt. Aus diesen vier Parameterwerten kann ein vorzugsweise gewichteter Mittelwert gebildet werden, der dann anstelle des aktuellen Parameterwertes bei der Berechnung optimierten Führungswertes für den Aktor genutzt wird. Alternativ können auch für jeden der vier Parameterwerte Korrekturwerte berechnet werden aus denen anschliessend ein vorzugsweise gewichteter Mittelwert als Korrekturwert für die Führungsgrösse berechnet wird.Furthermore, the processing instructions for calculating correction values for optimizing the reference variable for the actuator can also take into account the temporal development or sequence of values of one or more parameters. In particular, one or more values of a parameter for the current sewing stitch, for one or more immediately preceding sewing stitches and / or for one or more immediately following sewing stitches may be stored rolling in a memory. This means that the values are updated for each stitch to be executed. In order to calculate the correction value or the optimized guide value for the actuator in the sewing stitch to be currently formed, the parameter values of the current sewing stitch, the immediately following sewing stitch and two immediately preceding sewing stitches are preferably taken into account. From these four parameter values, a preferably weighted mean value can be formed, which is then used instead of the current parameter value in the calculation of optimized reference value for the actuator. Alternatively, correction values can also be calculated for each of the four parameter values, from which subsequently a preferably weighted mean value is calculated as a correction value for the reference variable.

Die Nähmaschine umfasst vorzugsweise eine Benutzerschnittstelle mit Bedienelementen, mit denen weitere Parameter wie z.B. der Reibungskoeffizient eines Fadens ausgewählt oder eingestellt werden können. Über die Benutzerschnittstelle können vorzugsweise Gruppen von Nähstichen definiert werden, indem beispielsweise eine Anzahl von Nähstichen oder ein Stichmuster mit einer Anzahl von Nähstichen vorgegeben werden, welche zu einer Gruppe zusammengefasst werden.The sewing machine preferably comprises a user interface with operating elements with which further parameters, such as the friction coefficient of a Threads can be selected or adjusted. Preferably, groups of sewing stitches may be defined via the user interface, for example by specifying a number of stitches or a stitch pattern with a number of stitches which are grouped together.

Über die Benutzerschnittstelle können auch Vorgabewerte festgelegt werden, welche bei den Nähstichen die Knotenlage relativ zu einer zugehörigen Referenzlage festlegen. Vorzugsweise liegt der Wertebereich für diese Vorgabewerte zwischen -1 und +1, wobei die Knotenlage bei einem Wert von -1 an der Unterseite des Nähguts bei oder nahe bei der Einstichstelle des vorangehenden Nähstichs liegt, und bei einem Wert von +1 an der Oberseite des Nähguts bei oder nahe bei der Einstichstelle des folgenden Nähstichs. Für eine vorgebbare Anzahl aufeinanderfolgender Nähstiche, insbesondere für die Nähstiche einer Gruppe, können solche Vorgabewerte individuell festgelegt werden, indem sie beispielsweise durch die Bedienelemente für jeden einzelnen Nähstich eingestellt oder durch Auswahl eines vorzugsweise skalierbaren Kurvenmusters automatisch ermittelt werden. Solche Kurvenmuster können in einem Speicher der Nähmaschinensteuerung bzw. der Bearbeitungseinheit z.B. als lineare Arrays mit Werten zwischen -1 und +1 für jeden Stich der Gruppe von Stichen gespeichert sein. Vorzugsweise können derart gespeicherte Muster editiert und/oder zusätzliche Muster gespeichert werden.Default values can also be defined via the user interface, which specify the nodal position relative to an associated reference position in the sewing stitches. Preferably, the range of values for these default values is between -1 and +1, with the nodal layer at a value of -1 at the bottom of the fabric at or near the puncture site of the previous sewing stitch, and at a value of +1 at the top of the fabric Sewing material at or near the puncture site of the following sewing stitch. For a predeterminable number of successive stitches, in particular for the sewing stitches of a group, such default values can be set individually, for example, by setting them for each individual stitch by the controls or by automatically selecting them by selecting a preferably scalable curve pattern. Such curve patterns may be stored in a memory of the sewing machine control or processing unit, for example as linear arrays having values between -1 and +1 for each stitch of the group of stitches. Preferably, such stored Patterns are edited and / or additional patterns are saved.

Beim anschliessenden Nähen steuert die Berechnungseinheit den Aktor synchronisiert mit der zyklischen Bewegung der Nadelstange mit den aufeinanderfolgenden Führungswerten der ausgewählten bzw. aktiven Gruppe an. Ohne zusätzliche Vorgaben wird diese Abfolge beim Nähen periodisch wiederholt.During subsequent sewing, the calculation unit controls the actuator synchronized with the cyclic movement of the needle bar with the successive guide values of the selected or active group. Without additional specifications, this sequence is repeated periodically during sewing.

Vorzugsweise können der Berechnungseinheit über die Benutzerschnittstelle weitere Vorgaben gemacht werden, wie die Ansteuerung des Aktors während des Nähens beeinflusst werden soll. Solche Vorgaben sind beispielsweise Skalierungs- oder Normierungsfaktoren, welche die Führungsgrössen in einer Gruppe beeinflussen oder Vorschriften zum Aneinanderreihen mehrerer gleicher oder unterschiedlicher Gruppen von Führungswerten.Preferably, the calculation unit can be made via the user interface further instructions on how the activation of the actuator should be influenced during sewing. Such presets include, for example, scaling or normalization factors that influence the leaders in a group or rules for juxtaposing multiple equal or different sets of leaders.

Auf diese Weise können beim Nähen durch Variation der Knotenlage unterschiedliche Musterabfolgen erzeugt werden.In this way, different pattern sequences can be generated during sewing by varying the nodal position.

Anhand einiger Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen

Figur 1: eine schematisch dargestellte Nähmaschine,
Figur 2: einen schematisch dargestellten Querschnitt der Nähmaschine im Bereich der Stichplatte beim Nähen eines Nähguts,
Figur 3: einen Querschnitt des Nähguts beim Nähen mit mittlerer Oberfadenspannung,
Figur 4: einen Querschnitt des Nähguts beim Nähen mit geringer Oberfadenspannung,
Figur 5: einen Querschnitt des Nähguts beim Nähen mit grosser Oberfadenspannung,
Figur 6: ein Prinzipschema einer Nähmaschine mit Elementen einer Fadenspannvorrichtung,
Figur 7: ein Nähgut mit entlang einer Kurve angeordneten Knoten zwischen Unterfaden und Oberfaden.

Based on some figures, the invention will be described in more detail below. Show

FIG. 1: a schematically illustrated sewing machine,
FIG. 2: a schematically illustrated cross-section of the sewing machine in the region of the throat plate when sewing a sewing material,
FIG. 3: a cross-section of the sewing material when sewing with medium upper thread tension,
FIG. 4: a cross section of the sewing material during sewing with low upper thread tension,
FIG. 5: a cross section of the sewing material when sewing with a large upper thread tension,
FIG. 6: a schematic diagram of a sewing machine with elements of a thread tensioning device,
FIG. 7: a fabric with a node arranged along a curve between lower thread and upper thread.

Figur 1 zeigt schematisch eine Nähmaschine 1 mit einem Ständer 2, an dem unten ein Unterarm 3 und dazu beabstandet oben ein Oberarm 5 seitlich hervorragen. Der äussere Endbereich des Oberarms 5 ist als Maschinenkopf 7 ausgebildet. Unten am Maschinenkopf 7 ragt eine Nadelstange 9 mit einer austauschbar darin eingesetzten Nähnadel 11 hervor. Die Nadelstange 9 ist zum Ausführen von Nähstichen in Richtung der Nadelstangenachse A auf- und abbewegbar (Doppelpfeil A') und zum Ausführen von Zick-Zack-Stichen zusätzlich um eine Schwenkachse B quer zur Nährichtung N bzw. in Längsrichtung des Oberarms 5 schwenkbar im Maschinenkopf 7 gelagert (Doppelpfeil B'). Unterhalb der Nadelstange 9 ist an der Oberseite des Unterarms 3 eine Stichplatte 13 angeordnet. Diese umfasst ein Langloch 14, durch welches der untere Bereich der Nähnadel 11 beim Nähen nach dem Durchstechen eines auf der Stichplatte 13 aufliegenden Nähguts 15 in den vorderen Bereich des Unterarms 3 eintauchen kann. Dort ist der Unterfadenvorrat 17' aufgespult in einer Spulenkapsel 19 gelagert. FIG. 1 schematically shows a sewing machine 1 with a stand 2, at the bottom of a lower arm 3 and spaced above a top arm 5 protrude laterally. The outer end region of the upper arm 5 is designed as a machine head 7. At the bottom of the machine head 7, a needle bar 9 protrudes with a sewing needle 11 inserted interchangeably therein. Needle bar 9 is movable up and down to perform sewing stitches in the direction of needle bar axis A (double arrow A ') and for performing zigzag stitches about a pivot axis B transversely to sewing direction N or longitudinally of upper arm 5 pivotally in the machine head 7 stored (double arrow B '). Below the needle bar 9, a throat plate 13 is arranged on the upper side of the lower arm 3. This includes a slot 14 through which the lower portion of the Sewing needle 11 when sewing after piercing a resting on the needle plate 13 sewing material 15 can dip into the front of the forearm 3. There, the bobbin thread 17 'wound up in a bobbin case 19 is stored.

Am Oberarm 5 ist der aufgespulte Oberfadenvorrat 21' auf einem Dorn gelagert. Von dieser Lagerstelle aus ist der Oberfaden 21 nacheinander über einen Fadenspanner 23, ein Umlenkmittel 25 und einen Fadenhebel 27 zur Nähnadel 11 und durch deren Nadelöhr 29 hindurchgeführt.On the upper arm 5 of the wound up needle thread supply 21 'is mounted on a mandrel. From this bearing point of the upper thread 21 is successively passed over a thread tensioner 23, a deflection means 25 and a thread lever 27 to the sewing needle 11 and through the needle eye 29.

Beim Nähen wird die Nähnadel 11 durch das Nähgut 15 und das Langloch 14 nahe bei der Spulenkapsel 19 in den Unterarm 3 eingestochen, wo ein Greifer (nicht dargestellt) eine Schlaufe des Oberfadens 21 ergreift und um den Unterfaden 17 herumführt. Koordiniert dazu wird der Fadenhebel 27 abgesenkt und gibt dadurch eine ausreichende Menge des Oberfadens 21 frei, damit dieser ungehindert um die Spulenkapsel 19 mit dem Unterfadenvorrat 17' herumgeführt werden kann. Beim Hochziehen der Nadelstange 9 wird der Fadenhebel 27 koordiniert mit der Bewegung der Nadelstange 9 wieder nach oben bewegt.When sewing the sewing needle 11 is pierced by the fabric 15 and the slot 14 close to the bobbin case 19 in the lower arm 3, where a gripper (not shown) takes a loop of the upper thread 21 and around the lower thread 17 around. Coordinated to the thread lever 27 is lowered and thereby releases a sufficient amount of the upper thread 21, so that it can be freely guided around the bobbin case 19 with the lower thread supply 17 'around. When pulling up the needle bar 9, the thread lever 27 is coordinated with the movement of the needle bar 9 moves back up.

Figur 2 zeigt schematisch einen Querschnitt der Nähmaschine im Bereich der Stichplatte während des Nähens mit Geradestichen. Bei der Ausführung eines Nähstichzyklus wird der Oberfaden 21 im letzten Abschnitt der Aufwärtsbewegung der Nähnadel 11 zwischen der Umschlingungsstelle mit dem Unterfaden 17 bzw. dem Knoten 31 und dem als Reibbremse wirkenden Fadenspanner 23 gespannt. Der Unterfaden 17 ist zwischen dem vorangehenden Knoten 31' und einem bei der Austrittstelle aus der Spulenkapsel 19 als Reibbremse ausgebildeten Unterfadenspanner 33 gespannt. Der Unterfaden 17 übt im Bereich des Knotens 31 eine der Zugkraft F_A1 des Oberfadens 21 an dieser Stelle entgegen gerichtete Gegenkraft F_B1 auf den Oberfaden 21 aus. Durch die bei der Stichbildung im Bereich des Knotens 31 auf den Oberfaden 21 wirkenden Kräfte wird der Knoten 31 angezogen. Dabei weist die definitive Knotenlage L₁ relativ zu einer neutralen Referenzlage L₀ bei der zugehörigen Einstichstelle der Nähnadel 11 eine wesentliche Abhängigkeit von den Kräften bzw. vom Verlauf der resultierenden Kraft F_AR während des Anziehens des Knotens 31 auf. Die neutralen Referenzlage L₀ kann z.B. durch ihren Abstand zur Stichplatte 13 vorgegeben werden. Insbesondere kann diese neutrale Referenzlage L₀ bei einem Nähgut 15 in Gestalt eines Flächengebildes mit zwei Nähgutschichten 15a, 15b, wie dies in Figur 2 dargestellt ist, als Mittellage zwischen den beiden Nähgutschichten 15a, 15b in der Nähmaschinensteuerung vorgegeben werden. Ohne Bewegung des Nähguts 15 und ohne Schwenkbewegung der Nadelstange 9 ist die Wirkrichtung der resultierenden Kraft F_AR im Wesentlichen durch die Richtung der Nadelstangenachse A vorgegeben. Allgemein ist der Verlauf des Betrags und der Richtung der resultierenden Kraft F_AR von verschiedenen Parametern abhängig. Dazu gehören insbesondere folgende Parameter:

Die Reibkoeffizienten des Oberfadens 21 und des Unterfadens 17,
die vom Fadenspanner 23 und vom Unterfadenspanner 33 quer zur Zugrichtung auf den Oberfaden 21 bzw. den Unterfaden ausgeübten Bremskräfte,
weitere auf die Fäden 17, 19 wirkenden Reibungskräfte wie z.B. beim Nadelöhr 29, beim Fadenhebel 27 oder beim Umlenkmittel 25 auf den Oberfaden 21 wirkende Reibungskräfte,
Knotentyp (drehende oder knotende Fadenverbindungen),
Geometrische Zugkomponenten bzw. Zugrichtungen des Unterfadens und des Oberfadens bei den Kontaktstellen,
auf den Oberfaden 21 und/oder den Unterfaden 17 wirkende Zugkräfte, die durch den Transport des Nähguts 15 in Nährichtung N und/oder durch eine Schwenkbewegung B' der Nadelstange 9 quer zur Nährichtung N und/oder durch eine Bewegung der Nadelstange 9 in Richtung der Nadelstangenachse A und/oder durch die Bewegung des Fadenhebels 27 verursacht sind.

FIG. 2 shows schematically a cross section of the sewing machine in the throat plate during sewing with straight stitches. In the execution of a sewing stitch cycle, the upper thread 21 in the last portion of the upward movement of the sewing needle 11 between the Umschlingungsstelle with the lower thread 17 and the node 31 and acting as a friction brake thread tensioner 23 stretched. The lower thread 17 is stretched between the preceding node 31 'and a formed at the exit point from the bobbin case 19 as a friction brake lower thread tensioner 33. In the area of the knot 31, the lower thread 17 exerts on the upper thread 21 a counterforce F _B1 directed counter to the tensile force F _{A1 of} the upper thread 21 at this point. By acting on the needle thread 21 in the formation of stitches in the region of the node 31 forces the node 31 is tightened. In this case, the definitive nodal position L ₁ relative to a neutral reference position L ₀ at the associated puncture site of the sewing needle 11 has a significant dependence on the forces or on the course of the resulting force F _AR during the tightening of the knot 31. The neutral reference position L ₀ can be specified, for example, by its distance from the throat plate 13. In particular, this neutral reference position L _{0 can be applied} to a sewing material 15 in the form of a fabric having two layers of

fabric

15a, 15b, as shown in FIG FIG. 2 is shown as a central position between the two

Nähgutschichten

15a, 15b are specified in the sewing machine control. Without movement of the sewing material 15 and without pivoting movement of the needle bar 9, the effective direction of the resultant force F _{AR is} predetermined essentially by the direction of the needle bar axis A. In general, the course of the magnitude and direction of the resultant force is F _AR depends on different parameters. These include in particular the following parameters:

The friction coefficients of the upper thread 21 and the lower thread 17,
the braking forces exerted by the thread tensioner 23 and the lower thread tensioner 33 transversely to the direction of pull on the upper thread 21 and the lower thread, respectively,
further frictional forces acting on the threads 17, 19, for example at the needle eye 29, at the thread lever 27 or at the deflection means 25 on the upper thread 21,
Node type (rotating or knotting thread connections),
Geometrical tensile components or tensile directions of the lower thread and the upper thread at the contact points,
on the upper thread 21 and / or the lower thread 17 acting tensile forces, by the transport of the Nähguts 15 in sewing direction N and / or by a pivoting movement B 'of the needle bar 9 transversely to the sewing direction N and / or by a movement of the needle bar 9 in the direction of Needle bar axis A and / or caused by the movement of the thread lever 27.

Durch Beeinflussung bzw. Steuerung der Bremskraft Fadenspanners 23 und/oder des Unterfadenspanners 33 zumindest während der Phase des Knotenanzugs durch den Fadenhebel 27 kann die Knotenlage L₁ relativ zur vorgegebenen Referenzlage L₀ bei dieser Einstichstelle beeinflusst werden. Eine Erhöhung des Führungswerts für einen Aktor 39, mit dem der Stellwert des Fadenspanners 23 gesteuert wird und die damit verbundene Erhöhung der Bremskraft des Fadenspanners 23 bewirken beim Knoten 31 eine Erhöhung der Fadenspannung bzw. der resultierenden Zugkraft F_AR des Oberfadens 21. Die endgültige Knotenlage L₁ wird dadurch zur Oberseite des Nähguts 15 hin verschoben. Analog wird die endgültige Knotenlage L₁ bei geringerer Bremskraft des Fadenspanners 23 zur Unterseite des Nähguts 15 hin verschoben. Der Verlauf der resultierenden Kraft F_AR und die endgültige Knotenlage L₁ sind auch abhängig vom Vorschub des Nähguts 15 in Nährichtung N und von der Schwenkbewegung B' der Nadelstange 9, die zur Ausführung des unmittelbar nachfolgenden Nähstichs ausgeführt werden.By influencing or controlling the braking force of the thread tensioner 23 and / or the lower thread tensioner 33 at least during the phase of the knot tightening by the thread lever 27, the node position L ₁ relative to the predetermined reference position L ₀ at this puncture site to be influenced. An increase in the guide value for an actuator 39, with which the manipulated value of the thread tensioner 23 is controlled and the associated increase in the braking force of the thread tensioner 23 cause an increase in the thread tension or the resultant tensile force F _{AR of} the upper thread 21 at the node 31. The final node position L ₁ is thereby shifted to the top of the fabric 15. Similarly, the final nodal position L ₁ is shifted with lower braking force of the thread tensioner 23 to the bottom of the fabric 15. The course of the resulting force F _AR and the final node position L ₁ are also dependent on the feed of the Nähguts 15 in the sewing direction N and the pivoting movement B 'of the needle bar 9, which are executed to carry out the immediately following stitch.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen schematisch einen Querschnitt des Nähguts 15 während des Geradeausnähens. Der Stellwert des Fadenspanners 23 ist bei der Darstellung in Figur 3 so festgelegt, dass die endgültige Knotenlage L₁ der Referenzknotenlage L₀ entspricht. Im Beispiel von Figur 4 sind die endgültigen Knotenlagen L₁, L₁', L₁" aufgrund einer kleineren Bremskraft des Fadenspanners 23 bezüglich der jeweiligen Referenzlage L₀, L₀', L₀" innerhalb des Nähguts 15 nach unten verschoben, im Beispiel von Figur 5 aufgrund einer grösseren Bremskraft des Fadenspanners 23 nach oben.The FIGS. 3 to 5 schematically show a cross section of the material 15 during the straight stitching. The manipulated value of the thread tensioner 23 is shown in FIG FIG. 3 set so that the final node position L ₁ corresponds to the reference node position L ₀ . In the example of FIG. 4 are the final nodal layers L ₁ , L ₁ ', L ₁ "due to a smaller braking force of the thread tensioner 23 with respect to the respective reference position L ₀ , L ₀ ', L ₀ " within the fabric 15 down shifted, in the example of FIG. 5 due to a greater braking force of the thread tensioner 23 upwards.

Bei den in den Figuren 3, 4 und 5 dargestellten Situationen liegen sämtliche Knoten 31 innerhalb des Nähguts 15, welches eine Dicke D aufweist bzw. in einer Höhe zwischen 0 und D in Bezug auf die Oberseite der Stichplatte 13. Durch weitere Erhöhung der Stellwerte für die Bremskraft des Fadenspanners 23 können die Knoten 31 beim Anziehen vollständig durch das Nähgut 15 hindurch gezogen werden.In the in the FIGS. 3, 4 and 5 shown situations are all nodes 31 within the fabric 15, which has a thickness D or at a height between 0 and D with respect to the top of the throat plate 13. By further increasing the control values for the braking force of the thread tensioner 23, the node 31 at Tightening is completely pulled through the fabric 15 therethrough.

Abhängig von der jeweiligen Bremskraft des Fadenspanners 23 sowie von der Nähgutbewegung und der Änderung der Schwenklage der Nadelstange 9 für den nächsten auszuführenden Nähstich weist die endgültige Knotenlage L1, L1', L1'' bezüglich der zugehörigen Referenzlage L0, L0', L0" nicht nur eine Komponente in vertikaler Richtung bzw. in Einstichrichtung der Nähnadel 11 auf, sondern auch eine horizontale Komponente in Richtung der nächstfolgenden Einstichstelle der Nähnadel 11. Bei Zick-Zack-Stichen oder allgemein bei Stichfolgen, bei denen die Schwenklage der Nadelstange 9 zwischen aufeinanderfolgenden Nähstichen geändert wird, kann die Knotenlage L₁ an der Oberseite des Nähguts 15 zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Nähstichen durch die Bremskraft des Fadenspanners 23 zumindest während des Anziehens des Knotens 31 beeinflusst werden. Der Stellwert für den Fadenspanner 23 wird durch den Aktor 39 eingestellt bzw. gesteuert, beispielsweise durch einen Schrittmotor, einen Stellmotor oder einen Elektromagneten. Analog kann auch die Knotenlage L₁ an der Unterseite des Nähguts 15 durch den Aktor 39 eingestellt bzw. gesteuert werden. Der Aktor 39 wird durch eine Führungsgrösse gesteuert, die von der Steuerung 35 der Nähmaschine 1 ausgegeben wird. Der Wert dieser Führungsgrösse wird von der Berechnungseinheit 37 für jeden Nähstich oder zumindest für jede Gruppe von zwei oder mehreren Nähstichen individuell berechnet und für die Ansteuerung des Aktors 39 bereitgestellt.Depending on the respective braking force of the thread tensioner 23 and on the material movement and the change in the pivot position of the needle bar 9 for the next stitch to be executed, the final node position L1, L1 ', L1 "does not only have reference to the associated reference position L0, L0', L0" a component in the vertical direction or in the piercing direction of the sewing needle 11, but also a horizontal component in the direction of the next insertion point of the sewing needle 11. In zig-zag stitches or generally in stitch sequences in which the pivotal position of the needle bar 9 changed between successive stitches ₂ , the knot layer L ₁ on the top side of the sewing material 15 can be influenced by the braking force of the thread tensioner 23 at least during the tightening of the knot 31. The setting value for the thread tensioner 23 is set or controlled by the actuator 39, for example, by a stepper motor, a s Servomotor or an electromagnet. Similarly, the node position L ₁ can be set or controlled by the actuator 39 at the bottom of the material 15. The actuator 39 is controlled by a command value output from the controller 35 of the sewing machine 1. The value of this reference variable is calculated individually by the calculation unit 37 for each stitch or at least for each group of two or more stitches and provided for the activation of the actuator 39.

Figur 6 zeigt beispielhaft ein Prinzipschema einer Nähmaschine 1 mit Elementen einer Fadenspannvorrichtung, die zum Steuern der Knotenlagen L₁ beim Nähen mit einer Nähmaschine 1 genutzt werden kann. Die Steuerung 35 umfasst eine Berechnungseinheit 37 mit einem Programmspeicher 38 und einen Referenzgrössenspeicher 36. Die Nähmaschine 1 ist über eine Benutzerschnittstelle 41 mit Bedienelementen 43 und vorzugsweise mit einer grafischen Anzeigevorrichtung 45 konfigurierbar und steuerbar. Die Vorgabe der Nähgeschwindigkeit erfolgt über einen Fussanlasser 47, der mit der Steuerung 35 in Wirkverbindung ist. FIG. 6 shows by way of example a schematic diagram of a sewing machine 1 with elements of a thread tensioning device, which can be used to control the node layers L ₁ when sewing with a sewing machine 1. The control system 35 comprises a calculation unit 37 with a program memory 38 and a reference memory 36. The sewing machine 1 can be configured and controlled via a user interface 41 with control elements 43 and preferably with a graphical display device 45. The specification of the sewing speed via a foot control 47, which is in operative connection with the controller 35.

Ausgangsseitig steht die Steuerung 35 in Wirkverbindung mit dem Hauptmotor 49, der als Antrieb für die zyklische Ab-Auf-Bewegung der Nadelstange 9 beim Nähen dient. Weitere Bewegungen, die synchron mit der zyklischen Bewegung der Nadelstange 9 ablaufen, beispielsweise die Bewegung des Transporteurs 51 zum Vorschieben des Nähguts 13 in Nährichtung N, die Bewegung des Greifers 53 zum Umschlingen des Oberfadens 21 um den Unterfaden 17 während der Ausführung eines Nähstichs und die Pendelbewegung des Fadenhebels 27 werden in der Regel ebenfalls durch den Hauptmotor 49 angetrieben. Die Steuerung 35 ist wirkungsmässig mit weiteren Stellgliedern zum Einstellen bzw. Steuern von Nähparametern verbunden sein, insbesondere mit einem Stellglied 55a zum Steuern der Schwenklage der Nadelstange 9 und mit einem Stellglied 55b zum Steuern der Schubkomponente des Transporteurs 51 in Nährichtung N.On the output side, the controller 35 is in operative connection with the main motor 49, which serves as a drive for the cyclical Ab-on-movement of the needle bar 9 during sewing. Further movements that take place synchronously with the cyclical movement of the needle bar 9, for example, the movement of the feed dog 51 for advancing the sewing material 13 in the sewing direction N, the movement of the gripper 53 for looping the upper thread 21 about the lower thread 17 during the execution of a stitch and the pendulum movement of the thread lever 27 are also driven by the main motor 49 in the rule. The controller 35 is operatively connected to other actuators for adjusting sewing parameters, in particular, an actuator 55a for controlling the pivotal position of the needle bar 9 and an actuator 55b for controlling the thrust component of the conveyor 51 in the sewing direction N.

Im Programmspeicher 38 sind Verarbeitungsvorschriften zum Berechnen von Führungswerten für den Aktor 39, mit dem die Druck- oder Bremskraft des Fadenspanners 23 gesteuert wird, gespeichert. Im Referenzgrössenspeicher 36 ist mindestens ein Referenzwert für die Führungsgrösse gespeichert. Dieser Referenzwert entspricht einem Wert der Führungsgrösse, mit dem der Aktor 39 angesteuert werden muss, um bei vorgegebenen Referenzbedingungen bei der Ausführung eines Nähstichs zu bewirken, dass die tatsächliche Lage L₁ des Knotens 31 einer vorgegebenen Referenzlage L₀ entspricht. Dieser Referenzwert wird vorzugsweise in einem Initialisierungsprozess für jede Nähmaschine 1 individuell bestimmt und nichtflüchtig im Referenzgrössenspeicher 36 gespeichert. Alternativ kann der Referenzwert auch in Abhängigkeit eines bestimmten Nähmaschinentyps vorgegeben werden.In the program memory 38 processing instructions for calculating guide values for the actuator 39, with which the pressure or braking force of the thread tensioner 23 is controlled stored. The reference value memory 36 stores at least one reference value for the reference variable. This reference value corresponds to a value of the reference variable with which the actuator 39 must be controlled in order to cause at predetermined reference conditions in the execution of a sewing stitch that the actual position L _{1 of} the node 31 corresponds to a predetermined reference position L ₀ . This reference value is preferably determined individually for each sewing machine 1 in an initialization process and stored non-volatilely in the reference size memory 36. Alternatively, the reference value can also be specified as a function of a specific type of sewing machine.

Alternativ können auch mehrere Referenzwerte im Referenzgrössenspeicher 36 gespeichert sein, welche jeweils für unterschiedliche Referenzbedingungen einem optimierten Wert der Führungsgrösse für den Aktor 39 entsprechen. Die Referenzbedingungen können sich durch unterschiedliche Werte eines oder mehrerer Parameter unterscheiden. So können beispielsweise Referenzwerte für unterschiedliche Stichbreiten bei sonst gleichen Bedingungen im Referenzgrössenspeicher 36 gespeichert werden. Analog kann auch ein zweidimensionales Array von Referenzgrössen in Abhängigkeit der Stichlänge und der Stichbreite im Referenzgrössenspeicher 36 gespeichert sein. Beim Nähen wird der Aktor 39 mit jenem Wert angesteuert, der für die jeweilige Kombination von Stichlänge und Stichbreite im Referenzgrössenspeicher 36 gespeichert ist.Alternatively, a plurality of reference values can also be stored in the reference value memory 36, which correspond to an optimized value of the reference variable for the actuator 39 for different reference conditions. The reference conditions may differ by different values of one or more parameters. For example, reference values for different stitch widths can be stored in the reference size memory 36 under otherwise identical conditions. Similarly, a two-dimensional array of reference variables depending on the stitch length and the stitch width may be stored in the reference size memory 36. When sewing the actuator 39 is controlled with the value that is stored for the respective combination of stitch length and stitch width in the reference size memory 36.

In analoger Weise können auch für zusätzliche oder andere Kombinationen von Parametern Referenzgrössen im Referenzgrössenspeicher 36 gespeichert sein. Insbesondere können auch Werte in Abhängigkeit der Schwenkrichtung der Nadelstange 9 relativ zum vorhergehenden Nähstich und/oder Werte in Abhängigkeit der Schwenklage der Nadelstange 9 im Referenzgrössenspeicher 36 gespeichert sein. Die so gespeicherten Referenzwerte sind Informationsträger dafür, wie die Führungsgrösse für den Aktor 39 in Abhängigkeit eines oder mehrerer Parameter gewählt werden muss, damit die Lage L₁ der Knoten 31 beim Nähen möglichst gut einer vorgegebenen Referenzlage L₀ entspricht.In an analogous manner, reference variables can also be stored in the reference value memory 36 for additional or other combinations of parameters. In particular, values can also be stored in the reference-size memory 36 as a function of the pivoting direction of the needle bar 9 relative to the preceding stitch and / or values as a function of the pivotal position of the needle bar 9. The reference values stored in this way are information carriers for how the command variable for the actuator 39 must be selected as a function of one or more parameters the position L _{1 of} the knot 31 when sewing as well as possible corresponds to a predetermined reference position L ₀ .

Nebst dem oder den gespeicherten Referenzwerten stehen der Berechnungseinheit 37 als Eingangsgrössen 58 Werte mehrerer Parameter zur Verfügung, welche die Knotenlage L₁ beim Nähen beeinflussen. Solche Parameter sind insbesondere die Schwenklage der Nadelstange 9 sowie der Nähgutvorschub in Nährichtung N zwischen dem vorangehenden und dem aktuell auszuführenden Nähstich. Optional können solche Werte für einen oder mehrere Nähstiche in einem Speicher der Berechnungseinheit 37 temporär zwischengespeichert und zur Berechnung der Führungsgrösse mitbenutzt werden. So kann die Berechnungseinheit 37 beispielsweise aus der Differenz der Schwenklage der Nadelstange 9 zwischen dem vorangehenden und dem aktuellen Nähstich die Richtung und den Betrag der Schwenkbewegung der Nadelstange 9 bestimmen. Diese Grössen sind ebenfalls Parameter, von denen die Knotenlage L₁ beim Nähen abhängig ist.In addition to the stored reference value or values, the calculation unit 37 has available as input variables 58 values of several parameters which influence the node position L ₁ during sewing. Such parameters are, in particular, the pivoting position of the needle bar 9 and the material feed in the sewing direction N between the preceding and the current sewing stitch to be executed. Optionally, such values for one or more stitches may be temporarily stored temporarily in a memory of the calculation unit 37 and used for calculating the reference variable. For example, the calculation unit 37 can determine the direction and the amount of pivoting movement of the needle bar 9 from the difference in the pivotal position of the needle bar 9 between the preceding and the current stitch. These quantities are also parameters of which the node position L _{1 is} dependent during sewing.

Werte von Eingangsgrössen 58, die von der Berechnungseinheit 37 übernommen und weiter verarbeitet werden, können innerhalb der Steuerung 35 bereits vorliegen oder über die Benutzerschnittstelle 41 durch einen Benutzer festgelegt werden. Insbesondere können über die Benutzerschnittstelle 41 eine oder mehrere der folgenden Aktionen durchgeführt werden:

Definieren von Gruppen von Nähstichen durch Vorgabe der jeweiligen Anzahl aufeinanderfolgender Nähstiche,
Auswählen, editieren und speichern von Nähmustern mit mehreren aufeinanderfolgenden Stichpositionen.
Festlegen eines Sollwertes für die Knotenlage L₁ für jeden einzelnen Nähstich innerhalb einer Gruppe von Nähstichen. Vorzugsweise können dabei in der Steuerung 35 gespeicherte Mustervorlagen ausgewählt, editiert, skaliert und gespeichert werden. Der Sollwert für jede Knotenlage L₁ innerhalb einer Gruppe ist individuell veränderbar.
Einstellen von Parameterwerten wie Stichbreite, Stichlänge, Reibungskoeffizienten des Oberfadens 21 und/oder des Unterfadens.
Auswahl bzw. Aktivierung einer Stichart, eines Stichmusters oder einer Gruppe mit mehreren aufeinanderfolgenden Nähstichen zur Verwendung im folgenden Nähprozess.
Auswahl bzw. Aktivierung einer Mustervorlage zum Vorgeben der Knotenlagen beim folgenden Nähprozess.

Values of input variables 58, which are taken over by the calculation unit 37 and further processed, may already be present within the controller 35 or determined by the user via the user interface 41. In particular, one or more of the following actions can be performed via the user interface 41:

Defining groups of sewing stitches by specifying the number of consecutive sewing stitches,
Select, edit and save sewing patterns with several consecutive stitch positions.
Defining a setpoint for the knot layer L ₁ for each stitch in a group of stitches. Preferably, patterns stored in the controller 35 can be selected, edited, scaled and stored. The setpoint for each node position L ₁ within a group can be changed individually.
Setting parameter values such as stitch width, stitch length, friction coefficient of the upper thread 21 and / or the lower thread.
Selecting or activating a stitch, a stitch or a group with several consecutive stitches for use in the following sewing process.
Selection or activation of a template for specifying the node layers during the following sewing process.

Anhand der im Programmspeicher 38 gespeicherten Verarbeitungsvorschriften werden der oder die Referenzwerte zusammen mit mindestens einem die Knotenlage L₁ beim Nähen beeinflussenden Parameterwert zu einer Führungsgrösse für den Aktor 39 verarbeitet.On the basis of the processing instructions stored in the program memory 38, the reference value (s) together with at least one parameter value influencing the nodal position L ₁ during sewing are processed into a reference variable for the actuator 39.

Die Verarbeitungsvorschriften umfassen Informationen darüber, wie sich die Knotenlage L₁ in Abhängigkeit eines oder mehrerer Parameter ändert bzw. wie die Führungsgrösse für den Aktor 39 ausgehend von einem der gespeicherten Referenzwerte in Abhängigkeit eines oder mehrerer Parameter angepasst werden muss, damit die Knotenlage L₁ beim Nähen möglichst gut der Referenzknotenlage L₀ entspricht. Solche Abhängigkeiten können im Programmspeicher 38 beispielsweise als Funktionen gespeichert sein, wobei die Werte der Führungsgrösse vorzugsweise für Stützstellen angegeben sind, die gleichmässig verteilt über den Wertebereich des jeweiligen Parameters angeordnet sind. Falls nur wenige Stützstellen vorgesehen sind, können dazwischenliegende Werte interpoliert werden.The processing instructions comprise information on how the node position L ₁ changes as a function of one or more parameters or how the command variable for the actuator 39 has to be adjusted on the basis of one of the stored reference values as a function of one or more parameters, so that the node position L ₁ at Sewing as well as possible corresponds to the reference node position L ₀ . Such dependencies can be stored in the program memory 38, for example, as functions, the values of the reference variable preferably being specified for interpolation points which are arranged uniformly distributed over the value range of the respective parameter. If only a few nodes are provided, intervening values can be interpolated.

Wahlweise können Informationen zum Berechnen optimierter Ansteuerwerte für den Aktor 39 als Referenzgrössen im Referenzgrössenspeicher 36 und/oder als Verarbeitungsvorschriften im Programmspeicher 38 gespeichert sein.Optionally, information for calculating optimized drive values for the actuator 39 may be stored as reference quantities in the reference memory 36 and / or as processing instructions in the program memory 38.

Über die Benutzerschnittstelle 41 kann eine gewünschte Betriebsart vorgegeben bzw. ausgewählt werden. Bei einem ersten Betriebsmodus wird der Sticheinzug bei jedem Nähstich so optimiert, dass die Lage L₁ der Knoten 31 der neutralen Mittellage bzw. der Referenzlage L₀ entspricht. Bei einem weiteren Betriebsmodus kann die Solllage L₁ für die Knoten 31 abweichend von der Referenzlage L₀ vorgegeben werden. Insbesondere können Gruppen mit mehreren Nähstichen definiert werden, bei denen die Knotenlage L₁ entsprechend ausgewählter Vorgaben individuell für jeden Stich angepasst ist.Via the user interface 41, a desired operating mode can be specified or selected. In a first mode of operation, the indent will be on each Sewing stitch optimized so that the position L _{1 of} the node 31 of the neutral center position or the reference position L ₀ corresponds. In a further mode of operation, the desired position L ₁ for the node 31 can be specified differently from the reference position L ₀ . In particular, groups with multiple stitches can be defined in which the node position L _{1 is} adjusted individually for each stitch according to selected specifications.

Figur 7 zeigt schematisch eine Aufsicht auf ein Nähgut 15, bei dem die Lagen L₁ der Knoten 31 zwischen dem durch eine dünne Linie dargestellten Unterfaden 17 und dem durch eine dickere Linie dargestellten Oberfaden 21 beim Nähen einer Zick-Zack-Naht entlang einer Kurve an der Nähgutoberseite angeordnet sind. Beim Nähen wurden die für einen optimalen Sticheinzug (Lagen L₀", L₀', L₀, ...) berechneten Werte der Führungsgrösse mit Korrekturwerten zum Erzeugen der gebogenen Kurvenform angepasst. Bei den Einstichstellen auf der linken Seite bzw. bei jeder zweiten Einstichstelle ist der Korrekturwert Null, sodass dort die tatsächliche Knotenlage L₁' der Solllage bzw. der Referenzlage L₀' entspricht. Bei den Einstichstellen auf der rechten Seite hingegen liegen die tatsächlichen Lagen L₁", L₁ versetzt zu den zugehörigen Referenzlagen L₀", L₀ an der gewünschten Stelle der Nähgutoberseite. Während des Nähens wurde der Aktor 39 von der Steuerung 35 mit den für jeden Nähstich individuell angepassten Werten der Führungsgrösse angesteuert. FIG. 7 12 schematically shows a plan view of a fabric 15, in which the layers L _{1 of} the knots 31 between the lower thread 17 shown by a thin line and the upper thread 21 shown by a thicker line when sewing a zig-zag seam along a curve on the upper side of the fabric are arranged. During sewing, the values of the reference value calculated for an optimal stitch insertion (positions L ₀ ", L ₀ ', L ₀ , ...) were adjusted with correction values for generating the curved curve shape, at the insertion points on the left side or every second The puncture site is the correction value zero, so that there corresponds to the actual node position L ₁ 'of the desired position or the reference position L ₀ ' In the puncture sites on the right side, however, the actual positions L ₁ ", L ₁ offset to the associated reference positions L ₀ "L ₀ at the desired location of the Nähgutoberseite. During sewing, the actuator 39 has been from the controller 35 with the for each Sewing stitch controlled individually adjusted values of the reference variable.

Selbstverständlich kann die Führungsgrösse auch bei den Nähstichen auf der linken Seite variiert werden, die Knoten 31 auch dort zur Oberseite oder Unterseite des Nähguts 15 hin verschoben angeordnet werden.Of course, the reference variable can also be varied in the case of the sewing stitches on the left side, the knots 31 also being arranged there displaced to the top or bottom side of the sewing material 15.

Im Weiteren kann die Berechnungseinheit 35 auch die Stellzeiten des Aktors 39 überwachen und die durch den Fussanlasser 47 vorgegebene Nähgeschwindigkeit begrenzen, derart, dass die Stellzeiten immer kürzer sind als die Dauer der Stichzyklen.Furthermore, the calculation unit 35 can also monitor the positioning times of the actuator 39 and limit the sewing speed predetermined by the foot control 47, such that the positioning times are always shorter than the duration of the stitch cycles.

Claims

A device for controlling the position of nodes (31) between the upper thread (21) and bobbin thread (17) when sewing a sewing material (15) with a sewing machine (1), comprising a thread tensioning device having an actuator (39), wherein the resulting tractive force F_AR exerted on the node (31) during the tightening of the node (31) of the upper thread (21) and the bobbin thread (17) can be influenced by this actuator (39), characterized in that the guide variable for the actuator (39) for each stitch or for each group of several successive stitches can be individually predefined by a calculation unit (37) of the sewing machine (1), in that the calculation unit (37) comprises a program memory (38) and a reference variable memory (36), wherein the program memory (38) comprises processing instructions for processing at least one reference value stored in the reference value memory (36) for the guide variable of the actuator (39) and values of several input variables (58), on which the node position L₁ is dependent during sewing, into a guide value for actuating the actuator (39), and in that each of the input variables (58) comprises a value of one of the following parameters, which is valid at the time of forming the current stitch or a preceding stitch or a following stitch: swivel position of the needle bar (9), stitch width, stitch length, amount and/or direction of the change in the swivel position of the needle bar (9) relative to the swivel position during the execution of the preceding stitch, sewing speed or control variable of the foot-operated starter (47).
The device according to Claim 1, wherein between a bearing point for the upper thread supply (21') and the needle bar (9) in the withdrawal direction of the upper thread (21) a thread tensioner (23) which acts as a friction brake for the upper thread (21) and a thread take-up lever (27) which is configured to tighten the upper thread (21) are operatively arranged one after the other, characterized in that the braking force of the thread tensioner (23) can be adjusted or controlled by the actuator (39).
The device according to Claim 1 or 2, characterized in that the stored reference value is a value for the adjustment variable of the actuator (39), which, under predefined reference conditions with a predefined value of the at least one parameter of the input variable, causes the deviation of the node position L₁", L₁', L₁ during sewing to be minimal with respect to a predefined reference position L₀", L₀', L₀.
The device according to Claim 3, characterized in that for each stitch to be formed a nominal value for the node position L₁", L₁', L₁ thereof relative to the reference position L₀", L₀', L₀ can be predefined.
The device according to Claim 4, characterized in that several successive stitches can be combined into groups, and in that for each stitch within such a group of stitches a nominal value for the node position thereof L₁", L₁', L₁ relative to the reference position L₀", L₀', L₀ can be predefined.
The device according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that an apparatus for limiting the maximum permissible sewing speed as a function of the adjustment time of the actuator (39) is provided.
A method for influencing the position of nodes (31) between the upper thread (23) and bobbin thread (17) when sewing with a sewing machine (1), having a device according to any one of Claims 1 to 6, wherein
a) the node position at each piercing point relative to a predefined reference position L0, L0', L0", is dependent on the values of several parameters, wherein

b) reference conditions are predefined, under which these parameters have predefined values, and wherein

c) associated reference values are specified for several such reference conditions, which reference values serving as a guide variable for the actuator when sewing under the respective reference conditions cause the nodes at the piercing points of the sewing needle to be retracted into the respective predefined reference position L0, L0', L0", characterized in that
a guide value for actuating the actuator (39) is individually determined for each stitch to be executed or for each defined group of successive stitches as a function of several parameters, wherein values of these parameters are captured and wherein
i) an associated stored reference value is selected as a guide variable for these captured values, or wherein

ii) the guide variable is calculated, on the basis of one of the stored reference values, by means of stored functions which represent the dependencies of the reference value on one or more parameters.
The method according to Claim 7, characterized in that a nominal position L₁", L₁' , L₁ relative to the respective reference position L₀", L₀', L₀ is predefined for each stitch to be executed, and the selected or calculated guide value for each stitch to be executed is adjusted with a correcting value corresponding to the respective nominal position L₁", L₁', L₁.
The method according to any one of Claims 7 or 8, characterized in that the actuator (39) is actuated during the execution of each stitch in a coordinated manner with the movement of the needle bar (9), at least during the tightening of the node (31), with the selected or calculated and, if applicable, adjusted value of the guide variable.