DE2903031A1

DE2903031A1 - Naehmaschine

Info

Publication number: DE2903031A1
Application number: DE19792903031
Authority: DE
Inventors: Hachiro Makabe; Hideaki Takenoya
Original assignee: Janome Sewing Machine Co Ltd
Current assignee: Janome Corp
Priority date: 1978-01-26
Filing date: 1979-01-26
Publication date: 1979-08-02
Also published as: DE2903031C2; AU4368079A; AU515372B2; US4236469A

Description

JANOME SEWING MACHINE CO., Ltd.

No.1-1,3-chome, Kyobashi,Chuo-ku
Tokyo /Japan

NÄHMASCHINE

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschine und richtet sich insbesondere auf einen für eine Nähmaschine vorgesehenen Steuermechanismus für das Herabfallen eines Transportelements, wobei ein Impulsmotor von den Signalen einer elektrischen Steuerschaltung betätigt wird, um das Transportelement in die Betriebsstellung bzw. in die Ruhestellung zu bringen. Die Erfindung wird angewendet auf eine Nähmaschine, die anstatt einer mechanischen Vorrichtung zur Mustererzeugung mit"einer entsprechenden elektrischen Vorrichtung versehen ist, die zur Ausbildung der vorbestimmten Stichmuster auf elektrischem Wege sowohl die Schwingungsamplitude der Nadel als auch die Transportlänge bzw. lediglich eine dieser Punktionen steuert, und

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zwar durch elektrisch angetriebene Elemente. Erfindungsgemäß werden die Elemente zum Wählen der Steppstiche und der Zickzackstiche elektrisch betätigt, um die vertikal hin- und hergehende Bewegung des Transportelementes einzuschalten oder auszuschalten.

Bei gebräuchlichen Nähmaschinen mit einer mechanischen Vorrichtung zur Mustererzeugung wurde der Mechanismus zum Herabfallen oder Absenken des Transport element es durch Handhabung eines auf dem Gehäuse der Maschine vorgesehenen Knopfes betätigt. Diese Handhabung muß jedoch eine beträchtliche Gegenkraft überwinden und stellt für den Benutzer der Maschine eine Belastung dar. Ein solcher Mechanismus kann automatisch unter Verwendung eines Relais oder dgl. betätigt werden. In diesem Falle muß jedoch das zu verwendende Relais eine große Kapazität besitzen; es erfordert viel Platz im Gehäuse der Maschine. In der Praxis traten also viele Probleme beim Betätigen des Mechanismus zum Absenken des Förderelements in Verbindung mit den Elementen zur Musterwahl auf.

Die Erfindung beseitigt die Mängel und Nachteile der gebräuchlichen Nähmaschinen.

Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, das Förderelement in Verbindung mit der Musterwahl-Betätigung zu steuern.

Ferner richtet sich die Erfindung darauf, eine Nähmaschine mit verminderter Geschwindigkeit anzutreiben, wenn eine elektrisch betriebene Vorrichtung zur Steuerung des Transportelementes betätigt wird, um auf diese Weise keine wesentliche Belastung auf die elektrisch betriebene Vor-

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richtung auszuüben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden. Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Nähmaschine;

Figur 2 eine vereinfachte Darstellung zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Betriebsweise;

Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Trägers der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Figur 5 eine auseinandergezogene Darstellung der Steuervorrichtung;

Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines von der Steuervorrichtung betätigten Hebels;

Figur 7 eine auseinandergezogene Darstellung eines erfindungsgemäßen Kupplungsrelais;

Figur 8 das zusammengebaute₃ zum Teil vertikal geschnittene Kupplungsrelais;

Figur 9 ein Blockdiagramm einer elektronischen Steuerschaltung zur Steuerung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

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Figur 10 ein Fließschema für die erfindungsgemäße Arbeitsweise;

Figur 11 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform;

Figur 12 eine auseinandergezogene Ansicht der wesentlichen Teile dieser Steuervorrichtung;

Figur 13 einen Vertikalschnitt eines Wellenteils der Steuervorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel;

Figur 14 ein Blockdiagramm einer elektronischen Steuerschaltung zur Steuerung der Steuervorrichtung nach dem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;

Figur 15 eine Vorderansicht eines Steuerhebels der Steuervorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel, und zwar im Verhältnis zu einem Transport-Steuerarm;

Figur l6 ein Fließdiagramm für das Blockdiagramm nach Figur 14;

Figur 17 eine perspektivische Ansicht einer Steuervorrichtung nach einer dritten erfindungsgemäßen' Ausführungsform;

Figur 18 eine Vorderansicht der Steuervorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel;

Figur 19 eine Vorderansicht einer Nocke dieser Steuervorrichtung;

Figur 20 eine Ansicht entsprechend Figur 18 in einer anderen Betätigungsstellung;

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Figur 21 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung für die Steuervorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels.

Nach Figur 1 ist ein Gehäuse 1 einer Nähmaschine vorgesehen, das einen sich seitlich erstreckenden Bettrahmen 2 aufweist. Letzterer trägt eine Nadelplatte 3 auf seiner Oberseite. Unter dem Bezugszeichen B ist eine Mehrzahl von Must erwählelementen einer Musterwählvorrichtung der Nähmaschine dargestellt. Ein Träger 4 innerhalb des Gehäuses dient zur Halterung der erforderlichen Steuervorrichtungen. Letztere umfassen einen Impulsmotor 5 zur Steuerung der horizontalen Transportstrecke des Transportelementes der Nähmaschine. Wie dargestellt, ist ein umgekehrt L-förmiger Hebel 6 schwenkbar auf einem Schwenkstift 6a angeordnet, der «einerseits am Träger 4 befestigt ist. Der Hebel 6 weist ein unteres Ende 6c (Figur 6) auf, welches an einer Stange 8 befestigt ist. Letztere steht mit einem Stößel 7 in Verbindung und läßt sich axial verschieben. Der Stößel 7 ist, wie vereinfacht in Figur 2 dargestellt, axial in öffnungen 10a und lla einschiebbar bzw. aus diesen öffnungen herausziehbar. Die öffnungen sind jeweils am Ende eines vertikal schwenkbaren Hebels 10 bzw. eines vertikal schwenkbaren Armes 11 angeordnet. Das vertikale Verschwenken des Hebels 10 erfolgt synchron mit dem Umlaufen der Nähmaschine, und zwar über eine Kippwelle 9- Der Arm 11 ist mit seinem Ende lose auf der Kippwelle 9 befestigt. Der vertikal schwenkbare Arm 11 trägt einen seitlichen Stift 11b, der in einen gabelförmigen Teil 13a eines Basiselementes 13 eingreift. Letzteres trägt das Förderelement 12. Ein Ende des Basiselements 13 ist schwenkbar mit dem oberen Ende eines Hebels 15 verbunden, welcher von einer Kippwelle 14 verschwenkbar ist, um das Basiselement 13 synchron zum Umlaufen der Nähmaschine horizontal hin- und herzubewegen. Dementsprechend fördert das Transportelement 12 das genähte Gewebe durch eine kombinierte Bewegung des Basiselementes 13, welches vertikal

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und horizontal hin- und herbewegbar ist. Es ergibt sich also, daß das Transportelement 12 vertikal bewegt wird, wenn der Stößel 7 in die öffnungen 10a und lla des vertikal schwenkbaren Hebels 10 und des vertikal schwenkbaren Arms 11 eingreift. Ferner ergibt sich, daß das Transportelement 12 unter das Niveau der Nadelplatte 3 herabfällt und in Vertikalrichtung unwirksam wird, wenn der Stößel 7 aus den öffnungen 10a und lla herausgezogen wird. Gemäß Figur 1 ist eine Zugfeder 16 an einem Ende mit der Stange 8 verbunden und mit ihrem anderen Ende am Bettrahmen 2 eingehängt, um die Stange 8 nach links und den zur Transportsteuerung dienenden Hebel 6 im Uhrzeigersinn zu verspannen.

Gemäß Figur 1 und 3 ist ein Transport-Steuerarm 17 schwenkbar auf einem Schwenkstift 17a angeordnet, welcher am Träger 4 befestigt ist. Ein Ende 17b des Steuerarms 17 greift an der Unterfläche eines horizontal abgebogenen Endes 6e des Hebels 6 an. Der Steuerarm 17 wird daher gegen den Uhrzeigersinn verspannt unter der Wirkung der Zugfeder 16, die den Hebel 8 beeinflußt. Ein Anschlag 19 ist am Träger 4 befestigt und gelangt in Eingriff mit dem anderen Ende des Steuerarms 17, um dessen gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Schwenkbewegung zu begrenzen. Der Steuerarm 17 trägt einen Stift 18.

Nach den Figuren 3, 7 und 8 ist ein Kupplungsrelais 2 0 an einer Tragplatte 21 befestigt, die ebenso wie der Impulsmotor 5 mit dem Träger 4 verbunden ist. Ein Relaisstößel

22 trägt einen axialen Schlitz 22a an seinem äußeren Ende, der Relaisstößel 22 ist mit einer Transport-Steuerwelle

23 verbunden, und zwar über eine Verbindungsplatte 26, die mit einem Ende in den axialen Schlitz 22a des Relaisstößels 22 und mit dem anderen Ende in einen axialen Schlitz 23b

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der Steuerwelle 23 eingreift. Zur Herstellung dieser Verbindungen an beiden Enden dienen Stifte 25. Die Steuerwelle 23 sitzt in einer Buchse 24 und trägt auf ihrem äußeren Ende einen Plansch 23a. Auch ist sie gemeinsam mit dem Relaisstößel 22 axial verschiebbar. Die axiale Bewegung der Steuerwelle 2 3 nach rechts wird von einem Anschlagring 27 begrenzt, der auf der Steuerwelle befestigt ist. Ein U-förmiges Element 28 sitzt lose auf der Buchse und umgreift gabelförmig einen Abschnitt des Trägers 4. Eine Wand 28a des U-förmigen Elements 2 8 wird gegen den Flansch 23a der Steuerwelle 23 mittels einer Feder 29 gedrückt, die auf der Buchse 24 zwischen der Wand 28a und einem abschnitt des Trägers 4 angeordnet ist. Unter diesen Umständen wird ein Spiel a zwischen dem Flansch 23a und dem rechten Ende der Buchse 24 gebildet. Auch greift ein Stift 24a auf der Buchse in einen Ausschnitt 28b in der Wand 28a des U-förmigen Elements 28 ein. Die Wand 28a besitzt eine Verlängerung, die einen an deren Innenseite angeordneten Stift 30 trägt,und weist ferner eine weitere Verlängerung auf, die mit einem Langloch 2 8c für den Eingriff des Stiftes 18 auf dem Steuerarm 17 versehen ist.

Gemäß Figur 3 und 5 weist der Impulsmotor 5 eine Welle 5a auf, an der eine Fühlerplatte 31 befestigt ist. Letztere stellt die anfängliche Winkelposition der Welle 5a ein, und zwar im Zusammenwirken mit einem Block 32, der am Träger 4 befestigt ist und (in nicht gezeigter Weise) eine Lichtemitterdiode und einen Fototransistor umfaßt, um das Vorhandensein der Fühlerplatte 31 festzustellen. Ein Hebel ist ebenfalls an der Welle 5a befestigt. Die Drehbewegung des Hebels 33 wird von einem Stopper 34 begrenzt, der am Träger 4 befestigt ist. Der Hebel 33 weist eine Nut 33a auf, die zum Eingriff des Stiftes 30 des U-förmigen Elements 28 dient, wenn der Hebel während seiner Drehbewegung in seine linke Endstellung gelangt. Eine der Transportsteuerung

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dienende Riemenscheibe 35 ist mit einer Welle 35a drehbar am Träger 4 gelagert. Außerdem ist auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers 4 ein Transport-Steuerarm 36 auf dem Ende der Welle 35a befestigt. Der Transport-Steuerarm ist mit einer nicht gezeigten Transport-Einstellvorrichtung verbunden, die dazu dient, dem Transport element 12 eine Horizontalbewegung zu erteilen. Der Hebel 33 und die Riemenscheibe 35 sind über einen Zeitsteuerriemen 37 miteinander verbunden.

In Figur 9, die ein elektronisches Steuerschaltungsdiagramm für den Impulsmotor 5 darstellt, zeigen die Pfeile den Fluß der elektrischen Signale zwischen den Schaltelementen an. Ein elektronischer Festwertspeicher speichert eine Mehrzahl von Steuersignalen für die Stichmuster bzw. -arten einschließlich eines Steuersignals zur Herstellung von geraden oder Steppstichen. Auch werden hier die Programmsteuerdaten gespeichert. Eine Zentraleinheit (Prozessor) CPU dient zur Durchführung individueller Programmsteuerungen. Ein statischer Speicher für Schreib- und Lesebetrieb (zum Beispiel ein Random-Speicher) RAM speichert zeitweilig die Prozesse oder Auswirkungen während des Programmablaufs. Ferner ist eine E/A- oder Eingabeinheit I/O vorgesehen. Eine Musterwählvorrichtung PS wird von den Must erwählelement en B nach Figur 1 betätigt und wählt ein gewünschtes Muster derart aus, daß der Speicher RAM die Mustersteuersignale vom FW-Speicher ROM speichert. Ein Impulsgenerator PG erzeugt einen Impuls synchron zu jeder Umdrehung der Hauptanstriebswelle der Nähmaschine. Der Impuls wird der Zentraleinheit CPU zugeführt, um ein gewähltes Mustersignal aus dem FW-Speicher ROM auszulesen. Ein elektrischer Antrieb DV dient zum Antrieb des den horizontalen Transport steuernden Impulsmotors 5 und des Kupplungsrelais 2 0 in Übereinstimmung mit den Signalen aus der Zentraleinheit CPU.

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Die Arbeitsweise der Erfindung wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Figur 10 beschrieben. Wenn die Stromquelle eingeschaltet ist, wird die Schaltung nach Figur 9 betriebsbereit. Ein gewünschtes Muster wird ausgewählt, indem man die Musterwählelemente B nach Figur 1 betätigt, und die Zentraleinheit CPU liest aus dem FW-Speicher ROM ein Steuersignal aus, um antriebsmäßig den Impulsmotor 5 und das Kupplungsrelais 2 0 zu steuern, und zwar über den elektrischen Antrieb DV. Wenn der Befehl "ABWÄRTS" zum Absenken des Transportelementes 12 durch Handhaben eines Musterwählelements B ausgewählt wird, so wird nachgeprüft, ob der vorher gewählte Befehl ebenfalls "ABWÄRTS" war oder nicht. War der vorher gewählte Befehl nicht "ABWÄRTS", so wird die Umlaufgeschwindigkeit der Nähmaschine vermindert, und es wird dann das Kupplungsrelais 2 0 erregt. Daraufhin wird das U-förmige Element 28 gegen die Wirkung der Druckfeder 29 in Richtung P gezogen, und zwar durch den Relaisstößel 22 und die Steuerwelle 23, siehe Figur 8. Gleichzeitig wird der Impulsmotor 5 angetrieben,und er dreht den Hebel 33 gegen den Uhrzeigersinn, bis die Nut 33a dieses Hebels den Stift 30 des U-förmigen Elements 28 ergreift. (In diesem Falle ist die horizontale Transport strecke vorbestimmt und konstant, nämlich etwa 2,5 mm in Vorwärtsrichtung beim vorliegenden Ausführungsbeispiel.) Anschließend dreht der Impulsmotor 5 den Hebel 33 zurück bis ans Ende des im Uhrzeigersinn gerichteten Bewegungsweges, wobei die Nut 33a des Hebels 33 im Eingriff mit dem Zapfen 30 des U-förmigen Elements 28 steht. (In diesem Fall ist die horizontale Transportstrecke vorbestimmt und konstant, nämlich etwa 2,5 mm nach rückwärts beim vorliegenden Ausführungsbeispiel.) Da der Ausschnitt 28b des U-förmigen Elements 28 bei erregtem Kupplungsrelais 20 aus dem Eingriff mit dem Stift 24a der Buchse 2h herausgeschoben ist, führt eine Drehung des Hebels 33 im Uhrzeigersinn zu einer Drehung des U-förmigen Elements 28 gegen den Uhrzeigersinn gemäß Figur 3. Die Bewegung

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des U-förmigen Elements 28 gegen den Uhrzeigersinn dreht den Steuerarm 17 im Uhrzeigersinn um den Schwenkstift 17a, da nämlich der Steuerarm 17 mit dem U-förmigen Element 28 über den Stift 18 verbunden ist, der am Steuerarm 17 befestigt ist und mit dem Langloch 28c des U-förmigen Elements 28 im Eingriff steht. Als Folge davon wird der umgekehrt L-förmige Hebel 6 gegen den Uhrzeigersinn verdreht, und es wird die Stange 8 axial nach rechts in Figur 1 verschoben. Dementsprechend wandert der Stößel 7 aus dem Eingriff in den vertikal schwenkbaren Arm 11 heraus. Das Transport element 12 fällt daher in eine Stellung unterhalb des Niveaus der Nadelplatte 3 ab und verliert seine Einwirkung auf den genähten Stoff. Sodann wird die "ABWÄRTS"-Stellung des Transportelements 12 in der Steuerschaltung gespeichert, und der Arbeitsablauf der Schaltung kehrt zur Stellung "START" zurück. Gleitzeitig wird der Niedriggeschwindigkeit sumlauf der Nähmaschine umgeschaltet auf Hochgeschwindigkeitsumlauf, das Kupplungsrelais 20 wird entregt, und es werden der Relaisstößel 22 und die Steuerwelle 23 in die rechts liegende Ausgangsposition zurückgeführt. Das U-förmige Element 2 8 wird jedoch in seiner Betriebsstellung auf der Buchse 24 gehalten, und zwar durch den Stift 24a, der in diesem Falle an einem^xneben dem Ausschnitt 28b der Wand 28a des U-förmigen Elements 2 8 angreift, wobei letzteres mit dem Hebel 33 des Impulsmotors 5 zusammenwirkt. Daher wird das Förderelement 12 in der abgesenkten Stellung gehalten. Wird der Befehl "ABWÄRTS" wiederholt gewählt, so wird der Impulsmotor 5 nicht angetrieben, und zwar aufgrund der Tatsache, daß der Befehl "ABWÄRTS" schon vorher gewählt worden war.

Wenn anschließend ein von dem Befehl "ABWÄRTS" abweichender Befehl ("NICHT ABWÄRTS") gewählt wird, wird der Impulsmotor 5 von einem Steuersignal angetrieben, nachdem ge-

x Abschnitt

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prüft worden ist, daß die Nähmaschine mit geringer Geschwindigkeit umläuft. Es wird dann der Hebel 33 des Impulsmotors 5 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wodurch das U-förmige Element 28 im Uhrzeigersinn wandert, bis der Ausschnitt 28b des U-förmigen Elements 28 in eine Stellung gelangt, in der er mit dem Stift 24a der Buchse 24 fluchtet. Sodann wird das U-förmige Element 28 unter der Wirkung der Druckfeder 2 9 axial nach rechts verschoben, bis es von dem Flansch 23a der Steuerwelle 23 gestoppt^w;und sein Stift 30 aus der Nut 33a des Hebels 33 austritt und bis die Eingriffsstellung zwischen dem Stift 24a der Buchse 24 und dem Ausschnitt 28b des U-förmigen Elements 28 wieder hergestellt ist. Dadurch wird der Steuerarm 17 gegen den Uhrzeigersinn um seinen Schwenkstift 17a gedreht, und es wird dementsprechend der Stößel 7 axial in den Eingriff mit der öffnung 11a des vertikal schwenkbaren Arms 11 verschoben, und zwar durch die Wirkung der Zugfeder 16. Als Folge davon wird das Transport element 12 nach oben in seine Betriebsstellung oberhalb der Nadelplatte 3 gebracht, und es wird zusätzlich zu seiner horizontalen hin- und hergehenden Bewegung vertikal hin- und herbewegt. Gleichzeitig wird die "NICHT ABWÄRTS"-Stellung oder -Bedingung in der Steuerschaltung gespeichert, und es wird der Betriebsablauf der Steuerschaltung in die Stellung "START" zurückgeführt. Die Nähmaschine wird von niedriger Geschwindigkeit auf hohe Geschwindigkeit geschaltet, und der Impulsmotor treibt den Einstellmechanismus für den horizontalen Transport über den Steuerarm 36 an. Es »ei darauf hingewiesen, daß die Muster- oder Ordnungswahl normalerweise durchgeführt wird, wenn sich die Nähmaschine im Stillstand befindet, daß es erfindungsgemäß jedoch auch möglich ist, diese Muster- oder Ordnungswahl vorzunehmen, während die Nähmaschine mit hoher Geschwindigkeit umläuft.

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Im Fließdiagramm von Figur 10 besitzen die nummerierten Kästchen folgende Bedeutung:

1 Hochgeschwindigkeitsumlauf der Maschine

2 Kupplungsrelais ausgeschaltet

3 Ablauf des Musterprogramms

4 Niedriggeschwindigkeitsumlauf der Maschine

5 Ging der Befehl "ABWÄRTS" voraus oder nicht?

6 Niedriggeschwindigkeitsumlauf der Maschine oder nicht?

7 Kupplungsrelais eingeschaltet

8 Impulsmotor wird angetrieben und Kupplungsrelais ist erregt

9 Ging der Befehl "ABWÄRTS" voraus oder nicht?

10 Niedriggeschwindigkeitsumlauf der Maschine oder nicht

11 Kupplungsrelais ausgeschaltet

12 Der Impulsmotor wird angetrieben, um das U-förmige Element 28 vom Hebel 33 freizugeben, und es wird sodann das Musterprogramm durchgeführt

13 Hochgeschwindigkeitsumlauf der Maschine

14 Ablauf des Musterprogramms

15 Niedriggeschwindigkeitsumlauf der Maschine

Die Figuren 11 bis 16 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Die Erläuterung bezieht sich lediglich auf die Teile, die vom ersten Ausführungsbeispiel abweichen.

Nach Figur 11 bis 13 ist ein Steuerarm 38 drehbar auf einem Schwenkstift 39 angeordnet, welcher mit dem Träger 4 verbunden ist. Eine Ende des Steuerarms 38 kann an dem horizontal abgebogenen Ende 6e des umgekehrt L-förmigen Hebels 6 angreifen. Ein Stift 40 ist am anderen Ende des

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Steuerarms 38 befestigt. Ein Winkelhebel 42 sitzt drehbar auf einem Schwenkstift 43, der mit dem Träger 4 verbunden ist. Der obere Arm 42a des Winkelhebels 42 greift am Stift 40 des Schwenkarms 38 an, und zwar mittels eines darin ausgebildeten Langlochs. An der Welle 5a des Impulsmotors 5 ist eine Fühlerplatte 44 befestigt, um die Anfangsposition des Impulsmotors einzustellen, und zwar im Zusammenwirken mit einem Block 45, der am Träger 4 befestigt ist und in nicht dargestellter Weise eine Lichtemitterdiode und einen Phototransistor aufweist, um das Vorhandensein der Fühlerplatte 44 festzustellen. Auf der Welle 5a des Impulsmotors ist ein Steuerelement 46 befestigt, welches Vorsprünge 46a und 46b trägt. Ein Transport-Steuerelement 47 ist auf der Welle 5a zwischen der Fühlerplatte 44 und dem Steuerelement 46 befestigt. Das Transport-Steuerelement 47 kann sich relativ zur Welle 5a drehen und ist mit dem Steuerelement 46 über eine Schraubenfeder 50 verbunden. Das Transport-Steuerelement 47 weist einen Vorsprung 47a und ein Zahnrad 47b auf. Es ist mit dem Steuerelement 46 über die Schraubenfeder 50 derart verbunden, daß die Fläche a seines Vorsprungs 47a gegen den Vorsprung 46b des Steuerelements 46 gedrückt wird, wobei dieser Vorsprung 46b·, wie dargestellt, etwas über das innere Ende des Steuerelements 46 gegen das Transport-Steuerelement 47 vorsteht. Das Transport-Steuerelement 47 steht mit der Riemenscheibe 35 über den Zeitsteuerriemen 37 in Verbindung, der am Zahnrad 47b des Transport-Steuerelements 47 und am Zahnrad 35b der Riemenscheibe 35 angreift. Wenn daher der Impulsmotor 5 angetrieben wird, wird das Transport-Steuerelement 47 über das Steuerelement 46 angetrieben, und die Riemenscheibe 35 wird angetrieben, um den nicht^gezeigten Transport-Einstellmechanismus zu steuern, und zwar über den Transport-Steuerarm 36, der an der Welle 35a der Riemenscheibe

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35 befestigt ist. Ein Anschlag 51 ist am Träger 4 befestigt , um an der Fläche a des Vorsprungs 47a des Transport-Steuerelements 47 anzugreifen und auf diese Weise dessen Drehung stillzusetzen, wenn das Transport-Steuerelement 47 in eine Winkelstellung gelangt, die der Transportstrecke von 2,5 mm nach rückwärts entspricht. Andererseits greift der Vorsprung 46a des Steuerelements 46 an dem Arm 42d des Winkelhebels 42 an, wenn das Steuerelement 46 in eine Winkelstellung gelangt, die der Transportstrecke von 2,5 mm nach rückwärts entspricht. Figur 14 zeigt ein Blockdiagramm für die Steuerschaltung für den Impulsmotor 5. Dieses Blockdiagramm stimmt mit dem nach Figur 9 für die erste erfindungsgemäße Ausführungsform überein.

Die Betriebsweise des zweiten Ausführungsbeispiels wird im Zusammenhang mit dem Fließdiagramm nach Figur 16 beschrieben. Wenn der Befehl "ABWÄRTS" durch Manipulation der Musterwählelemente B gewählt wird, prüft die Steuerschaltung nach, ob der Befehl "ABWÄRTS" schon beim vorausgehenden Arbeitsgang gewählt worden war. Wenn dieser Befehl nicht vorher gewählt worden war, wird die Umlaufgeschwindigkeit der Nähmaschine vermindert, sofern die Nähmaschine mit hoher Geschwindigkeit betrieben wurde, und es wird sodann der Impulsmotor 5 angetrieben. Durch den Antrieb des Impulsmotors wird der Vorsprung 46a des Steuerelements 46 gedreht und greift an dem Arm 42d des Winkelhebels 42 an, und zwar in einer Winkelposition P, die einer Transportstrecke von 2,5 mm nach rückwärts entspricht, siehe Figur 15. Wird das Steuerelement 46 weitergedreht, so greift der Vorsprung 47a des Transport-Steuerelements 47 am Anschlag 51 an, woraufhin die Drehung des Transport-Steuerelements 47 zum Stillstand Kommt. Das Steuerelement 46 hingegen wird kontinuierlich

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im Uhrzeigersinn weitergedreht, bis sein Vorsprung in eine Endstellung gelangt, die einer Transportstrecke von 4 mm in rückwärtiger Richtung entspricht. Dabei ist der Arm 42d des Winkelhebels 42 aus der Position P gegen den Uhrzeigersinn in die Position q verschoben worden, wie es Fugur 15 B zeigt. Bei dieser Verschwenkung des Winkelhebels 42 wird der Steuerarm 38 um den Schwenkstift im Uhrzeigersinn verdreht. Als Folge wird der umgekehrt L-förmige Hebel 6 gegen den Uhrzeigersinn und gegen die Wirkung der Zugfeder 16 verdreht. Dementsprechend wird der Stößel 7 axial verschoben und aus dem Eingriff in die öffnung lla des vertikal schwenkbaren Armes 11 gelöst. Das Transportelement 12 fällt in die unwirksame Position unterhalb des Niveaus der Nadelplatte 3₅ und zwar in gleicher Weise, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Sodann wird die "ABWÄRTS"-Stellung des Transportelements 12 in der Steuerschaltung gespeichert, und der Betriebsablauf der Schaltung kehrt in die Position "START" zurück. Gleichzeitig wird die Maschine von niedriger Drehzahl auf hohe Drehzahl geschaltet. Wenn der Befehl "ABWÄRTS" wiederholt gewählt wird, so wird der Impulsmotor 5 nicht angetrieben.

Wenn anschließend ein Befehl "NICHT ABWÄRTS" gewählt wird, so versichert sich die Steuerschaltung, daß die Nähmaschine mit niedriger Geschwindigkeit läuft. Sie treibt dann den Impulsmotor 5 in entgegengesetzter Richtung an und gibt dem Arm 42d des Winkelhebels 42 die Möglichkeit, aus der Position q in die Position P zurückzukehren. Dementsprechend wird der Steuerarm 38 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wobei er dem umgekehrt L-förmigen Hebel 6 die Möglichkeit bietet, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, und zwar unter der Wirkung der Zugfeder 16. Als Folge davon wird der Stößel 7 axial in

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den Eingriff mit der öffnung 11a des vertikal schwenkbaren Arms 11 verschoben, und das Förderelement 12 wird nach oben in die Betriebsstellung oberhalb des Niveaus der Nadelplatte 3 gebracht. Sodann wird die "NICHT ABWÄRTS" Position in der Steuerschaltung gespeichert, und der Arbeitsverlauf der Steuerschaltung kehrt in die Position "START" zurück. Auch wird die Nähmaschine von verminderter Geschwindigkeit auf hohe Geschwindigkeit geschaltet. Sodann ist der Impulsmotor 5 von dem Mechanismus zum Absenken des Transportelements abgekoppelt und steuert lediglich den nicht gezeigten Transport-Einstellmechanismus, und zwar über den Transport-Steuerarm 36.

Im Fließdiagramm von Figur 16 besitzen die nummerierten Kästchen folgende Bedeutung:

1 Hochgeschwindigkeitsumlauf der Maschine

2 Ablauf des Musterprogramms

3 Niedriggeschwindigkeitsumlauf der Maschine

4 Ging der Befehl "ABWÄRTS" voraus oder nicht?

5 Niedriggeschwindigkeitsumlauf der Maschine oder nicht?

6 Impulsmotor wird angetrieben, um das Transportelement abzusenken

7 Ging der Befehl "ABWÄRTS" voraus oder nicht?

8 Niedriggeschwindigkeitsumlauf der Maschine oder nicht?

9 Impulsmotor wird angetrieben, um dem Transportelement das Einnehmen der oberen oder Betriebsstellung zu erlauben

10 Hochgeschwindigkeitsumlauf der Maschine

11 Ablauf des Musterprogramms

12 Niedriggeschwindigkeitsumlauf der Maschine.

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Die Figuren 17 bis 21 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein Impulsmotor 53 zur Steuerung der seitlichen Schwingbewegung der Nadel an einem Träger 52 befestigt, welcher stationär im Gehäuse der Maschine sitzt. Der Impulsmotor 53 weist eine zentrale Welle 5^ auf, die, wie dargestellt, ein fest angeordnetes Basiselement 55 trägt. Das Basiselement 55 weist Vorsprünge 55a und 55b auf, .die über dem Umfang einen Abstand zwischen sich einschließen. Die Drehung des Basiselementes 55 wird begrenzt von einem Anschlag 56, der am Träger 52 ausgebildet ist. Am Basiselement 55 ist ein Lichtschirm bzw. eine Fühlerplatte 57 befestigt, die mit einem Block 58 zusammenwirkt, welcher eine Lichtemitterdiode und einen Fototransistor aufweist sowie fest am Träger 52 montiert ist. Die Anordnung dient zum Erzeugen eines Signals, das die Winkelposition der Welle 5^ anzeigt. Ferner ist ein Steuernocken 59 für die Schwenkbewegung der Nadel am Basiselement 55 befestigt. Der Steuernocken trägt auf seinem Umfang einen Bereich A zum Steuern der Nadel-Schwenkbewegung sowie einen Bereich B zum Steuern des Austauschs der Nadellöcher der Nadelplatte, nämlich zum Austausch des Nadelloches für Gerade oder Steppstiche gegen das Nadelloch für Zickzackstiche, und umgekehrt. Die Form des Steuernockens ergibt sich aus Figur 19. Am Steuernocken

59 greift ein Stift 6l an, der an einem Ende eines L-förmigen Hebels 60 befestigt ist. Letzterer sitzt drehbar auf einem Schwenkstift 62 am Träger 52. Der L-förmige Hebel 60 ist mit seinem anderen Ende an eine übertragungsstange 63 zur Steuerung der Nadel-Schwenkbewegung angeschlossen. Der L-förmige Hebel 60 wird mit dem Steuernocken 59 durch eine Feder 64 im Eingriff gehalten, die den L-förmigen Hebel

60 gegen den Uhrzeigersinn gemäß Figur 18 belastet. Wenn der Stift 6l im Punkt Al am Steuernocken 59 angreift, so

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verschwenkt die Übertragungsstange 63 die Nadel bis ans äußerste linke Ende des gesamten Nadelschwenkbereichs. Wenn andererseits der Stift 6l im Punkt A2 am Steuernocken 59 angreift, so verschwenkt die übertragungsstange 63 die Nadel bis ans äußerste rechte Ende des gesamten Nadelschwenkbereichs. Greift der Stift 6l im Abschnitt B am Steuernocken 59 an₃ so nimmt die Nadel ihre Mittelposition bezogen auf den gesamten Nadelschwenkbereich ein.

Eine Steuerwelle 65 dient zum Wechseln des Nadelloches der Nadelplatte. An ihr ist ein Steuerarm 66 befestigt. Die Steuerwelle 65 ist drehbar in einem Ansatz 6j des Trägers 52 gelagert. Der Steuerarm 66 wird in nicht gezeigter Weise von einer Feder gegen einen Anschlag gedrückt, und zwar gegen den Uhrzeigersinn in Richtung auf die Stellung nach Figur 18. Wie dargestellt, ist ein Stift 68 am Basiselement 55 befestigt. Der Stift 68 kann am Steuerarm 66 angreifen und dreht diesen im Uhrzeigersinn, wenn das Basiselement 55 sich zusammen mit der Welle 5^ gegen den Uhrzeigersinn dreht, Hierbei greift der Stift 61 des L-förmigen Hebels 60 für die Steuerung der Nadelschwenkung am Bereich B des Steuernockens an, wie es in Figur 20 dargestellt ist. Aus dieser Figur ergibt sich, daß der Impulsmotor 53 um seinen Maximalweg gegen den Uhrzeigersinn angetrieben worden ist, um die Nähmaschine in die Lage zu versetzen, gerade Stiche oder Steppstiche zu nähen, wobei die Nadel in ihre Mittelstellung gebracht und das Nadelloch für die geraden Stiche reduziert worden ist, und zwar bezüglich des seitlich erweiterten, für die Zickzackstiche dienenden Nadelloches. Andererseits zeigt Figur 18, daß die Nähmaschine auf eine Betriebsweise zum Nähen von Zickzackstichen eingestellt worden ist, wobei die Nadel in eine vom Bereich A des Steuernockens definierte Position gebracht und das Nadelloch für die Zickzackstiche seitlich erweitert worden ist, und zwar bezogen auf das verkleinerte Nadelloch für die geraden Stiche.

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Die Fühlerplatte 57 ist auf dem Basiselement bezüglich des Blocks 58 derart angeordnet, daß der Stift 6l im Punkt Al an dem Steuernocken 59 angreift, wenn der Impulsmotor 53 seine Rückstellposition beim Einschalten der Stromquelle einnimmt.

Figur 21 zeigt ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung für das dritte Ausführungsbeispiel, wobei die durchgezogen dargestellten Pfeile den Weg der elektrischen Signale zwischen den Schaltungselementen anzeigen, während die mit unterbrochenen Linien dargestellten Pfeile mechanische Beziehungen zwischen den Elementen wiedergeben. Das Blockdiagramm wird nur im Hinblick auf diejenigen Punkte erläutert, in denen es sich vom Blockdiagramm nach Figur 9 unterscheidet. Der elektrische Antrieb DV steuert die Nadelschwenkbewegung sowie die Transportbewegung und treibt den Impulsmotor 53 für die Nadel- und Nadellochsteuerung sowie den Impulsmotor 5 für die Transportsteuerung, und zwar in Abhängigkeit von Signalen aus der Zentraleinheit CPU. Sensoren 58 und 32 arbeiten mit zugehörigen Lichtschirmen 57 bzw. 31 zusammen und erzeugen ein Impulssignal, das zur Zentraleinheit CPU übertragen wird, um die zugehörigen Impulsmotore 53 und 55 zurückzustellen.

Das dritte Ausführungsbeispiel arbeitet folgendermaßen. Wenn die Stromquelle eingeschaltet wird, wird die Schaltung nach Figur 21 betriebsbereit. Wenn unter diesen Umständen der Lichtschirm 57 nicht mit dem Sensor 58 fluchtet, wie es Figur 20 zeigt, so wird der Impulsmotor 53 in eine Rückstellposition gemäß Figur 18 angetrieben, in der der Lichtschirm 57 mit dem Sensor 58 fluchtet. Gleichzeitig vergewissert sich die Zentraleinheit CPU über die Signale vom Impulsgenerator PG, daß sich die Nadel annähernd an ihrem oberen Totpunkt befindet. Bei dieser Einstellung ge-

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maß Figur l8 nimmt der Steuerarm 66 für die Nadellochstellung seine extreme Endstellung gegen den Uhrzeigersinn ein, so daß das seitlich erweiterte Nadelloch für Zickzackstiche im Einsatz ist. Auch greift der Stift 61 am Bereich A des Steuernocken 59 an. Wenn daher durch die Musterwählvorrichtung PS ein Muster unter Verwendung von Zickzackstichen gewählt wird, so kann dieses Muster genäht werden. Dabei wird der Impulsmotor 53 innerhalb des begrenzten Bereichs A des Steuernocken 59 durch den elektrischen Antrieb DV angetrieben, der betätigt wird von der Zentraleinheit CPU. Letztere erhält einen Impuls pro Stich vom Impulsgenerator PG, um Stichsteuersignale für das gewählte Muster aus dem FW-Speicher ROM auszulesen.

Wenn anschließend durch Manupulation der Materialwählvorrichtung PS der Steppstich gewählt wird, treibt der elektrische Antrieb DV den Impulsmotor 53 in Abhängigkeit von Steuersignalen des PW-Speichers ROM, die ausgelesen werden durch die Zentraleinheit CPU. Als Folge davon wird der Steuerarm 66 vom Stift 68 im Uhrzeigersinn in die Stellung nach Figur 19 gedreht, und das vorher gewählte Nadelloch für Zickzackstiche wird reduziert auf ein solches für Steppstiche. Dabei greift der Stift 6l im Bereich B des Steuernocken 59 an, so daß die Nadel durch die Übertragungsstange 53 in ihre Mittelstellung geschwenkt wird. Der Vorgang des Nadelloch-Austauschs ist beendet, wenn der Stift 61 in Eingriff mit dem Punkt Bl des Steuernocken 59 kommt. Es sei darauf hingewiesen, daß dieser Vorgang erst dann ausgeführt wird, wenn durch die Steuerschaltung bestätigt worden ist, daß die Nadel ihre obere Totpunktlage einnimmt. Ferner sei darauf hingewiesen, daß erfindungsgemäß weitere Funktionen, beispielsweise ein automatisches Abschneiden des Fadens, ohne weiteres dadurch realisierbar sind, daß man einen zusätzlichen Steuerarm entsprechend

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dem Steuerarm 66 vorsieht, und auch dadurch, daß man einen zusätzlichen Steuernocken entsprechend dem Steuernocken 59 verwendet, um die Nadelposition unverändert zu halten, wenn das Padenabschneiden durchgeführt wird.

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Claims

Patentanwälte Dr. Dieter ν. B2zolcJ 29 0 3031 . vJDipi.-lng. Peter Schütz ^ Dipj.-Jng. Wolfgang Heusler ',c:. ffMü/it^en 86, Postfach 86066* JANOME SEWING MACHINE CO., LTD. s No. 1-1, 3-chome, Kyobashi, Chuo-feu TOKYO/Japan . ■ ■ \ \ PATENTANSPRÜCHE

1. Nähmaschine mit die Stiche ausbildenden Einrichtungen' die zur Stichbildung die Relativstellungen der Nadel und des zu nähenden Stoffes ändern; mit einer elektrisch betriebenen Einrichtung zum Antreiben der Nadel und des Transportelements; mit einer elektronischen Steuerschaltung einschließlich eines FW-Speichers, der Stichsteuersignale zum Antrieb der elektrisch betriebenen Einrichtung speichert; mit einer Musterwählvorrichtung, die über zugängliche Wählschalter manuell betätigbar ist, um die Stichsteuersignale aus dem FW-Speicher zum Antrieb der elektrisch betriebenen Einrichtung in Übereinstimmung mit einem gewählten Muster auszulesen; und mit einem Mechanismus, der normalerweise das Transportelement in einer Betriebsstellung zum Transportieren des genähten Stoffes hält und wahlweise betätigbar ist, um das Transportelement

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in eine Ruhestellung unterhalb des Niveaus der Nadelplatte abzusenken;
dadurch gekennzeichnet,

daß die elektrisch betriebene Einrichtung einen Impulsmotor (5) aufweist, der von dem Steuersignal angetrieben wird, das wahlweise durch Manipulation eines der Musterwählschalter (B) aus dem FW-Speicher (ROM) ausgelesen wird; daß der das Transportelement (12) normalerweise in der Betriebsstellung haltende Mechanismus einen Hebel (6) umfaßt, der betriebsmäßig mit dem Transportelement gekoppelt ist; und daß ein Kupplungsrelais (20) mit dem Hebel (6) gekoppelt ist und elektrisch erregt wird, um synchron zum Antrieb des Impulsmotors (5) in Betrieb zu sein und den Impulsmotor mit dem Hebel (6) zu koppeln, so daß auf diese Weise die Bewegung des Impulsmotors auf den Hebel übertragen wird.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Impulsmotor (5) mit einem Steuerelement (33) versehen ist, welches einen Ausschnitt (33a) aufweist und von der Welle 5a des Motors angetrieben wird; daß das Kupplungsrelais (20) mit einem federverspannten Element (28) versehen ist, welches einen Stift (30) zum Eingriff in den Ausschnitt (33a) des Steuerelements (33) aufweist; und daß der Hebel(6betriebsmäßig mit dem federverspannten Element (28) gekoppelt ist, und zwar über einen dazwischen gesetzten Hebel 17 mit einem Stift (18), der mit dem federverspannten Element verbunden ist.

3. Nähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Impulsmotor (5) mit einer Positions-Fühlereinrich-

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tung (31 j32) versehen ist, um in deren Ausgangsposition zurückgestellt zu werden.

4. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der das Transportelement (12) normalerweise in einer Betriebsstellung haltende Mechanismus folgende Bauteile umfaßt: Einen vertikal schwenkbaren Arm (11), der an einem das Transportelement (12) tragenden Basiselement (13) angreift; einen Stößel (7)₅ der zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung axial verschiebbar ist, wobei er in der ersten Stellung an dem vertikal schwenkbaren Arm 11 angreift, um das Transportelement (12) in einer oberen Betriebsstellung zu halten, während er in der zweiten Position außer Eingriff mit dem vertikal schwenkbaren Arm (11) steht, um dem Transportelement (12) die Möglichkeit zu geben, in eine untere Ruhestellung abzusinken; eine Verbindungsstange (8), die den Stößel (7) mit dem Hebel (6) verbindet; und eine Zugfeder (l6) die den Stößel (8) normalerweise in dessen erste Stellung verspannt.

5. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Hebel (6) mit dem Steuerelement (86) des Impulsmotors (5) über einen Hebel (38) verbunden ist, der mit seinem einen Ende am freien Ende des Hebels (38) angreift, wobei ein Winkelhebel (42) vorgesehen ist, dessen einer Arm mit dem anderen Ende des Hebels (38) verbunden ist und dessen anderer Arm (42d) am Steuerelement (46) des Impulsmotors angreift.

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6. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5₃ dadurch gekennzeichnet,

daß der Impulsmotor (53) mit einem von der Motorwelle (5*0 angetriebenen Steuernocken (59) versehen ist, und daß ein Hebel (60) "mit seinem einen Ende über einen Stift (61) am Steuernocken (59) angreift, während sein anderes Ende durch eine übertragungsstange (63) betriebsmäßig mit der Nadel gekoppelt ist.

7. Nähmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Impulsmotor (53) mit einem Element (55) versehen ist, welches einen Stift (68) trägt und von der Motorwelle (54) angetrieben wird; und daß ein Steuerhebel (66) über eine Steuerwelle (65) betriebsmäßig mit einer Nadelloch-Wechselvorrichtung gekoppelt ist sowie von dem Stift (68) betätigt wird, um einen Einfluß auf die Nadelloch-Wechselvorrichtung auszuüben und auf diese Weise einen Wechsel des Nadelloches von einem solchen für gerade Stiche zu einem solchen für Zickzackstiche, und umgekehrt, vorzunehmen.

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