DE4036436A1 - Naehmaschine und naehverfahren derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschine und ein Nähverfahren derselben gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 20 bzw. 21.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Nähmaschine, bei der die Schwingbewegung einer Nadel mit der Zuführung eines zu nähenden Werkstücks in einer gewünschten Richtung mit einer gewünschten Stichweite auf einem Nähmaschinentisch synchronisiert werden kann, und betrifft weiter ein entsprechendes Nähverfahren unter Verwendung einer derartigen Nähmaschine.

Derartige bekannte Nähmaschinen der oben beschriebenen Art sind in den Fig. 10 bis 18 dargestellt, wobei Fig. 10 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des gesamten Aufbaues einer bekannten Nähmaschine; Fig. 11 ein Diagramm zur Darstellung des Mechanismus des Kopfes; Fig. 12 ein Blockdiagramm des Steuerabschnitts; Fig. 13 ein Erläuterungsdiagramm der Bewegungsortskurve der Nadelstange; Fig. 14 ein Diagramm zur Darstellung der Werkstückzuführungsmenge beim geraden Stich; Fig. 15 ein Diagramm zur Darstellung der Werkstückzuführungsgeschwindigkeit bei dem gleichen Stich; Fig. 16 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung des gesamten Aufbaues eines weiteren Beispiels einer bekannten Nähmaschine; Fig. 17 ein Diagramm zur Darstellung des Mechanismus des Kopfes; und Fig. 18 ein Arbeitsdiagramm zur Darstellung des Arbeitsablaufes der Hauptabschnitte darstellen.

Es wurde eine Nähmaschine vorgeschlagen, bei der eine Nadelstange in Richtung der Werkstückaustragseite schwingt, während die Nadelstange das Werkstück durchdringt und wobei das Werkstück kontinuierlich mit einer konstanten Geschwindigkeit synchron mit der Schwingung der Nadelstange mittels einer Werkstückzuführeinrichtung, die das Werkstück hält, bewegt wird. Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer bekannten Nähmaschine, die in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 62-1 20 882 beschrieben ist. Wie in der Figur zu sehen ist, ist ein Nähmaschinenkörper 1, bestehend aus einem Nähmaschinenarm 1a und einem Nähmaschinenbett 1b an einem Maschinentisch 2 angebracht. Eine als Antriebswelle dienende Armwelle 3 ist drehbar in dem Nähmaschinenarm 1a gelagert, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Weiter ist in dem Nähmaschinenarm 1a an seinem unteren Ende ein Nadelstangenlagerrahmen 6 mittels eines Wellenlagerteils 7 so gelagert, daß er um eine horizontale Achse, die senkrecht die Werkstückzuführrichtung schneidet, schwingen kann.

An dem Nadelstangenlagerrahmen 6 ist eine Nadelstange 8 auf-/abbewegbar gelagert, wobei am unteren Ende der Nadelstange 8 eine Nadel 9 angebracht ist. Die Nadelstange 8 schwingt in der Werkstückzuführrichtung hin und her, und zwar in Abhängigkeit der Schwingung des Nadelstangenlagerrahmens 6. Weiter ist ein Fadenaufnehmer (nicht dargestellt) im Nähmaschinenbett 1b so vorgesehen, daß er von der Drehung der Armwelle 3 betätigbar ist, um einen Stich in einem Werkstück W auf dem Nähmaschinenbett 1b im Zusammenwirken mit der Nadel 9 auszubilden.

Am linken Ende der Armwelle 3 ist eine Nadelstangenkurbel 10 befestigt. Zwischen einem an einer Seite der Nadelstangenkurbel 10 und einem an der Nadelstange 8 vorgesehenen Nadelstangenverbindungsbolzen 12 ist eine Kurbelstange 13 vorgesehen, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Die Nadelstange 8 wird durch die Kurbelstange 13 und den Nadelstangenverbindungsbolzen 12 von der Drehung der Nadelstangenkurbel 10 aufgrund der Drehung der Armwelle 3 auf- und abbewegt. Ein Nadelaufundabbewegungsmechanismus M besteht aus der Nadelstangenkurbel 10, der Kurbelstange 13 und dem Nadelstangenverbindungsbolzen 12.

Andererseits ist auf der Armwelle 3 eine Exzenterwelle 14 vorgesehen, wobei ein Exzenterwellenverbindungsring 15 umgreifend auf der Exzenterwelle 14 gelagert ist. Eine Welle 16 ist drehbar in dem Nähmaschinenarm 1a hinter der Armwelle 3 gelagert, wobei am rechten Ende der Welle 16 ein Dreharm 17 befestigt ist. Der Dreharm 17 ist drehbar mit dem Exzenterwellenverbindungsring 15 verbunden. Weiter ist am linken Ende der Welle 16 ein Schwingarm 18 befestigt, wobei ein Schwingarmverbindungsbolzen 20, der mit einer am Nadelstangenlagerrahmen 6 vorgesehenen Schwingwelle 19 in Eingriff tritt, drehbar am unteren Ende des Schwingarms 18 angebracht.

Wenn der Exzenterwellenverbindungsring 15 mit der Drehung der an der Armwelle 3 befestigten Exzenterwelle 14 auf- und abbewegt wird, wird diese Bewegung über den Dreharm 17, die Welle 16, den Schwingarm 18, den Schwingwellenverbindungsbolzen 20 und die Schwingwelle 19 so auf den Nadelstangenlagerrahmen 6 übertragen, daß er und die Nadelstange 8 in Richtung der Werkstückaustrittsseite oder in der dazu entgegengesetzten Richtung hin- und herschwingen. Der Nadelzuführmechanismus M besteht aus der Exzenterwelle 14, dem Exzenterwellenverbindungsring 15, dem Dreharm 17, der Welle 16, dem Schwingarm 18, der Schwingwelle 19, dem Schwingwellenverbindungsbolzen 20, dem Nadelstangenlagerrahmen 6 und ähnlichem.

In dem Nähmaschinenarm 1a ist an einer Stelle oberhalb der Armwelle 3 eine Riemenscheibenwelle 21 drehbar gelagert, so daß sie sich parallel zur Armwelle 3 erstreckt. Am rechten Ende der Riemenscheibenwelle 21 ist eine angetriebene Riemenscheibe 22 so befestigt, daß sie außerhalb des Nähmaschinenarms 1a angeordnet ist, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Durch die Drehung des Nähmaschinenmotors 23 (Fig. 12), der unterhalb des Nähmaschinenbettes 1b vorgesehen ist, werden die angetriebene Riemenscheibe 22 und die Riemenscheibenwelle 21 über die an der Motorwelle des Motors 23 vorgesehene angetriebene Riemenscheibe (nicht dargestellt) und einen Synchronriemen 24 mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht.

Am linken Ende der Riemenscheibenwelle 21 ist ein nichtkreisförmiges Antriebszahnrad 25 befestigt, und am rechten Ende der Armwelle 3 ist andererseits ein nichtkreisförmiges angetriebenes Zahnrad 26 befestigt, wobei die beiden nichtkreisförmigen Zahnräder 25 und 26 miteinander kämmen. Wenn sich die Riemenscheibenwelle 21 mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht, wird durch den Eingriff der beiden nichtkreisförmigen Zahnräder 25 und 26 die Armwelle 3 mit einer nichtkonstanten Geschwindigkeit gedreht, so daß die Nadelstange 8 auf- und abbewegt wird und durch den Nadelaufundabbewegungsmechanismus M und den Nadelzuführmechanismus N bei der Drehung der Armwelle 3 hin- und herschwingt, so daß sie eine Ortskurve gemäß Fig. 13 durchläuft.

D. h., wie man in den Fig. 13 bis 15 sieht, daß die am unteren Ende der Nadelstange 8 angebrachte Nadel 9 von einer mittleren Stellung (Ausgangspunkt) bis in die Nähe eines oberen Totpunktes, bei dem die Nadel 9 sich oberhalb und außerhalb des Werkstücks W befindet, und bis zur Nähe eines unteren Totpunktes, wo die Nadel 9 das Werkstück W durchdringt, so daß sie wieder die Nähe des oberen Totpunktes erreicht, und die Nadel 9 sich wieder aus dem Werkstück W bewegt, schnell angehoben wird. Bei einem derartigen Zustand schwingt die Nadel 9 mit einer konstanten Geschwindigkeit in einer Ebene parallel zum Nähmaschinenbett 1b in einer Richtung entgegengesetzt zur Werkstückzuführrichtung. Im folgenden bewegt sich die Nadel 9 nach unten in Richtung zur Nähe des unteren Totpunktes, so daß sie das Werkstück W durchdringt. In diesem Zustand schwingt die Nadel 9 mit einer konstanten Geschwindigkeit in einer Ebene parallel zum Nähmaschinenbett 1b in der Werkstückzuführrichtung. Darauf wird die Nadel 9 schnell zum Ausgangspunkt angehoben, um auf diese Weise einen Nähzyklus für einen Stich zu vollenden.

Der Bewegungswandelmechanismus besteht aus den nichtkreisförmigen Zahnrädern 25 und 26 und dem Nadelzuführmechanismus N.

Im folgenden soll der Aufbau der Werkstückzuführung im Nähmaschinenbett 1b im einzelnen beschrieben werden.

An gegenüberliegenden rechten und linken Seiten des Maschinenbettes 1 sind vor dem Nähmaschinenkörper 2 Träger 35 vorgesehen. Ein Paar oberer und unterer Führungsschienen 36 sind an den Innenflächen der entsprechenden Träger 35 angebracht, so daß sie sich in die vordere und hintere Richtung, wie in Fig. 10 dargestellt, erstrecken. Zwischen den Führungsschienen 36 ist an der rechten und linken gegenüberliegenden Seite mittels Verbindungsplatten 38 über Kugelgleitelementen 39 ein bewegbarer Rahmen 37 gelagert, so daß er nach vorne und hinten bewegbar ist. An dem rechten und linken gegenüberliegenden Ende des bewegbaren Rahmens 37 sind Unterrahmen 40 angebracht, wobei eine Führung 41 an der oberen Seite des bewegbaren Rahmens 37 angebracht und befestigt ist, so daß sie sich nach rechts und links erstreckt.

Auf der am bewegbaren Rahmen 37 befestigten Führung 41 ist ein Schlitten 42 so gelagert, daß er nach rechts und links bewegbar ist. An der vorderen Kante der oberen Seite des Schlittens 42 sind ein Paar rechter und linker Klemmelemente 43 vorgesehen. An den hinteren Abschnitten der Klemmelemente 43 sind Positioniervorsprungsabschnitte 44 und Klemmluftzylinder 45 vorgesehen. Eine Palette oder Tisch 46 mit einem Nadelschlitz (nicht dargestellt), der mit einem Nähmuster übereinstimmt, ist entfernbar auf der oberen Seite des Schlittens 42 gelagert. Der Tisch 46 ist durch den Eingriff mit den Positioniervorsprungsabschnitten 44 der Klemmelemente 43 an einem vorbestimmten Abschnitt positioniert und entfernbar durch die Luftzylinder 45 befestigt. Eine Werkstücklagerfläche 46a, die parallel zur oberen Seite des Nähmaschinenbettes 1b angeordnet ist, wird durch die obere Seite des Tisches 46 gebildet.

Das Werkstück W wird auf der Werkstückauflagefläche 46a des Tisches 46 gehalten, so daß es lösbar von einem Halterahmen 47 ergriffen wird, wobei das Werkstück W in einer vorbestimmten Lage relativ zu der Nadel 9 auf der Basis der Verschiebung des Schlittens 42 nach rechts und links und der Verschiebung des bewegbaren Rahmens 47 nach vorne und hinten angeordnet werden kann.

An den inneren unteren Enden der beiden Träger 35 unterhalb der gegenüberliegenden Enden des bewegbaren Rahmens 37 sind ein Paar fester Zahnstangen 48 mit Zähnen an ihren Oberseiten befestigt, die sich nach vorne und hinten erstrecken, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist. In dem bewegbaren Rahmen 37 ist eine Welle 49 gelagert, die sich an einer Stelle oberhalb der festen Zahnstangen 48 nach rechts und links erstreckt, und ein Paar Zahnräder 50, die mit den festen Zahnstangen 48 kämmen, sind an den gegenüberliegenden Enden der Welle 49 so befestigt, daß die kämmenden Phasen der Zahnräder 50 miteinander übereinstimmen. Während der Verschiebung des bewegbaren Rahmens 37 nach vorne und hinten wird das Paar Zahnräder 50 synchron miteinander über die Welle 49 aufgrund des Kämmens mit den festen Zahnstangen 48 bewegt.

Am Maschinentisch 2 ist im wesentlichen in der Mitte zwischen den Trägern 35 eine Lagerschiene 51 angebracht und befestigt, die sich parallel zu den festen Zahnstangen 48 nach vorne und hinten erstreckt. Auf der Lagerschiene 51 wird ein Lagerteil 52 so gelagert, daß es nach vorne und hinten bewegbar ist und an seinem hinteren Ende an der vorderen Seite des bewegbaren Rahmens 37 befestigt ist. Eine erste, sich nach vorne und hinten erstreckende Antriebszahnstange 53 ist an der oberen Seite des vorderen Lagerteils 52 befestigt. Am Maschinentisch 2 ist mittels eines Lagers 55 an der Lagerschiene 51 ein Schrittmotor 54 für eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung montiert. An der Motorwelle des Schrittmotors 54 ist ein Zahnrad 56 befestigt, das mit der ersten Antriebszahnstange 53 kämmt. Der bewegbare Rahmen 37 wird mittels des Zahnrades 56 und der ersten Antriebszahnstange 53 durch die Drehung des Schrittmotors 54 nach vorne und hinten bewegt.

An der vorderen Kante des Schlittens 42 ist eine zweite Antriebszahnstange 57 mit Zähnen an ihrer Unterseite befestigt, die sich nach rechts und links erstreckt. Ein Keillager 58, das an seinem äußeren Umfang ein Zahnrad (nicht dargestellt) aufweist, das mit der zweiten Antriebszahnstange 57 kämmt, ist drehbar am Schlitten 42 gelagert. Eine Keilwelle 59 ist mittels eines Paares vorderer und hinterer Lager 60 und 61 am Maschinentisch 2 an der Seite der ersten Antriebszahnstange 53 drehbar gelagert und erstreckt sich durch das Keillager 58, so daß sie relativ zur Mitte des Keillagers 58 in Richtung ihrer Achse gleitbar ist.

An der Außenseite des vorderen Lagers 60 ist ein Schrittmotor 62 für eine Bewegung nach rechts und links angebracht, durch dessen Drehung die Keilwelle 59 angetrieben wird, so daß sie über ein an der Motorwelle des Schrittmotors 62 befestigtes Zahnrad 63 und ein am vorderen Ende der Keilwelle 59 befestigtes Zahnrad 64 gedreht wird. Der Schrittmotor 62 für eine Bewegung nach rechts und links dreht sich, um den Schlitten 42 über ein am Keillager 58 vorgesehenes Zahnrad (nicht dargestellt) und die zweite Antriebszahnstange 57 zu bewegen.

Im folgenden soll der elektrische Aufbau der oben beschriebenen Nähmaschine erläutert werden. Bei dieser Nähmaschine ist ein Synchronsignalgenerator 30 vorgesehen, um ein Synchronsignal zu erzeugen, wenn die Nadel 9 aus dem Werkstück W auf der Werkstücksauflagefläche 46a bei der Drehung des Nähmaschinenmotors 23 austritt, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist.

Die hier beschriebene Nähmaschine ist mit einem zentralen Rechner (CPU) 67 versehen, der mit einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 65 und einem Festwertspeicher (ROM) 66 verbunden ist (siehe Fig. 12). In dem ROM 66 sind ein Programm zur Steuerung der gesamten Nähmaschine und ein Impulsausgangsmusterdatenwert, der den Schrittmotoren 62 und 54 zugeführt wird, gespeichert.

Andererseits sind in dem RAM 65 Zuführdaten gespeichert, die zum Nähen eines gewünschten Nähmusters erforderlich sind, und ähnliche Datenwerte gespeichert, die ein- und ausgelesen werden können. Ein von einem Startschalter 68 beim Betätigen desselben erzeugtes Startsignal und ein von dem Synchronsignalgenerator 30 erzeugtes Synchronsignal werden dem CPU 67 über eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 69 zugeführt. Auf der Grundlage der in dem RAM 65 und dem ROM 66 gespeicherten Datenwerten liefert der CPU 67 Antriebssignale für die Schrittmotore 62 und 54 der Werkstückzuführeinrichtung und für den Nähmaschinenmotor 23 über die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 69 und die Motortreiber 70, 71 und 72.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der oben beschriebenen Nähmaschine erläutert werden. Angenommen, es soll eine gerade Naht längs der Nadelzuführrichtung gebildet werden, so läuft folgender Betrieb ab. Wenn das Startsignal von dem Startschalter 68 erzeugt wurde, hält der CPU 67 den Antrieb des Vorwärts-/Rückwärts-Schrittmotors 54 an und treibt den Nähmaschinenmotor 23 und den Rechts-/Links-Schrittmotor 62 auf der Grundlage eines vorbestimmten Nähprogramms an.

Mit der Drehung des Rechts-/Links-Schrittmotors 62 wird das Werkstück W mit einer konstanten Geschwindigkeit über die Zahnräder 63 und 64 und die Keilwelle 59 kontinuierlich nach hinten in die Werkstückzuführrichtung zusammen mit dem Schlitten 42 und ähnlichem bewegt, wie dies in den Fig. 9 und 15 dargestellt ist. Durch den Antrieb des Nähmaschinenmotors 23 wird andererseits die Armwelle 3 mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die nichtkreisförmigen Zahnräder 25 und 26 bewegt. Dann wird durch die Drehung der Armwelle 3 der Nadelaufundabbewegungsmechanismus M betätigt, so daß die Aufundabbewegung der Nadel 9 beginnt, und der Nadelzuführmechanismus N wird betätigt, um die wiederholte Schwingung der Nadel 9 zu beginnen.

Gleichzeitig mit dem Eintritt der Nadel 9 in das Werkstück W schwingt die Nadel 9 zur Werkstückzuführseite, so daß das Zuführen von der Nadel 9 auf das Werkstück W übertragen wird. Zu diesem Zeitpunkt schwingt die Nadel 9 mit einer konstanten Geschwindigkeit, die im wesentlichen gleich der Werkstückzuführgeschwindigkeit der Werkstückzuführeinrichtung ist, wie dies in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist.

Eine andere bekannte elektrische Nähmaschine, die sich in ihrer Bauart von der oben beschriebenen unterscheidet, ist in den Fig. 16 und 17 dargestellt. Die hier dargestellte Nähmaschine umfaßt einen Nähmaschinenarm 1a, der mit einem Mechanismus (Fig. 17) versehen ist, um die Drehung eines Motors (nicht dargestellt) in einem Werktisch 80 in einer Aufundabbewegung der Nadel und eine Spulenhalterungsdrehung zu übersetzen, und einen Nähmaschinentischteil 1b für den Nähmaschinenarm 1a. Ein Nähmaschinenkörper 1, bestehend aus dem Nähmaschinenarm 1a und dem Tischteil 1b, ist an einer Deckplatte 81 des Werktisches 80 vorgesehen. An einem oberen Abschnitt einer an dem Werktisch 80 befestigten Montageplatte 82 sind Stempel 83 und 84 angebracht. Von den Stempeln 83 und 84 und einem von der Deckplatte 81 versteckten Stempel (nicht dargestellt) werden Führungsstangen 85, 86 und 87 gelagert. Von den Führungsstangen werden Gleitblöcke 88, 89 so geführt, daß sie sich gerade bewegen und mit Gleitblöcken (nicht dargestellt) zusammenwirken, um Führungsstangen 90 bzw. 91 zu halten. Weiter sind Schrittmotore 92 und 93 vorgesehen, um entsprechende Synchronriemenscheiben 94 und 95 zu drehen, die an den Ausgangswellen der Schrittmotore 92 und 93 angebracht sind, um dadurch Synchronriemen 96 und 97, die mit den Synchronriemenscheiben 94 und 95 kämmen, anzutreiben, so daß die entsprechenden an den Synchronriemen 96 und 97 befestigten Gleitblöcke 88 und 89 mittels der Führungsstangen 85 und 86 so geführt werden, daß sie in die X- und Y-Richtung angetrieben werden. Ein Gleitstein 98 wird mittels der Führungsstangen 90 und 91, die von zwei Sätzen Gleitblöcken gehalten werden, in der X- und Y-Richtung geführt, d. h. der Gleitblock 88 und ein Paar Gleitblöcke (nicht dargestellt) bzw. der Gleitblock 89 und ein Paar Gleitblöcke (nicht dargestellt). Weiter ist eine an dem oberen Seitenabschnitt des Gleitsteins 98 befestigte Gleitplatte 99 vorgesehen, an deren vorderem Endabschnitt mittels Schrauben 101 eine Werkstückhalteplatte 100 befestigt ist. An der oberen Seite der Gleitplatte 99 sind ein Paar Lager 102 ausgebildet, mittels denen eine Welle 103 drehbar gelagert wird. Wurzelabschnitte eines Paares von Armen 104 sind mit den gegenüberliegenden Endabschnitten der Welle 103 befestigt, und eine Druckplatte 107 zum Andrücken eines Werkstücks ist an den oberen Endabschnitten des Paares von Armen 104 mittels Stiften 105 und L-förmigen Platten 106 gelagert, so daß sie um die Stifte 105 drehbar ist. An einem oberen Seitenabschnitt der Gleitplatte 99 ist eine Montageplatte 108 befestigt, die drehbar einen Zylinderendabschnitt eines Luftzylinders 109 lagert. Ein Endabschnitt einer Stange 112 des Luftzylinders 109 ist drehbar mit einem Ende eines Hebels 110 verbunden, und das andere Ende des Hebels 110 ist an der Welle 103 befestigt.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 17 der im Inneren des Nähmaschinenarmes 1a angeordnete Mechanismus zur Durchführung der Umwandlung der Bewegung in die Nadelaufundabbewegung und die Spulenhalterungsdrehung beschrieben werden.

Von einem im Werktisch 80 vorgesehen Motor (nicht dargestellt) wird eine in Lagern 112, 113 drehbar gelagerte Hauptwelle 111 zur Drehung angetrieben. An dem vorderen Ende der Hauptwelle 111 ist eine Nadelstangenkurbel 114 und am hinteren Ende der gleichen Welle 111 ist eine Riemenscheibe 115 befestigt. Das vordere Ende der Nadelstangenkurbel 114 ist drehbar mit einem Ende einer Nadelstange 116 verbunden. Ein Wurzelabschnitt eines Fadenaufnehmers 119 ist drehbar am Wurzelabschnitt der Nadelstangenkurbel 114 gelagert. Der Fadenaufnehmer 119 ist an seinem mittleren Abschnitt mit einem Ende einer Fadenaufnehmerstange 118, die an ihrem anderen Ende mittels einer Stange 117 drehbar gelagert ist, drehbar verbunden. Eine Nadelstange 8 wird von Führungen 120, 121 so geführt, daß sie sich gerade bewegt. Ein mittlerer Abschnitt der Nadelstange 8 ist drehbar mit dem anderen Ende der Nadelstange 116 verbunden. Weiter ist eine drehbar von Lagern 123 und 124 gelagerte feste Welle 122 vorgesehen. Am oberen Ende der festen Welle 122 ist ein Kegelzahnrad 125 angebracht, das mit einem am mittleren Abschnitt der Hauptwelle 111 angebrachten Kegelzahnrad 126 kämmt, und andererseits ist am unteren Ende der festen Welle 122 ein Kegelzahnrad 127 angebracht, das mit einem am hinteren Ende der unteren Welle 130, die drehbar in Lagern 128, 129 gelagert ist, angebrachten Kegelzahnrad 131 kämmt. An einer Endfläche der unteren Welle 130 ist eine Spulenhalterung 132 angebracht.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der oben beschriebenen Nähmaschine erläutert werden.

Wenn die im Nähmaschinenarm 1a vorgesehene Hauptwelle 111 zur Drehung von dem Motor (nicht dargestellt) im Werktisch 80 angetrieben wird, wird durch den Fadenaufnehmerhebel 119 und die Nadelstange 116 die Aufundabbewegung der Nadelstange 8 erzeugt. Weiter wird die feste Welle 122 durch den Eingriff zwischen den Kegelzahnrädern 125, 126 gedreht, wobei diese Drehung zur unteren Welle 130 durch den Eingriff zwischen den Zahnrädern 127, 131 übertragen wird, wodurch der Spulenhalter 132 gedreht wird. Mit der Bewegung der Nadelstange 8 und dem Spulenhalter 132 werden die Schrittmotoren 92, 93 auf der Grundlage eines vorher in eine Eingabeeinheit (nicht dargestellt) eingegebenen Programms angetrieben. Die Synchronriemen 96, 97 werden von den Schrittmotoren 92, 93 angetrieben, und die entsprechenden an den Synchronriemen 96, 97 befestigten Gleitblöcke 88, 89 werden von den Führungsstangen 85, 86 so geführt, daß sie sich in der X- und Y-Richtung bewegen. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der Gleitstein 98 zusammen mit den Gleitblöcken 88, 89 in der X- und Y-Richtung. Durch Bewegung des Gleitsteins 98 bewegen sich die Werkstückhalteplatte 100 und die Druckplatte 107 in der X- und Y-Richtung in einer Auf-/Abfläche auf dem Betteil 1b, wobei das Werkstück dazwischen gehalten wird. Wenn die Nadelstange 8 das Werkstück durchdringt, kann sich das Werkstück jedoch nicht bewegen.

Im folgenden soll die Betriebsweise der Hauptteile der Nähmaschine beim Nähen des Werkstückes erläutert werden.

Fig. 18 ist ein Diagramm zur Darstellung der Betriebsweise der Hauptteile (Fig. 16 und 17) der Nähmaschine beim Nähen eines Werkstückes. In der Zeichnung wird die Betriebsweise der Hauptabschnitte über der Zeit auf der Abszisse ausgedrückt. In Fig. 18 zeigt das Diagramm (a) die vertikale Stellung der Nadelstange 8, wobei die Aufwärtsrichtung positiv dargestellt ist und wobei die Amplitude 2ha beträgt. Das Diagramm (b) zeigt die Geschwindigkeit der Nadelstange 8 in der horizontalen Ebene. Das Diagramm (c) zeigt die Geschwindigkeit des Werkstückes, d. h. des Gleitsteins 98, in Zuführrichtung in der horizontalen Ebene, und das Diagramm (d) zeigt den Bewegungsbetrag des Werkstückes, d.h. des Gleitsteins 98, in der horizontalen Ebene auf der Grundlage der Nadelstangenlage.

Da der Nähmaschinenarm 1a am Werktisch 8 befestigt ist, wird keine Bewegung der Nadelstange 8 in der Werkstückzuführrichtung erzeugt, und die Geschwindigkeit der Nadelstange 8 in der horizontalen Ebene ist während des gesamten Nähvorgangs Null, wie dies im Diagramm (b) in Fig. 18 dargestellt ist. Es ist erforderlich, daß die relative Geschwindigkeit zwischen dem Werkstück und der Nadelstange 8 in der horizontalen Ebene Null ist während die Nadelstange 8 das Werkstück durchdringt (in Fig. 18 Abschnitte BC, DE, FG und HI). Daher ist die Geschwindigkeit des Werkstückes in der horizontalen Ebene in jenen Abschnitten (den Abschnitten BC, DE, FG, HI) Null, wie das im Diagramm (c) von Fig. 18 dargestellt ist. Wenn die Geschwindigkeit des Werkstückes in der horizontalen Ebene beim Aufwärtsbewegen der Nadelstange 8 durch ein Dreieck ausgedrückt wird, das einen maximalen Wert V_tp hat, wie dies in dem Diagramm (c) von Fig. 18 dargestellt ist, ist der Abstand S_tp (Stichweite) der Bewegung des Werkstückes bei der Hubzeit t₀ der Nadelstange 8 entsprechend folgender Gleichung (1)

Wenn die Beschleunigung a der Bewegung des Werkstückes in der horizontalen Ebene in die Gleichung

eingeführt wird, wird die Anzahl n des Antriebs der Nadelstange 8 pro Zeiteinheit durch folgende Gleichung (3) ausgedrückt

Wenn die Anzahl n des Antriebs der Nadelstange 8 durch die Beschleunigung a des Werkstückes in der horizontalen Ebene und die Anzahl der Zuführungen (Stichweite) S_tp der Nadelstange 8 unter Verwendung der obigen Gleichungen (2) und (3) ausgedrückt werden, ergibt sich die folgende Gleichung (4)

Bei der bekannten Nähmaschine beträgt jedoch die höchstmögliche Beschleunigung a bei der Bewegung in der horizontalen Ebene, in der die Schrittmotore zur Zuführung des Werkstückes nicht ausfallen, im Falle einer Zuführstichweite von etwa 3 mm ungefähr 5×10⁴ mm/S². Wenn dieser Wert in die obige Gleichung (4) eingesetzt wird, erhält man die maximale Anzahl n des Nadelantriebs wie folgt:

Indem man weiter t₀ aus den Gleichungen (1) und (2) eliminiert und die so erhaltenen Gleichungen einsetzt, ergibt sich folgende Gleichung (5)

V_tp² = a S_tp (5)

Wenn man a=5×10⁴ mm/S² und S_tp=3 mm in Gleichung (5) einsetzt, ergibt sich der Wert von V_tp wie folgt:

Es ergibt sich, daß die maximale Zuführgeschwindigkeit des Werkstückes in der Spitze der dreieckigen Wellenform der Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstückes in der Horizontalen im Diagramm (c) von Fig. 18 etwa 387 mm/S beträgt.

Die bekannten, oben beschriebenen Nähmaschinen haben somit folgende Nachteile. Da die Schwingrichtung der Nadelstange nur auf eine festgelegte Richtung begrenzt ist, ist es erforderlich, daß bei einer Werkstückzuführung in einer anderen Richtung als der Schwingrichtung die Werkstückzuführung unterbrochen wird, während die Nadelstange das Werkstück durchdringt, und daß, um ein Ausschreiten der Schrittmotoren zu verhindern, die mögliche Grenze der Nadelstangenantriebsgeschwindigkeit (Nähgeschwindigkeit) begrenzt werden muß (auf etwa 2000 Stiche/Min. bei einer 3 mm Stichweite) aufgrund der begrenzten, möglichen, gestatteten Beschleunigung.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nähmaschine zu schaffen, bei der die Begrenzung der möglichen Nadelstangenantriebsgeschwindigkeit höher als bei den bekannten Nähmaschinen ist, und mit der es möglich ist, daß die Nadelstange in der gewünschten Richtung in einer horizontalen Ebene schwingt.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst, d. h. durch eine Nähmaschine, umfassend einen an einer Deckplatte eines Arbeitstisches befestigten Nähmaschinenkopf mit einem Mechanismus zur Umwandlung des Antriebs eines Nähmaschinenmotors in eine vertikale Bewegung einer Nadelstange und einer Drehbewegung eines Spulenkapseltransporteurs; eine Werkstückzuführeinrichtung, die in einer gewünschten Richtung bewegbar ist, während sie ein zu nähendes Werkstück hält; und eine Steuerung zur Steuerung des Motors und der Werkstückzuführeinrichtung, wobei die Nadelstange und der Spulenkapseltransporteur mit einer Richtung und einer Geschwindigkeit der Werkstückzuführung der Werkstückzuführeinrichtung synchronisiert sind, während die Nadelstange das Werkstück durchdringt.

Die Erfindung wird weiter durch ein Nähverfahren einer Nähmaschine mit einem Mechanismus zur Durchführung einer Umwandlung des Antriebs eines Motors in eine vertikale Bewegung einer Nadelstange und einer Drehbewegung eines Spulenkapseltransporteurs, einer Werkstückzuführeinrichtung zur Zuführung eines zu nähenden Werkstücks und einer Steuerung zur Steuerung des Motors und der Werkstückzuführeinrichtung, wobei eine zum Nähen des Werkstücks notwendige Bedingung vorher in die Steuerung eingegeben wird, so daß die Nadelstange und der Spulenkapseltransporteur kontinuierlich das Nähen des Werkstücks synchron mit einer gewünschten Richtung und einer Geschwindigkeit der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung entsprechend eines Steuerbefehls von der Steuerung durchführen, gekennzeichnet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Nähmaschine werden die Nadelstange und der Spulenkapseltransporteur bzw. die Spulenkapsel in einer horizontalen Ebene in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Werkstück bewegt, wobei die Werkstückzuführeinrichtung angetrieben wird, um eine kontinuierliche Zuführung durchzuführen.

Bei dem erfindungsgemäßen Nähverfahren wird eine für das Nähen erforderliche Bedingung vorher in die Steuerung eingegeben, und die Nadelstange und der Spulenkapseltransporteur werden synchron mit der gewünschten Richtung und Geschwindigkeit der Werkstückzuführungsbewegung der Werkstückzuführeinrichtung entsprechend einem Steuerbefehl von der Steuerung bewegt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 9 der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der gesamten Nähmaschine;

Fig. 2 ein Diagramm des Mechanismus des Kopfes;

Fig. 3 ein Blockdiagramm des Steuerabschnitts;

Fig. 4 die Einstellung der Bedingung;

Fig. 5 und 6 Erläuterungsdiagramme zur Darstellung der Nähzustände;

Fig. 7 verschiedene Muster der Bedingungseinstellung;

Fig. 8 ein Fließbild zur Erläuterung des Nähzustandes; und

Fig. 9 ein Fließbild zur Darstellung des Betriebs der Hauptabschnitte.

In Fig. 1 sind die Teile, die denen der bekannten Nähmaschine entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen 80 bis 112 versehen, so daß eine weitere Erläuterung entfallen kann. Die dargestellte Nähmaschine weist einen Nähmaschinenarm 140 auf, der mit einem Mechanismus (Fig. 2) versehen ist, um die Drehung eines Motors (nicht dargestellt) in einem Arbeitstisch 8 in eine Auf- und Abbewegung einer Nadel und eine Drehbewegung eines Spulenkapseltransporteurs umzusetzen. Weiter weist die dargestellte Nähmaschine einen Bettabschnitt 141 für den Nähmaschinenarm 140 auf. Ein Nähmaschinenkörper 142, bestehend aus dem Nähmaschinenarm 140 und dem Bettabschnitt 141, ist an einer Deckplatte 81 des Arbeitstisches 80 angebracht.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 2 der im Inneren des Nähmaschinenarms 140 vorgesehene Mechanismus zur Umwandlung der Motorbewegung in eine Auf- und Abbewegung der Nadel und in die Drehung des Spulenkapseltransporteurs beschrieben werden. In Fig. 2 entsprechen die Teile mit den Bezugszeichen 111 bis 128 und 130 bis 132 jenen der bekannten Maschine gemäß Fig. 17, so daß eine weitere Erläuterung entfallen kann. Der in Fig. 2 dargestellte Mechanismus umfaßt eine Hauptwelle 111, die drehbar mittels Lagern 143, 112 und 113 gelagert ist und zur Drehung von einem Motor (nicht dargestellt) in einem Arbeitstisch 18 angetrieben wird. Eine Nadelstangenkurbel 114 ist am vorderen Ende der Hauptwelle 111 befestigt, und am hinteren Ende der gleichen Welle 111 ist eine Riemenscheibe 115 befestigt. Das vordere Ende der Nadelstangenkurbel 114 ist mit einem Nadelstangenlenker 116 über ein Kugelgelenk 144 verbunden. Ein Wurzelabschnitt eines Fadenaufnehmerhebels 119 ist drehbar an einem Wurzelabschnitt der Nadelstangenkurbel 114 gelagert. Der Fadenaufnehmerhebel oder kurz Fadenaufnehmer 119 ist drehbar mit seinem mittleren Teil mit einem Ende einer Fadenaufnehmerhebelstange 118 verbunden, die drehbar an ihrem anderen Ende über eine Welle 117 am Maschinenarm 140 gelagert ist. Das untere Ende einer Nadelstangenführung ist drehbar in einem Kugellager 146 gelagert, das in dem Nähmaschinenarm 140 vorgesehen ist. Eine Nadelstange 8 wird von den Nadelstangenführungsabschnitten 120 und 121 so geführt, daß sie sich gerade bewegt. Eine feste Welle 122 ist drehbar mittels Lagern 123 und 124 gelagert. An einem oberen Ende der festen Welle 122 ist ein Kegelzahnrad 125 angebracht, das mit einem Kegelzahnrad 126 kämmt, das an einem im wesentlichen mittleren Abschnitt der Hauptwelle 111 angebracht ist. Weiter ist ein Kegelzahnrad 127 an einem unteren Endabschnitt der festen Welle 122 angebracht, das mit einem Kegelzahnrad 131 kämmt, das an einem rechten Endabschnitt einer Welle 130 angebracht ist, die drehbar mittels eines Lagers 128 gelagert ist. Ein äußeres Lager 147 weist Armabschnitte 150 und 151 auf, die mittels im Bettabschnitt 141 vorgesehener Führungen 148 und 149 so geführt werden, daß sie sich gerade in Y-Richtung bewegen. Die Innenfläche des äußeren Lagers 147 führt ein inneres Lager 152 so, daß es sich gerade in X-Richtung bewegt. Das innere Lager 152 lagert drehbar eine Welle 153 mittels der Innenfläche und den Endflächen des inneren Lagers 152 so, daß die Welle 153 in der Druckrichtung (X-Richtung) angeordnet ist. Ein Spulenkapseltransporteur 132 ist am linken Ende der Welle 153 angebracht. Das rechte Ende der Welle 153 und das linke Ende der Welle 130 sind miteinander mit einem Universalgelenk 154 verbunden, so daß sie sich den Änderungen hinsichtlich des relativen Abstands und der mengenmäßigen Versetzung zwischen den Wellenachsen anpassen. Eine Schwingwelle 155 ist an ihrem mittleren kugligen Abschnitt 156 mittels eines im Körper des Nähmaschinenarms 140 vorgesehenen Kugellagerabschnitts gelagert. Ein unterer Endabschnitt der Schwingwelle 155 ist mittels eines in einem Schneckenzahnrad 160 gebildeten Führungsschlitzes 161 geführt. Eine Welle 159 des Schneckenzahnrades 160 ist drehbar mittels des Nähmaschinenarms 140 über Lager 157 und 158 gelagert. Ein mehrstufiger Exzenternocken 162 ist einstückig mit einer Synchronriemenscheibe 163 über eine Hohlwelle 164 verbunden und so angebracht, daß er um die Schwingwelle 155 drehbar ist. Ein Synchronriemen erstreckt sich zwischen der Synchronriemenscheibe 163 und einer Synchronriemenscheibe 166, die an einem mittleren Abschnitt der festen Welle 122 befestigt ist, und weist einen Spanner (nicht dargestellt) auf, um den Synchronriemen so zu spannen, daß der Riemen immer gespannt ist und nicht durch die Neigung der Schwingwelle 155 lose wird. Das Riemenscheibenverhältnis zwischen den Synchronriemenscheiben 163 und 166 wird so eingestellt, daß die Anzahl der Umdrehungen der Synchronriemenscheibe 163 gleich der der Hauptwelle 111 ist. Eine Schwingungsrichtungseinrichtung, bei der eine Schnecke 168 mit dem Schneckenzahnrad 160 kämmt, ist an einer Ausgangswelle des Motors 167 angebracht. Weiter ist eine Schwingungsbetragsteuereinrichtung vorgesehen, bei der eine Synchronriemenscheibe 170 an einer Ausgangswelle eines Motors 169 angebracht ist, die über einen Synchronriemen 175 mit einer Synchronriemenscheibe 174 am unteren Ende einer Zuführschraube 173 verbunden ist, wobei die Schraube drehbar mittels Lagern 171 und 172 gelagert ist. Die Schraube 173 kämmt mit einem Gleitstein 176. Ein Arm 177 des Gleitsteins 176 ist mit einem mit einer Nut versehenen Zylinder 178 verbunden, der von der Welle 159 so geführt wird, daß er sich gerade bewegt. Ein zylindrisches Folgeglied 179 ist in einen Nutabschnitt des mit der Nut versehenen Zylinders 178 eingepaßt, und eine mit dem unteren Ende des Folgegliedes 179 verbundene Verbindungsstange 180 ist drehbar und gleitbar mittels einer durchgehend im Schneckenzahnrad 160 ausgebildeten Führungsöffnung 181 geführt. Mit dem oberen Ende der Verbindungsstange 180 ist eine Scheibe 182 verbunden, so daß sie mit dem mehrstufigen Exzenternocken 162 in Eingriff tritt. Die Schwingstange 155 ist mit einem Mechanismus versehen, um eine Vorspannung aufzubringen (die so wirkt, daß ein dauernder Eingriff des mehrstufigen Exzenternockens 162 und der Scheibe 182 immer gewährleistet ist), um die Lage der Schwingwelle 155 in ihre vertikale Lage zurückzuführen. Ein X-Gleiter wird durch im Nähmaschinenarm 140 vorgesehene, sich gerade bewegende Führungsabschnitte 184 und 185 so geführt, daß er sich in X-Richtung gerade bewegt. Ein Y-Richtungsgleitführungsabschnitt 186 ist am oberen Ende des X-Gleiters 183 ausgebildet. Ein Y-Gleiter 187 wird durch im Maschinenarm 140 vorgesehene Führungsabschnitte 188 und 189 für eine gerade Bewegung so geführt, daß er sich gerade in der Y-Richtung bewegt. Ein X-Richtungsgleitführungsabschnitt 200 ist am oberen Ende des Y-Gleiters 187 vorgesehen. Die Gleit- oder Schwingwelle 155 steht mit den zwei X- und Y-Gleitführungsabschnitten 186 und 200 in Eingriff. Eine Umlenkwelle 201, die in Lagern 202 und 203 drehbar gelagert ist, weist einen L-förmigen Arm 204 auf, der zwischen dem Y-Richtungsgleitführungsabschnitt 186 des X-Gleiters 183 aufgenonmen wird. An den oberen und unteren Abschnitten der Umlenkwelle 201 sind Arme 205 bzw. 206 vorgesehen, die an ihren oberen Enden Kugelabschnitte aufweisen, die kugelförmig mit Kugellagerabschnitten an einem Ende von Verbindungsgliedern 207 und 208 verbunden sind. Die anderen Enden der Verbindungsglieder 207 und 208 sind ebenfalls als Kugellagerabschnitte ausgebildet, die kugelförmig mit der Nadelstangenführung 145 und einem Kugelabschnitt des vorderen Armendes verbunden sind, das sich von dem inneren Lager 152 erstreckt. Schwinghebel 209 und 210 sind drehbar von Gelenkwellen 211 und 212 gelagert, die an dem Maschinenarm 140 befestigt sind. Die Schwinghebel 209 und 210 weisen an ihren linken Endabschnitten gabelförmige Gleitführungsabschnitte 213 und 214 zur Aufnahme und Führung eines Gleitplattenabschnitts 215 an der Nadelstangenführung 145 und des L-förmigen Arms 150, der sich von dem äußeren Lager 147 erstreckt, auf. Weiter haben die rechten Endabschnitte der Schwinghebel 209 und 210 gabelförmige Abschnitte 216 und 217, ähnlich den linken Endabschnitten der Schwinghebel 209 und 210, und mittlere Abschnitte der gabelförmigen Abschnitte 216 und 217 stehen mit oberen und unteren Endabschnitten eines Schwinghebels 219 in Eingriff, der drehbar um eine Gelenkwelle 218 gelagert ist, die an dem Nähmaschinenrahmen 142 befestigt ist.

Im folgenden soll die Arbeitsweise beschrieben werden. Wenn die Hauptwelle 111 von dem im Arbeitstisch 80 vorgesehenen Motor (nicht dargestellt) zur Drehung angetrieben wird, werden der Fadenaufnehmer 119 und die Nadelstange 8 am linken Ende der Hauptwelle 111 auf- und abbewegt. Weiter wird am mittleren Abschnitt der Hauptwelle 111 die feste Welle 122 durch das Kämmen zwischen dem an der Hauptwelle 111 befestigten Kegelzahnrad 126 und dem am oberen Ende der festen Welle 122 befestigten Kegelzahnrad 125 gedreht, und die Welle 130 wird durch das Kämmen zwischen dem am unteren Ende der festen Welle 122 befestigten Kegelzahnrad 127 und dem an der Welle 130 befestigten Kegelzahnrad 131 gedreht, so daß der an der Welle 153 über das Universalgelenk 154 befestigte Spulenkapseltransporteur 132 gedreht wird. Die Drehung der festen Welle 122 wird von der am mittleren Abschnitt der festen Welle 122 befestigten Synchronriemenscheibe 166 zu der Synchronriemenscheibe 163 über den Synchronriemen 165 übertragen, der mit der Synchronriemenscheibe 166 kämmt, so daß der einstückig mit der Synchronriemenscheibe 163 verbundene, mehrstufige Exzenternocken 162 um die Schwingwelle 155 gedreht wird. Mit der Drehung des Exzenternockens 162 schwingt das untere Ende der Schwingwelle 155 um den Kugelabschnitt 156 um einen Betrag, der dem Betrag der Exzentrizität des mit der Scheibe 182 in Eingriff stehenden Nockenabschnitts entspricht, mit der gleichen Periode wie die der Nadelbewegung in der Richtung, in der die Schwingwelle 155 mittels der Führungsnut 161 geführt wird. Die Schwingbewegung der Schwingwelle 155 hat im allgemeinen Komponenten in der X- und der Y-Richtung, wobei die X-Komponente zu der Umlenkwelle 201 durch den Eingriffsabschnitt zwischen dem X-Gleiter 183 und dem Arm 204 und weiter zu der Nadelstange 8 über den Arm 205, das Verbindungsglied 207 und die Nadelstangenführung 145 und zum Spulenkapseltransporteur 132 durch den Arm 206, das Verbindungsglied 208, einen Kugelwellenabschnitt 220 und das innere Lager 152 übertragen wird. Die Y-Komponente wird andererseits vom Eingriffsabschnitt zwischen dem Y-Gleiter 187 und dem Schwinghebel 219 zum Schwinghebel 219 und weiter von dem Schwinghebel 219 zu den Schwinghebeln 209 und 210 übertragen. Weiter wird die Y-Komponente zu der Nadelstange 8 über den Eingriffsabschnitt zwischen dem Gabelabschnitt 213 und der Gleitplatte 215 und der Nadelstangenführung 145 und weiter zu dem Spulenkapseltransporteur 132 durch den Eingriffsabschnitt zwischen dem Gabelabschnitt 214 und dem L-förmigen Arm 150 und dem äußeren und inneren Lager 147 und 152 übertragen. Der Mechanismus ist so aufgebaut, daß der Betrag und die Richtung der Schwingung der Nadelstange 8 immer mit jenen des Spulenkapseltransporteurs 132 zusammenfällt und das Takten der Schwingung der Nadelstange 8 immer mit dem des Spulenkapseltransporteurs 132 synchronisiert ist. Die Schwingungsrichtung (eins-zu-eins entsprechend der Richtung der Schwingungswelle 155) der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 wird so gesteuert, daß die Schnecke 168 von dem Motor 167 gedreht wird, um das Schneckenzahnrad 160, das mit der Schnecke 168 kämmt, zu drehen, um dadurch die Richtung des durchgehend im Schneckenzahnrad 160 ausgebildeten Führungsschlitzes 161 zu ändern. Der Schwingungsbetrag (eins-zu-eins entsprechend des Betrags der Schwingung der Schwingungsstange 155) der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 wird so gesteuert, daß die Zuführschraube 173 von dem Motor 169 gedreht wird, um den mit der Nut versehenen Zylinder 178 auf- und abzubewegen, der einstückig mit dem Gleiter 176 verbunden ist, um das Folgeglied 179, das mit dem mit der Nut versehenen Zylinder 178 in Eingriff steht, und die Verbindungsstange 180 auf- und abzubewegen, um dadurch die Lage des mit der Scheibe 182 in Eingriff stehenden, mehrstufigen Exzenternockens 62 zu ändern. Die Schwingungsrichtung der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 wird so gesteuert, daß sie mit der Werkstückzuführrichtung zusammenfällt, wobei die Zuführgeschwindigkeit der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 so gesteuert wird, daß sie mit der Zuführgeschwindigkeit des Werkstücks zusammenfallen. Der Exzenternocken 162 und die Scheibe 182 können miteinander phasengleich sein, beispielsweise durch eine solche Steuerung, daß eine Einrichtung, wie z. B. eine elektromagnetische Kupplung, an der Riemenscheibe 166 vorgesehen ist, die, wenn sich die Nährichtung ändert (Drehen des Zahnrades 160), die Kupplung abschaltet und darauffolgend wieder einschaltet.

Wie oben beschrieben, wird der Motor zum Antrieb der Nadelstange 8 immer kontinuierlich angetrieben, und die antreibenden Schrittmotoren 92 und 93 zum Bewegen einer Stoffhalteplatte 100 und einer Druckplatte 107 werden ohne Unterbrechung angetrieben, auch wenn sich die Nährichtung des Werkstücks ändert oder wenn die Nadelstange 8 das Werkstück durchdringt, so daß das Werkstück in eine gewünschte Richtung bewegt wird.

Im folgenden soll die Steuerung der oben beschriebenen Nähmaschine erläutert werden. In Fig. 3 ist ein Zuführgeschwindigkeitseinstellabschnitt 300 zum Einstellen der maximalen Geschwindigkeit der Aufundabbewegung der Nadelstange 8 und der erforderlichen Zeit vom Beginn des Nähvorgangs, bis die Nähgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert erreicht, d. h. ein ansteigendes Muster, dargestellt. Weiter ist eine Zuführgeschwindigkeitssteuerung 301, ein Nähmustereinstellabschnitt 302 zum Einstellen der Nährichtung, wenn das Werkstück genäht wird, ein Nährichtungsbefehlsabschnitt 303, ein Sticheinstellabschnitt 304 zum Einstellen eines Nähstiches, wenn das Werkstück genäht wird, und ein Zuführstichsteuerabschnitt 305 dargestellt. Ein X-/Y-Richtungsimpulsbetriebsabschnitt 306 dient zur Durchführung einer Impulsteilung in der X-/Y-Richtung auf der Grundlage der Daten von dem Zuführgeschwindigkeitssteuerabschnitt 301 und dem Nährichtungsbefehlsabschnitt 303. Ein Hauptwellendrehgeschwindigkeitsbetriebsabschnitt 307 dient für die Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle 111 auf der Grundlage von Datenwerten des Zuführgeschwindigkeitssteuerabschnitts 301 und des Nähstichsteuerabschnitts 305. Ein Hauptmotortreiber 308 dient zur Erzeugung eines Steuersignals zur Steuerung eines Hauptwellenmotors 311. Ein X-Motortreiber 309 dient zur Erzeugung eines Steuersignals zum Steuern des Schrittmotors 92, und ein Y-Motortreiber 310 dient zur Erzeugung eines Steuersignals zur Steuerung des Schrittmotors 93. Ein Schwingungsrichtungssteuerabschnitt 321 besteht aus der Schwingwelle 155, dem Kugelabschnitt 156, dem durchgehend im Schneckenzahnrad 160 ausgebildeten Führungsschlitz 161, der Schnecke 168 und dem Schwingungsrichtungssteuermotor 167, die unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurden. Ein Schwingungshubsteuerabschnitt 322 besteht aus der Welle 159, der Scheibe 182, dem mehrstufigen Exzenternocken 162, der Verbindungsstange 180, dem mit der Nut versehenen Zylinder 178, dem Folgeglied 179, dem Arm 177, dem Gleitstein 176, den Synchronriemenscheiben 170 und 174 und dem Schwingungsbetragsteuermotor 169, die ähnlich wie die obengenannten Teile unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurden.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der wie oben beschrieben aufgebauten Nähmaschine erläutert werden.

Wenn der Nähvorgang gestartet wird, wird entsprechend dem Fortbewegen eines Werkstücks (1.) die Zuführgeschwindigkeit im Zuführgeschwindigkeitseinstellabschnitt 300 eingestellt (maximale Geschwindigkeit und ansteigendes Muster), (2.) wird im Nähmustereinstellabschnitt 302 das Nähmuster eingestellt und (3.) wird im Zuführsticheinstellabschnitt 304 der Zuführstich eingestellt. Weiter ist es erforderlich, jene Einstellbedingungen (1) bis (3) für den Nähvorgang zu speichern. Das Verfahren zur Durchführung der Einstellung der Bedingung wird im einzelnen beschrieben. Zuerst werden die bei dem Nähmuster (1) (a) die Nährichtung, d. h. R in Fig. 5,

und (b) die gleichgerichtete Stichlänge l eingestellt, so daß ein Nähmuster auf der Grundlage einer Kombination zwischen der Nährichtung (a) und der gleichgerichteten Stichlänge (b), wie in Fig. 4 gezeigt, eingestellt wird. Weiter werden ein Zuführstich P_i, eine maximale Geschwindigkeit v_i und ein ansteigendes Muster t_i eingegeben, um auf diese Weise die Eingabe eines Nähmusters Nr. 1 zu vervollständigen. Im folgenden wird hier beispielsweise ein Fall erläutert, bei dem ein Werkstück in der Bahn von einem Punkt A zum gleichen Punkt A über einen Punkt B, C, D, E und F, in dieser Reihenfolge, wie in Fig. 6 dargestellt, genäht wird. Es wird angenommen, daß die Stichfolge von Punkt A zum Punkt B ein Nähmuster (1) ist, die Stichfolge von Punkt B zum Punkt C ein Nähmuster (2) ist, die Stichfolge von Punkt C zum Punkt D ein Nähmuster (3) ist usw., wobei die erforderliche Einstellung gemäß Fig. 7 zum Nähen des Werkstücks aufeinanderfolgend eingegeben und als die Nähmuster gespeichert wird.

Fig. 8 ist ein Fließbild zur Darstellung des Betriebs der Nähmaschine gemäß Fig. 1 bis 3. In dem Fließbild gemäß Fig. 8 wird die für den oben beschriebenen Nähvorgang erforderliche Nähbedingung in den Zuführgeschwindigkeitseinstellabschnitt 300, den Nähmustereinstellabschnitt 302 und den Zuführsticheinstellabschnitt 304 in Schritt 100 eingegeben. Die gelieferten Bedingungseinstelldaten werden in einem Einstellbedingungsspeicher gespeichert. In Schritt 101 wird eine Bestätigung durchgeführt, ob der obere und untere Faden in die Nadelstange 8 und den Spulenkapseltransporteur 132 eingeführt sind. Wenn in Schritt 102 festgestellt wird, daß der obere und untere Faden nicht eingeführt sind, wird in Schritt 103 der Faden in bezug auf die Nadelstange 8 und die Spulenkapsel 132 eingeführt. In Schritt 104 befindet sich die Druckplatte 107 in einem AUS-Zustand (ein geöffneter Zustand zum Andrücken eines Werkstücks). Im folgenden wird in Schritt 105 das Werkstück durch die Druckplatte 107 angedrückt, so daß es in einer vorbestimmten Lage gehalten wird. In Schritt 106 wird ein Startschalter zum Auslösen des Nähvorgangs eingeschaltet. In Schritt 107 wird dann ein Zähler i auf "1" eingestellt. In Schritt 108 werden verschiedene Werte entsprechend der eingestellten Bedingung für das ausgelesene Muster Nr. 1 ausgelesen, und der Inhalt des ausgelesenen Musters Nr. 1 wird in einer Anzeige (nicht dargestellt) angezeigt. In Schritt 110 wird ein Zähler S auf "0" gestellt. In Schritt 111 wird die Anzahl der Stiche S_i in der Stichlänge l_i im Geschwindigkeitsstichsteuerabschnitt 305 gespeichert. Der Zuführstich P_i wird dem Schwingungshubsteuerabschnitt 322 zugeführt, wodurch in Schritt 112 der Motor 169 angetrieben wird. Die im Nähmustereinstellabschnitt 302 eingegebenen Datenwerte R_i werden dem Nährichtungsbefehlsabschnitt 303 in Schritt 113 zugeführt, um dadurch den Motor 167 anzutreiben. Die Zuführgeschwindigkeit V_i des in den Zuführgeschwindigkeitseinstellabschnitt 300 eingegebenen Datenwertes wird dem Hauptwellendrehgeschwindigkeitsbetriebsabschnitt 307 durch den Zuführgeschwindigkeitssteuerabschnitt 301 zugeführt. Andererseits wird der Zuführstich P_i des Werkstücks von dem Zuführstichsteuerabschnitt 305 eingestellt und dem Hauptwellendrehgeschwindigkeitsbetriebsabschnitt 307 zugeführt, so daß die Drehgeschwindigkeit n_i der Hauptwelle 111 auf der Grundlage der Werkstückzuführgeschwindigkeit V_i und dem Werkstückzuführstich P_i in dem Hauptwellendrehgeschwindigkeitsbetriebsabschnitt 207 in Schritt 114 berechnet wird. Die berechnete Drehgeschwindigkeit n_i der Hauptwelle 111 wird dem Hauptwellenmotortreiber 308 als Treibersignal für den Hauptwellenmotor 311 zugeführt. Der Hauptwellenmotor und die Schwingwelle 155 sind miteinander mechanisch so verbunden, daß sie sich mit der gleichen Periode bewegen.

Der Betrieb für die Impulsteilung in der X- und Y-Richtung wird auf der Grundlage des Signals durchgeführt, das die Werkstückzuführgeschwindigkeit V_i von dem Zuführgeschwindigkeitssteuerabschnitt 201 und dem Signal, das die Nährichtung R_i von dem Nährichtungsbefehlsabschnitt 303 darstellt, um auf diese Weise in Schritt 116 Werkstückzuführgeschwindigkeiten in der X- und Y-Richtung zu erhalten. Die X-Richtungswerkstückzuführgeschwindigkeit V_Yi wird von dem X-/Y-Richtungsimpulsbetriebsabschnitt 306 dem X-Motortreiber 309 in Schritt 117 zugeführt, und die Y-Richtungswerkstückzuführgeschwindigkeit V_Yi wird von dem X-/Y-Richtungsimpulsbetriebsabschnitt 306 dem Y-Motortreiber 310 in Schritt 118 zugeführt. Die Ausgangssignale werden dem Hauptwellenmotor 211, dem X-Motor 93 und dem Y-Motor 95 synchron miteinander so zugeführt, daß der Hauptwellenmotor 211, der X-Motor 93 und der Y-Motor 95 in Schritt 119 in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen angetrieben werden. In Schritt 120 wird dem Zählwert des Zählers S "1" hinzugefügt, und in Schritt 121 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob die Bedingung S S_i erfüllt ist oder nicht. Wenn die Bestimmung ergibt, daß die Stichvollendungszahl S die Bedingung S S_i ist, wird der Antrieb des Hauptwellenmotors 211 und der Schrittmotoren 92 und 93 zum Bewegen des Werkstücks in der X- und Y-Richtung in Schritt 122 unterbrochen, wodurch die Vollendung des Nähmusters gemäß Muster Nr. 1 erreicht wird.

Dann wird in Schritt 123 dem Zählwert des Zählers i "1" hinzugefügt und der Betrieb zum nächsten Muster Nr. 2 geleitet. Dieser Betrieb wird auf diese Weise wiederholt, bis in Schritt 124 das Muster "n", das vorher eingegeben wurde, erreicht ist. Wenn alle Muster in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, beendet sind, gelangt die Druckplatte 107, die das Werkstück andrückt, in Schritt 125 in einen AUS-Zustand, und das genähte Werkstück wird in Schritt 126 aus der Druckplatte 107 herausgenommen.

Im folgenden soll der Betrieb der Hauptabschnitte der Nähmaschine beim Nähen erläutert werden. Fig. 9 stellt ein Arbeitsdiagramm dar, bei dem auf der Abszisse die Zeit aufgetragen ist. Das Diagramm (a) zeigt die Auf-/Abstellung der Nadelstange, wobei die ansteigende Richtung positiv ist und die Amplitude auf 2ha eingestellt wurde. Das Diagramm (b) zeigt die Geschwindigkeit der Nadelstange in der horizontalen Ebene, und das Diagramm (c) zeigt die Geschwindigkeit in Bewegungsrichtung des Werkstücks, d. h. des Gleitsteins, in der horizontalen Ebene. Das Diagramm (d) zeigt die Bewegungsstrecke des Werkstücks, d. h. des Gleitsteins, in horizontaler Ebene mit der Nadelstangenlage als Bezugspunkt.

Es wird angenommen, daß die Geschwindigkeit der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 V_ne sind und die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkstücks in der horizontalen Ebene V_te ist, woraus sich dann ergibt, daß die Nadelstange 8 und der Spulenkapseltransporteur 132 und das Werkstück sich mit der gleichen Geschwindigkeit (V_ne ≈ V_te) und in der gleichen Richtung bewegen, während die Nadelstange 8 durch das Werkstück hindurchgeht (in der Zeichnung Abschnitte BC, DE, FG und HI). Der Bewegungsablauf der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 in der horizontalen Ebene (eins-zu-eins entsprechend dem Diagramm (b) in Fig. 4) kann in Abhängigkeit der Kurve des mehrstufigen Exzenternockens 162 gemäß Fig. 2 geändert werden. Da die Nadelstange 8 und der Spulenkapseltransporteur 132 mit der Zuführgeschwindigkeit des Werkstücks synchronisiert werden können, kann das Werkstück mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit V_te, mit Ausnahme des ersten Anstiegsabschnitts t_i, wie im Diagramm (c) gemäß Fig. 4 dargestellt, angetrieben werden. In diesem Fall ist mit Ausnahme des Anstiegsabschnitts 0 t ti die Bewegungsstrecke S_t des Werkstücks in der horizontalen Ebene und die für die Bewegung um S_t des Werkstücks erforderliche Zeit t wie folgt

Es wird angenommen, daß die Antriebsanzahl der Nadelstange 8 pro Zeiteinheit und der Zuführbetrag des Werkstücks pro Stich n bzw. S_tp sind. Man erhält dann aus den obigen Gleichungen (6) und (7) die folgende Gleichung (8)

Die folgende Gleichung (9) wird von der Gleichung (8) abgeleitet

Wenn V_te=387 mm/S und S_tp=3 mm, was man aus Fig. 13 (Gleichung (5)) erhalten hat, in Gleichung (9) eingesetzt wird, erhält man folgenden Wert

Dieser Wert ist ausreichend groß, so daß er viermal so groß wie die maximale Anzahl des Antriebs der Nadelstange n=32 Stiche/Sek. ist, was man aus der obigen Gleichung (4) bei der Erläuterung des Standes der Technik erhalten hat.

Da der Hauptwellenmotor 311 zum Antrieb der Nadelstange 8 und der Schrittmotoren 92 und 93, wie oben beschrieben, verriegelt ist, ist die Anstiegszeit der Schrittmotoren 92 und 93 nur einmal beim Beginn erforderlich, wie dies im Diagramm (c) gemäß Fig. 9 dargestellt ist, und ist nicht beim Wiederholungsbetrieb erforderlich, wie dies bei der bekannten Nähmaschine der Fall ist, bei der der Betrieb durch wiederholtes Anlaufen und Unterbrechen durchgeführt wird. Entsprechend ist die erforderliche Zeit zum Erreichen der Schwellwertgeschwindigkeit verkürzt, und es ist möglich, eine hohe Nähgeschwindigkeit zu erreichen.

Wenn die Hauptwelle angetrieben wird, nachdem eine Anstiegszeit für die X- und Y-Motoren verstrichen ist, wird der Nähstich hinsichtlich seiner Genauigkeit verbessert.

Da die Antriebsschrittmotoren 92 und 93 zum Zuführen eines Werkstücks so angetrieben werden, daß sie sich nicht schrittweise, sondern kontinuierlich drehen, ist es möglich, eine Nähmaschine zu erhalten, bei der Vibrationen und Geräusche vergleichsweise niedrig sind und die eine lange Lebensdauer der verschiedenen Teile aufweist.

Bei der obigen Ausführungsform sind folgende Abänderungen möglich.

• a) Obwohl sich die Beschreibung nur auf den Fall bezieht, bei dem die Schwingbewegung der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 in einer horizontalen Ebene durch den im Nähmaschinenarm 140 vorgesehenen Mechanismus realisiert wird, kann ebenfalls der gesamte Nähmaschinenarm 140 die Schwingbewegung durchführen.
• b) Obwohl die Beschreibung nur den Fall betrifft, bei dem der Hauptwellenmotor 311 und die Schwingwelle 155 zum Antrieb der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 mechanisch miteinander synchronisiert sind, kann die Konstruktion so abgeändert werden, daß der Synchronriemen 165 weggelassen wird und die Schwingwelle 155 von einem anderen Motor als dem für den Antrieb der Hauptwelle 111 angetrieben wird, so daß die Schwingwelle 155 mit der Hauptwelle 111 synchronisiert werden kann.
• c) Obwohl die Beschreibung nur den Fall erläutert, bei dem die Schwingwelle 155 zum Antrieb der Nadelstange 8 und des Spulenkapseltransporteurs 132 in einer horizontalen Ebene verwendet wird, kann die Konstruktion so geändert werden, daß die Schwingwelle 155 und der Steuerabschnitt dafür weggelassen werden und die X- und Y-Gleiter mit voneinander getrennten Motoren angetrieben werden, so daß der X- und Y-Gleiter mit der Hauptwelle 111 synchronisiert sind.
• d) Obwohl die Beschreibung nur den Fall betrifft, bei dem Kugellager bzw. Kugelverbindungen als für eine dreidimensionale Neigung zutreffend für die meisten Gliederverbindungsabschnitte verwendet werden, braucht nicht darauf hingewiesen zu werden, daß irgendwelche anderen Verfahren möglich sind, die eine dreidimensionale Bewegung übertragen können, beispielsweise können Drahtwellen oder ähnliches verwendet werden.
• e) Obwohl die Beschreibung nur den Fall betrifft, bei dem das Universalgelenk 154 als Verbindung zwischen den Wellen 130 und 153 verwendet wird, kann irgendeine andere Verbindung verwendet werden, solange sie den Abstandsänderungen zwischen jenen Wellen als auch dem Versetzungsbetrag zwischen den Wellenmitten genügt.
• f) Obwohl die Beschreibung nur den Fall betrifft, bei dem die Bewegung der Nadelstange 8 in der horizontalen Ebene durch die Schwingung um den Kugellagerabschnitt 146 als Drehpunkt durchgeführt wird, der an der Nadelstangenführung 144 vorgesehen ist, kann man die gleichen Wirkungen auch sogar in dem Fall erhalten, in dem man einen solchen Mechanismus verwendet, bei dem die Nadelstangenführung 144 sich in irgendeiner Richtung in einer horizontalen Ebene bewegen kann, wobei sie ihre vertikale Lage beibehält.
• g) Obwohl die Beschreibung nur den Fall betrifft, bei dem Synchronriemen 96 und 97 für den Werkstückzuführmechanismus gemäß Fig. 1 verwendet werden, ist es ebenfalls möglich, daß man einen Mechanismus mit einer Kugelschraube oder irgendeine andere Einrichtung verwendet.
• h) Obwohl die obige Ausführungsform als Beispiel eine elektronische Nähmaschine betrifft, kann die vorliegende Erfindung allgemein bei Nähmaschinen Verwendung finden, wobei die gleichen Wirkungen wie bei der obigen Ausführungsform im letzteren Fall eintreten.

Folgende Nähverfahren können mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden, wobei die Nähbedingungen vorher eingestellt werden.

• a) Der Nähvorgang kann einen gekrümmten Abschnitt umfassen, bei dem die Nährichtung dauernd geändert wird, indem man die Bewegungsrichtung der Nadelstange und des Spulenkapseltransporteurs in einer horizontalen Ebene kontinuierlich oder schrittweise ändert.
• b) Man kann bei einem Nähvorgang kontinuierlich den Nähstich ändern, indem man den Bewegungshub der Nadelstange und des Spulenkapseltransporteurs kontinuierlich oder schrittweise in einer horizontalen Ebene ändert.
• c) Es ist ein Nähvorgang möglich, bei dem ein Nähstich bei einem gekrümmten Abschnitt geändert wird, indem man die Bewegungsrichtung und den Bewegungshub der Nadelstange und des Spulenkapseltransporteurs in einer horizontalen Ebene kontinuierlich oder schrittweise ändert.

Mit der Erfindung ist es möglich, die Nadelstange und den Spulenkapseltransporteur hinsichtlich der Richtung und der Geschwindigkeit der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung zu synchronisieren, während die Nadelstange das Werkstück oder ein zu nähendes Material durchdringt. Die erlaubte Grenze der Antriebsgeschwindigkeit der Nadelstange kann insoweit im Vergleich mit üblichen Nähmaschinen gesteigert werden, so daß man eine Nähmaschine mit einer hohen Zuführgeschwindigkeit erhält.

Claims (22)

1. Nähmaschine, umfassend: einen an einer Deckplatte eines Arbeitstisches befestigten Nähmaschinenkopf mit einem Mechanismus zur Umwandlung des Antriebs eines Nähmaschinenmotors in eine vertikale Bewegung einer Nadelstange und eine Drehbewegung eines Spulenkapseltransporteurs; eine Werkstückzuführeinrichtung, die in einer gewünschten Richtung bewegbar ist, während sie ein zu nähendes Werkstück hält; und eine Steuerung zur Steuerung des Motors und der Werkstückzuführeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelstange (8) und der Spulenkapseltransporteur (132) mit einer Richtung und einer Geschwindigkeit der Werkstückzuführung der Werkstückzuführeinrichtung synchronisiert sind, während die Nadelstange (8) das Werkstück durchdringt.

2. Nähmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schwingeinrichtung, um schwingend die Nadelstange (8) und den Spulenkapseltransporteur (132) zu lagern, und um die Nadelstange (8) und den Spulenkapseltransporteur (132) synchron mit dem Motor zu schwingen; und eine Steuereinrichtung für die Schwingeinrichtung und die Werkstückzuführeinrichtung, so daß die Nadelstange (8) und der Spulenkapseltransporteur (132) synchron mit einer Richtung der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung geschwungen werden, während die Nadelstange (8) das Werkstück durchdringt.

3. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine horizontale Bewegungsrichtung der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) kontinuierlich veränderbar ist.

4. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungshub der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) kontinuierlich veränderbar sind.

5. Nähmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine horizontale Bewegung und ein Schwingungshub der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) kontinuierlich und gleichzeitig veränderbar sind.

6. Nähmaschine, umfassend einen in einem Nähmaschinenkopf vorgesehenen Motor zum Antrieb eines Mechanismus, der eine Nadelstange vertikal bewegt und einen Spulenkapseltransporteur dreht, dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine Schwingeinrichtung für eine schwingende Lagerung der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) vorgesehen ist, um die Nadelstange (8) und den Spulenkapseltransporteur (132) synchron mit dem Motor zu schwingen;
• - eine Werkstückzuführeinrichtung vorgesehen ist, die in einer gewünschten Richtung auf einer Deckplatte (81) einer Arbeitsplatte (80) bewegbar ist, um das zu nähende Werkstück zu lagern;
• - eine Geschwindigkeitssteuerung zur Steuerung des Motors und der Werkstückzuführeinrichtung vorgesehen ist, so, daß eine Geschwindigkeit der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) synchron mit einer Geschwindigkeit der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung ist, während die Nadelstange (8) das Werkstück durchdringt; und
• - eine Richtungssteuerung zur Steuerung des Motors und der Werkstückzuführeinrichtung so, daß eine Richtung der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) synchron mit einer Richtung der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung ist, während die Nadelstange (8) das Werkstück durchdringt, vorgesehen ist.

7. Nähmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine erste Einstelleinrichtung (300) mit einer Einstellbedingung, die für den Nähvorgang notwendig ist, um einen Befehl für die Geschwindigkeit der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) für die Geschwindigkeitssteuerung zu schaffen.

8. Nähmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine zweite Einstelleinrichtung (303) mit Einstellbedingungen, die für den Nähvorgang notwendig sind, um einen Befehl für die Bewegungsrichtung der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) für die Richtungssteuereinrichtung zu schaffen.

9. Nähmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Schwingungshubsteuerung (322), um den Schwingungshub der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) zu steuern.

10. Nähmaschine nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine dritte Einstelleinrichtung, um einen Zuführstich einzustellen, der für den Nähvorgang notwendig ist, um einen Befehl für die Schwingungshubsteuerung hinsichtlich des Schwingungshubes der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) zu schaffen.

11. Nähmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungshubsteuerung (322) die Richtungssteuerung und die Schwingungseinrichtung steuert.

12. Nähmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitssteuerung die Drehzahl des Motors entsprechend der Zuführgeschwindigkeit der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung und des von der dritten Einstelleinrichtung (304) eingestellten Zuführstiches steuert.

13. Nähmaschine nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen horizontalen Schwingungsmechanismus zur Übertragung einer gewünschten Horizontalbewegung auf die Nadelstange (8) und den Spulenkapseltransporteur (132), wobei die Schwingungseinrichtung von der Schwingungshubsteuerung und der Richtungssteuerung gesteuert wird.

14. Nähmaschine, umfassend einen in einem Nähmaschinenkopf zum Antrieb eines Mechanismus, der eine Nadelstange auf- und abbewegt und einen Spulenkapseltransporteur dreht, vorgesehenen Motor, und eine Werkstückzuführeinrichtung zur Zuführung eines zu nähenden Werkstücks, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein horizontaler Schwingmechanismus vorgesehen ist, der in einer gewünschten horizontalen Richtung synchron mit dem Motor schwingt; und
• - eine Steuerung zur Steuerung der horizontalen Schwingeinrichtung so, daß die Richtung der horizontalen Schwingung des horizontalen Schwingmechanismus synchron mit der Richtung der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung ist, vorgesehen ist.

15. Nähmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein horizontaler Schwingmechanismus mit einem Gleiter vorgesehen ist, der in axialer X- und Y-Richtung schwingt, um die Schwingung des horizontalen Schwingmechanismus auf die Nadelstange (8) und den Spulenkapseltransporteur (132) und eine Schwingwelle (155) für eine Schwingbewegung des Gleiters zu übertragen, wobei die Schwingungsrichtung der Schwingwelle (155) von der Steuereinrichtung gesteuert wird.

16. Nähmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingwelle (155) schwingend gelagert ist und an einem Ende mit dem Gleiter in Eingriff steht, wobei das andere Ende der Schwingwelle (155) mit der Steuereinrichtung in Eingriff steht, die die Schwingungsrichtung kontinuierlich ändert.

17. Nähmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Schwingwelle (155) gleitend mit einer Führungsnut (161) an einem Schneckenzahnrad (160) in Eingriff steht, wobei die Richtung der Führungsnut (161) kontinuierlich mittels des Schneckenzahnrades veränderbar ist.

18. Nähmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein mehrstufiger Nocken (162) am anderen Ende der Schwingwelle (155) angebracht ist, wobei die Schwingwelle (155) mit einer Einstellungseinrichtung für den Hubbetrag, um einen Schwingungshub einzustellen, in Eingriff steht, wobei weiter der Schwingungshub kontinuierlich veränderbar ist.

19. Nähmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingwelle (155) von einem Antrieb angetrieben wird.

20. Nähverfahren einer Nähmaschine mit einem Mechanismus zur Durchführung einer Umwandlung des Antriebs eines Motors in eine vertikale Bewegung einer Nadelstange und eine Drehbewegung eines Spulenkapseltransporteurs, einer Werkstückzuführeinrichtung zur Zuführung eines zu nähenden Werkstücks und einer Steuerung zur Steuerung des Motors und der Werkstückzuführeinrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - vorheriges Eingeben der zum Nähen eines Werkstücks erforderlichen Bedingung in eine Steuerung; und
• - Durchführen eines kontinuierlichen Nähvorgangs mittels der Nadelstange (8) und einem Spulenkapseltransporteur (132) synchron in einer gewünschten Richtung und einer Geschwindigkeit der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung entsprechend einem Steuerbefehl von der Steuerung.

21. Verfahren zum Nähen eines Werkstücks für eine Nähmaschine, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - vorheriges Einstellen der zum Nähen des Werkstücks erforderlichen Bedingung in eine Steuerung;
• - Synchronisieren einer Geschwindigkeit eines Motors (311), der einen Antrieb zur Erzeugung einer Vertikalbewegung der Nadelstange (8) und einer Drehbewegung eines Spulenkapseltransporteurs (132) und einer Geschwindigkeit der Werkstückzuführbewegung einer Werkstückzuführeinrichtung, die in einer gewünschten Richtung auf einer Deckplatte (81) zum Halten des zu nähenden Werkstücks mit einer eingestellten Geschwindigkeit bewegbar ist, umfaßt;
• - Synchronisieren der Richtung der Schwingung der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) in der Richtung der Werkstückzuführbewegung der Werkstückzuführeinrichtung mit einer eingestellten Richtung; und
• - Synchronisieren der Schwingung der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) und der Geschwindigkeit und der Richtung der Zuführung eines zu nähenden Werkstücks entsprechend einer vorher eingestellten Reihenfolge, kontinuierlich und veränderbar, um den Nähvorgang durchzuführen.

22. Verfahren nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen Schritt der Steuerung der Drehzahl des Motors und des Schwingungshubes der Nadelstange (8) und des Spulenkapseltransporteurs (132) entsprechend einem vorher eingestellten Zuführstich, kontinuierlich und veränderbar.