DE3320158A1 - Vorschubantrieb fuer eine stichgruppennaehmaschine - Google Patents
Vorschubantrieb fuer eine stichgruppennaehmaschineInfo
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- D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
- D05B—SEWING
- D05B21/00—Sewing machines with devices for automatically controlling movement of work-carrier relative to stitch-forming mechanism in order to obtain particular configuration of seam, e.g. programme-controlled for sewing collars, for attaching pockets
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Description
Vorschubantrieb für eine Stichgruppennähmaschine
Eine dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechende Stichgruppennähmaschine
ist der DE-PS 82^ 738 entnehmbar. Bei
dieser bekannten Stichgruppennähmaschine handelt es sich um eine Knopflochnähmaschine mit einem das Nähgut im Bereich
des zu bildenden Knopfloches erfassenden Nähguthalter. Der Nähguthalter wird durch eine bei der Bildung
eines Knopfloches einmal vollständig umlaufende Kurvenscheibe angetrieben, wobei eine erste Kurvennut in Verbindung
mit einem ersten Getriebe den Nähguthalter paral-IeI
zur Längsachse der Nähmaschine und dabei in Längsrichtung des zu bildenden Knopfloches und eine zweite
Kurvennut in Verbindung mit einem zweiten Getriebe den Nähguthalter quer zur Längsachse der Nähmaschine bewegt.
Die Nadelstange ist in einem schwenkbar gelagerten Rahmen gelagert und führt zur Bildung von Zickzack-Stichen quer
zur Längsachse der Nähmaschine gerichtete Schwingbewegungen aus.
Das erste Getriebe enthält einen Winkelhebel, dessen einer Schenkel ein in die Kurvennut eingreifendes Abtastglied
trägt und dessen anderer Schenkel eine Kulissenführung aufweist. In die Kuli ssenführung greift ein Gleitstein
eines mit dem Nähguthalter verbundenen Lenkers ein. Durch Verschieben des Gleitsteines in der Kulissenführung
läßt sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebes und
damit die Größe der parallel zur Längsachse der Nähmaschine gerichteten Vorschubbewegung des Nähguthalters
verändern und auf diese Weise die Länge des zu bildenden Knopfloches einstellen.
Die Kurvenscheibe wird durch eine Einwegkupplung absatzweise in Umdrehung versetzt, die über einen Antriebsmechanismus
mit der Hauptwelle der Nähmaschine in Antriebsverbindung steht. Das Übersetzungsverhältnis des
Antriebsmechanistaus läßt sich ähnlich wie beim ersten
Getriebe einstellen, wodurch die Umlaufgeschwindigkeit
der Kurvenscheibe bei gleichbleibender Drehzahl der Hauptwelle verändert werden kann. Auf diese Weise läßt sich
die Anzahl der Stiche variieren, welche das Knopfloch bilden .
Sofern bei einer Veränderung der Knopflochlänge die Stichanzahl
zur Erzielung einer gleichbleibenden Stichlänge mitverändert werden soll, muß das Übersetzungsverhältnis
des Antriebsmechanismus sehr genau auf das Ubersetzungsverhältnis des ersten Getriebes abgestimmt werden. Diese
gegenseitige Abstimmung bzw. Einstellung ist zeitaufwendig und erfordert eine gewisse Geschicklichkeit und Erfahrung,
so daß sie im allgemeinen nicht von der Näherin sondern von einem Mechaniker vorgenommen werden muß.
Um die beim Betrieb einer Einwegkupplung aufgrund der Massenträgheit
bestehende Gefahr des Nachlaufens zu beseitigen, ist die bekannte Nähmaschine mit einer am Umfang der
Kurvenscheibe angreifenden intermittierend wirksamen Bremsvorrichtung versehen. Da eine solche Bremse verschleißanfällig
ist und das Bremsverhalten von der Oberflächenbeschaffenheit bzw. vom Verschmutzungsgrad der Reibflächen
abhängt und somit insbesondere bei hohen Drehzahlen keine Gewähr für einen störungsfreien Betrieb der Kurvenscheibe
gegeben ist, ist ein solches Antriebssystem nicht für moderne Nähmaschinen geeignet, bei denen zur Reduzierung
der Nähzeit allgemein hohe Drehzahlen gefordert werden.
Der im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stichgruppennähmaschine
zu schaffen, bei der das für die Erzielung der gewünschten Stichanzahl bzw. Stichlänge der zu nähenden
Stichgruppe erforderliche Verhältnis der Drehzahl der Kurvenscheibe zur Drehzahl der Nähmaschine auf einfache
Weise und trotzdem genau einstellbar ist und während des Nähens auch bei hohen Drehzahlen der Nähmaschine auf dem
eingestellten Wert gehalten wird.
Durch die im Anspruch 1 angegebene Maßnahme läßt sich auf
elektrischem Weg und damit auf bedienungstechnisch besonders, einfache Weise das Drehzahlverhältnis zwischen der
Nähmaschine und der die Vorschubbewegung des Nähguthalters
durchführenden Kurvenscheibe einstellen bzw. variieren. Somit kann bei unveränderter Länge der Stichgruppe die
Anzahl der Stiche und damit die Grundeinstellung der Stichlänge eingestellt bzw. verändert werden. Wird dagegen nur
die Länge der Stichgruppe verändert, so wird in Abhängigkeit vom eingestellten Übersetzungsverhältnis des Getriebes
die Drehzahl des Motors für die Kurvenscheibe und damit die Anzahl der Stiche automatisch mit verändert, so
daß die einmal eingestellte Stichlänge unverändert erhalten bleibt. Ferner können gleichzeitig die Länge der
Stichgruppe und die Stichlänge verändert werden, so daß sich die in einer Kurvenscheibe enthaltenen Grunddaten in
vielfältiger Weise variieren lassen.
Bei Verwendung eines ausreichend kräftigen Motors für die
Kurvenscheibe, bei dem z. B. durch Änderung des Steigungswinkels der Steuerkurve bedingte Schwankungen des Lastmomentes
keine nennenswerten Änderungen der Motordrehzahl herbeiführen, wird das für die Erzielung einer bestimmten
Stichgruppe erforderliche Verhältnis der Drehzahl der
Kurvenscheibe zur Drehzahl der Nähmaschine während des gesamten Nähvorganges vergleichsweise genau eingehalten.
Eine noch höhere Genauigkeit in der Einhaltung des erforderlichen Drehzahlverhältnisses wird durch die Maßnahme
nach Anspruch 2 erreicht.
Eine bestimmte, als Riegelnaht bezeichnete Art von Stichgruppen besteht aus einer oder mehreren Reihen geradlinig
verlaufender sogenannter Spannstiche und einer Vielzahl
35- von die Spannstiche überdeckenden Zickzack-Stichen. Die Spannstiche haben den Zweck, der Riegelnaht eine hohe
Zugsteifigkeit zu geben. Dies wird am besten bei großen
Stichlängen erreicht. Sofern der Nähguthalter von der
Kurvenscheibe nicht intermittierend sondern kontinuierlich angetrieben wird, steht aber dem Wunsch nach großen Stichlängen
die dabei auftretende Gefahr des Nadelbruchs und der Beschädigung des Nähgutes entgegen. Unter diesen Umständen
werden die Spannstiche vorteilhaft mit einer mittleren Stichlänge von 2,5 mm gebildet und zwar sowohl bei
kurzen als auch bei langen Riegelnähten.
Durch die im Anspruch 3 angegebene Maßnahme besteht nun die Möglichkeit, bei unveränderter Länge der Riegelnaht
die Anzahl und damit die Stichlänge der Spannstiche unverändert beizubehalten und demgegenüber die Anzahl und damit
die Stichlänge der Zickzackstiche zu variieren, wodurch an den jeweiligen Einsatzzweck und die Stoffart angepaßte
Riegelnähte mit stets optimaler Spannstichlänge von 2,5 nim
und wahlweise engen oder weiten Zickzackstichen gebildet werden können. Bei einer Änderung der Länge der Riegelnaht
wird durch eine entsprechende Änderung der Drehzahl der Kurvenscheibe die Anzahl der Spannstiche in Abhängigkeit
von der jeweiligen Länge der Riegelnaht so verändert, daß auch in diesem Fall die optimale Spannstichlänge von 2,5
beibehalten wird. Die Maßnahme nach Anspruch 3 ermöglicht es somit, die in einer Steuerkurvenscheibe enthaltenen
Grunddaten einer Stichgruppe auch noch abschnxttsweise relativ zueinander zu variieren, so daß allein mit nur
einer Kurvenscheibe eine bisher im Stand der Technik nicht erreichbare Vielzahl von Abwandlungen einer Stichgruppenart
erzielbar ist.
Im Anspruch 4 ist ein vorteilhafter prinzipieller Aufbau
der Steuereinrichtung angegeben, welche die Führungsgröße für den dem Motor für die Kurvenscheibe zugeordneten Regelkreis
bildet.
β ο Gi QA
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Stichgruppennähmaschine;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung nach Linie II-II der
Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung nach Linie III-IIX der
Fig. 2;
Fig. k ein Blockschaltbild der Regel- und Steuerschaltung
des Motors für die Steuerkurvenscheibe;
Fig. 5 eine Darstellung einer Riegelnaht.
Die Nähmaschine weist ein Gehäuse 1 auf, das aus einer Trägerplatte 2, einem Sockel 3» einem Tragarm k, einem
Ständer 5 und einem Arm 6 besteht, der in einen Kopf 7
ausläuft. Im Arm 6 ist eine Armwelle 8 gelagert, die über eine Kurbel 9 und einen Lenker 10 eine Nadelstange 11 antreibt.
In der Nadelstange 11 ist eine fadenführende Nadel 12 befestigt, die zur Bildung von Nähstichen mit
einem nicht dargestellten Greifer zusammenwirkt.
Die Nadelstange 11 ist in einem Rahmen I3 aufgenommen,
der auf einem parallel zur Längsachse des Armes 6 verlaufenden Bolzen Ik verschiebbar gelagert und mit einer paral-IeI
zu ihm verlaufenden Schubstange 15 verbunden ist. Die Schubstange 15 bildet das Abtriebsglied eines Zickzack-Stichstellers
l6, mit dem die Überstichbreite von Zickzackstichen gesteuert wird. Bei dem Zickzack-Stichsteller
handelt es sich um einen bekannten Gelenkstichsteller. Er weist einen Hebel 1? auf, dessen eines Ende mit der Schubstange
15 verbunden ist.
Am Hebel 17 ist eine Exzenterstange 18 angelenkt, die einen Exzenter 19 umgreift. Der Exzenter 19 wird von der
Armwelle 8 über ein nicht dargestelltes Getriebe angetrieben. Das andere Ende des Hebels 17 ist mit einem
Ende eines Lenkers 20 verbunden. Am anderen Ende des Lenkers 20 greift über einen Bolzen 21 eine im wesentlichen
parallel zum Lenker 20 verlaufende Kurbel 22 an, die auf einer Welle 23 befestigt ist. Die Welle 23 ist durch die
Wand des Armes 6 hindurchgeführt und trägt an der Außen-Seite des Armes 6 eine Kurbel 2h. Die Kurbel 2k ist über
einen Lenker 25 mit einem Arm einer zweiarmigen Kurbel
verbunden. An. der Kurbel 26 greift eine Zugfeder 27 an, die auf die Kurbel 26 eine nach aufwärts gerichtete Zugkraft
ausübt. Am anderen Arm der Kurbel 26 ist eine Zugstange 28 angelenkt.
Auf der Zugstange 28 ist ein Halter 29 festgeklemmt, der
seitlich abstehend eine frei drehbare Rolle 30 trägt.
Die Rolle 30 stützt sich unter der Wirkung der Zugfeder
an der Mantelfläche einer spiralförmigen Kurvenscheibe 31
ab. Die Kurvenscheibe 31 ist auf der Nabe eines am Ständer
5 drehbar gelagerten Handrades 32 befestigt und in Verbindung mit einem bekannten, nicht dargestellten Rastmittel
feinstufig einstellbar. Das untere Ende der Zugstange 28 ist über ein Gelenkstück 33 an einem geschlitzten
Hebel 3^ angelenkt, der in einem Ansatz 35 des Sockels
3 gelagert ist. Im Hebel "}k ist eine Abtastrolle 36 gelagert.
Im Sockel 3 ist eine vertikal verlaufende Welle 37 gelagert,
die an ihrem unteren Ende eine Kurvenscheibe 38 trägt. Die Welle 37 steht über ein Kegelradgetriebe 39
mit der Abtriebswelle 40 eines Motors kl in Antriebsverbindung.
Am Motor kl ist ein durch die Welle k0 angetriebener Tachogenerator 42 angeflanscht.
Die Kurvenscheibe 38 trägt an der Unterseite eine konzentrisch
verlaufende, mit axial abgesetzten Abschnitten 43a,
43b versehene Nockenbahn 43, die der Abtastrolle 36 zugeordnet
ist und dadurch bei umlaufender Kurvenscheibe 38
die Einstellung des Zickzack-Stichstellers l6 innerhalb der durch die manuell einstellbare Kurvenscheibe "}1 festgelegten
Grenzen steuert.
Die Kurvenscheibe 38 enthält in der Oberseite eine Kurvennut
44. In die Kurvennut 44 greift ein Abtaststift 45 ein, der am freien Ende eines Hebels 46 befestigt ist. Der
Hebel 46 ist am unteren Ende einer im Sockel 3 vertikal gelagerten Welle 47 befestigt. Ana oberen Ende der Welle
ist ein verbreiterter Ansatz 48 ausgebildet. Auf dem Ansatz 48 ist durch Schrauben 49 ein Tragarm 50 befestigt,
auf dem ein im Querschnitt U-förmiger Schlitten 5I verschiebbar
angeordnet ist. An der Unterseite des Schlittens 51 sind zwei den Tragarm 50 teilweise untergreifende Halteleisten
52, 53 durch Schrauben 54 befestigt. In einer nicht dargestellten Aussparung des Schlittens 5I sind gleichfalls
nicht dargestellte Tellerfedern angeordnet, die auf den Tragarm 50 drücken und bewirken, daß der Schlitten
51 reibschlüssig gegen selbsttätiges Verschieben gesichert
ist. Auf der Oberseite des Schlittens 5* ist ein
flacher zylindrischer Ansatz 35 ausgebildet. Auf dem Ansatz
55 ist ein Mitnehmer 56 drehbar gelagert, der selbst
einen zylindrischen Ansatz 57 und eine flache geradlinige
Aussparung 58 aufweist. Der Ansatz 57 ist von einem flachen
Ende eines Lenkers 59 umgriffen, dessen anderes Ende mit einem Stellhebel 60 verbunden ist. Der Stellhebel 60
ist durch eine Aussparung 61 des Sockels 3 hindurchgeführt
.
Der Mitnehmer 56 ragt durch eine Aussparung 62 des Tragarmes
4 hindurch. In der Aussparung 58 des Mitnehmers 56 ist ein flacher plattenförmiger Arm 63 aufgenommen, der
auf der Oberseite des Tragarmes 4 aufliegt. Ein Ende des Armes 63 ist drehbar auf einem Gleitstein 64 angeordnet,
der in einer parallel zur Längsachse des Tragarmes k verlaufenden
Führung 65 des Sockels 3 verschiebbar gelagert ist. Das andere Ende des Armes 63 ist mit einer auswechselbaren
Nähguttragplatte 66 verbunden, die eine rechteckförmige,
der maximalen Größe der herzustellenden Riegelnaht entsprechende Durchtrittsöffnung 67 für die Nadel
12 hat. Das langlochartige Stichloch im Tragarm k ist mit 68 bezeichnet. An der Unterseite des Armes 6 3 ist
in der Nähe der Nähguttragplatte 66 ein Gleitstein 69 drehbar angeordnet. Der Gleitstein 69 ist verschiebbar
in einer Führungsnut 70 aufgenommen, die in einem im
Tragarm k angeordneten Einsatz 71 ausgebildet ist. Die Führungsnut 70 hat in ihrer Längsrichtung eine solche
Form, daß sie bei Verschwenken des Armes 63 um die Drehachse des Gleitsteines 6k der Schwenkbewegung des Armes
63 eine Längsverschiebung überlagert, so daß der Arm im Bereich der Durchtrittsöffnung 67 eine geradlinige,
quer zur Längsachse des Tragarmes k gerichtete Bewegung ausführt.
Der Arm 63 und die Nähguttragplatte 66 bilden einen unteren Klammerbacken 72 eines das Nähgut zangenartig haltenden
Nähguthalters 73· Auf dem Arm 63 ist ein oberer Klammerbacken 74 befestigt. Der Klammerbacken 7k enthält eine
federbelastete, mit einer entsprechenden nicht dargestellten
Durchtrittsöffnung für die Nadel 12 versehene Halteplatte 75· Die Halteplatte 75 läßt sich in bekannter Weise
über einen Rollenhebel 76 und eine vertikal bewegbare
Druckplatte 77 von der Nähguttragplatte 66 abheben.
Die am Schlitten 5I befestigte Halteleiste 52 ist als
eine seitlich über den Schlitten 5I hinausragende Zahnstange ausgebildet und kämmt mit einem in einer Aussparung
78 des Ansatzes k8 angeordneten Ritzel 79. Das Ritzel
79 ist auf einer Welle 80 befestigt, die in einer zentrischen Bohrung 8l der Welle k? angeordnet ist. Am
unteren Ende der Welle 80 ist die Stellwelle 82 eines
stetig verstellbaren Potentiometers 83 festgeklemmt. Das
Gehäuse 84 des Potentiometers 83 ist durch eine Winkelplatte 85 am Hebel 46 befestigt.
Am oberen Ende der die Kurvenscheibe 38 tragenden Welle
37 sind eine obere Segmentscheibe 86 und auf einem U-förmigen
Halter 87 eine untere Segmentscheibe 88 befestigt. Die obere Segraentscheibe 86 wirkt mit einem induktiven
Schlitzschalter 89 zusammen. Die untere Segmentscheibe
wirkt mit einem zweiten induktiven Schlitzschalter 90
zusammen. Auf dem seitlich über den Tragarm 4 vorspringen den Teil des Sockels 3 ist eine sich an den Ständer 5
anlehnende, nicht dargestellte Haube angeordnet, welche die Schlitzschalter 89, 90 und die Kurvenscheibe 38 abdeckt.
Der Hebel 46 mit dem Tragarm 50 und der durch den Stellhebel
60 auf dem Tragarm 50 verschiebbare Schlitten 5I
bilden gemeinsam mit dem Mitnehmer 56 ein Getriebe 91 für
den Nähguthalter 73.
Der in Fig. 4 symbolisch dargestellte Motor 92 der Nähmaschine wird über eine bekannte, nicht dargestellte
Steuerschaltung betrieben. Der Steuerschaltung ist ein zum Einschalten des Motors 92 dienender Schalter 93 unit
verzögerter selbsttätiger Ausschaltung sowie ein Schaltkontakt 94 eines Relais 95 zugeordnet. Schalter 93 und
Schaltkontakt 94 sind parallelgeschaltet. Der Motor 92
treibt über einen nicht dargestellten Riementrieb die Armwelle 8 der Nähmaschine an.
Auf der Armwelle 8 ist ein Tachogenerator 96 befestigt,
Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 96 wird gleichzeitig
zwei manuell verstellbaren Potentiometern 97, 98 zugeführt, von denen das eine (97) der Einstellung der
Stichlänge lgp von Spannstichen SP und das andere (98)
der Einstellung der Stichlänge 1__ von Zickzackstichen ZZ
dient. Die Ausgangsspannung Bl, B2 der beiden Potentiometer
97j 98 wird über einen Wechselkontakt 99 eines Relais
100 abwechselnd einem ersten Eingang eines Dividiergliedes 101 als Dividend zugeführt. Das mit dem Getriebe
91 mechanisch gekoppelte Potentiometer 83 dient der Einstellung
der Riegellänge In. Die Ausgangsspannung C des
Potentiometers 83 wird als Divisor einem zweiten Eingang des Dividiergliedes 101 zugeführt.
Bei dem Dividierglied 101 handelt es sich um einen in einer Dividierschaltung betriebenen Vier-Quadrant-Analog-
Multiplizierer ICL 8OI3 der Firma Intersil mit der Funklo
R
tion A = ^—. Der Faktor 10 er
tion A = ^—. Der Faktor 10 er
Aufbau des Dividiergliedes 101.
IO R
tion A = γτ-. Der Faktor 10 ergibt sich aus dem inneren
tion A = γτ-. Der Faktor 10 ergibt sich aus dem inneren
Die Ausgangsspannung A des Dividiergliedes 101 wird als Führungsgröße W einem Regelverstärker 102 zugeführt, der
in vier Quadranten arbeitet und somit nicht nur Strom für beide Drehrichtungen des angeschlossenen Motors 41 abgeben,
sondern zur Bremsung des Motors 4l auch Strom in beiden Polaritäten aufnehmen kann. Bei dem Regelverstärker 102
handelt es sich um den getakteten Leistungsverstärker BN 6441 der Firma ESR. Der Regelverstärker 102 enthält eine
Vergleicherschaltung für den Vergleich zwischen der den momentanen Sollwert darstellenden Führungsgröße W und der
den momentanen Istwert darstellenden Regelgröße X. Der Regelverstärker 102 enthält ferner eine Leistungsstufe
für den direkten Betrieb des Motors 41, bei dem es sich um einen permanenterregten Gleichstrommotor handelt. Der
mit dem Motor 41 verbundene Tachogenerator 42 bildet die
Drehzahl n„ dieses Motors in analoger Weise als Gleichspannung
ab. Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 42
wird als den Istwert darstellende Regelgröße X dem Regelverstärker 102 zugeführt.
35
35
Der Regelverstärker 102, der Motor 4l und der Tachogenerator 42 bilden gemeinsam einen Regelkreis I03. Der Tacho-
generator 96, die Potentiometer 83, 97» 98 und das Dividierglied
101 bilden zusammen eine Steuereinrichtung zur Bildung der Führungsgröße ¥ für den Regelkreis 103·
Der als wegabhängiger Schalter wirkende Schlitzschalter
ist mit dem Relais 100 verbunden, das bei Freigabe des Schlitzschalters 89 den Wechselkontakt 99 so schaltet,
daß das für die Einstellung der Spannstichlänge lgp dienende
Potentiometer 97 mit dem Dividierglied 101 verbunden ist. Der ebenfalls als wegabhängiger Schalter wirkende
Schlitzschalter 90 ist mit dem Relais 95 verbunden, das bei Freigabe des Schlitzschalters 90 den Schaltkontakt
in Offenstellung schaltet und damit den Stromkreis des
Motors 92 der Nähmaschine unterbricht.
Die Stichgruppennähmaschine arbeitet wie folgt: Die Arbeitsweise der Nähmaschine wird anhand der Bildung
einer als Riegelnaht bezeichneten Art einer Stichgruppe erläutert. Die in Fig. 5 dargestellte Riegelnaht weist
eine Reihe geradlinig verlaufender Spannstiche SP auf, die gegen Ende der Riegelnaht allmählich in Zickzackstiche
übergehen. Die Stichlänge der Spannstiche SP ist mit Ιςρ
bezeichnet. Am Ende der Spannstichnaht liegen ein oder mehrere als Querstiche QS bezeichnete Stiche mit der
Stichlänge Null. Dann folgt eine Anzahl von Zickzackstichen ZZ mit der Stichlänge lzz» die die Spannstichnaht
überdeckt. Am Ende der Zickzacknaht liegen wieder ein oder mehrere Querstiehe QS und ein oder mehrere Vernähstiche
VS, die an der Stelle des letzten Querstiches QS gebildet werden.
Die in Fig. 5 dargestellte Riegelnaht besteht aus insgesamt
48 Stichen und hat eine Riegellänge In von 4θ mm.
ti.
Die 48 Stiche unterteilen sich in l6 Spannstiche SP, 4 Querstiche QS, 1 Vernähstich VS und 27 Zickzackstiche ZZ,
Hierbei haben die Spannstiche SP eine Stichlänge 1CT1 =
rrz ~ = 2,5 «nta und die Zickzackstiche ZZ eine Stichlänge
4O mm Λ ι. η
ZZ = 27
Die Kurvenscheibe 38 dreht sich bei der Bildung der Riegelnaht
nach Fig. 5 während des gesamten Nähvorganges, also sowohl im Spannstich- als auch im Zickzackbereich
mit gleichbleibender Drehzahl. Für die Bildung der Spannstiche SP steht ein Winkelbereich von — ·
= 120
der Kurvennut 44 zur Verfügung. Die Querstiche QS, die Zickzackstiche ZZ und der Vernähstich VS sind auf die
verbleibenden 240° verteilt. Die Kurvennut 44 hat im Spannstichbereich pro Stich einen größeren radialen Anstieg
als im Zickzackbereich. Der radiale Kurvenanstieg Λ rcr) im Spannstichberexch beträgt 1,285 mm, der radiale
Or
Kurvenanstieg 4 *"„„ im Zickzackbereich 0,74 mm.
ZtZi
Für die Bildung der Spannstiche SP muß die Drehzahl n^.
des die Kurvenscheibe 38 antreibenden Motors 4l in einem
bestimmten Verhältnis zur Drehzahl n.der Armwelle 8, zur Riegellänge 1R und zur Stichlänge lgp stehen. Diese einzelnen
Einflußgrößen stehen in folgendem Funktionsverhält-
lcn . n.
nxs rig. OJ SP A.
nxs rig. OJ SP A.
1R
Für die Bildung der Riegelnaht nach Fig. 5 ist über, den
Stellhebel 60 der Schlitten 5I auf dem Tragarm 50 gemäß
Fig. 2 nach links bis an die Grenze des Stellbereiches verschoben. In dieser Stellung des Schlittens 5I hat der
Mitnehmer 56 den größtmöglichen Abstand zur Drehachse der
Welle 47» so daß beim Getriebe 91 das maximale Übersetzungsverhältnis
eingestellt ist. Beim Verschieben des Schlittens 5I verdreht die mit diesem verbundene, als
Zahnstange ausgebildete Halteleiste 52 das Ritzel 79 und
stellt über die Welle 80 das Potentiometer 83 auf einen dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes 9I analogen Wert
ein. Das für die Einstellung der Stichlänge 1CT-, bestimmte
Potentiometer 97 ist stets auf die Stichlänge 2,5 BHn eingestellt.
Das für die Einstellung der Stichlänge I1717 be-
ZlZl
stimmte Potentiometer 98 wird auf den Wert der gewünsch-
β»·
ten Stichlänge !„„ eingestellt, d. h. bei der Riegelnaht
nach Fig. 5 auf 1,48 mm.
Die Nähmaschine wird durch Betätigen des Schalters 93 eingeschaltet,
worauf der Motor 92 die Armwelle 8 während
-1
der ersten Stiche mit einer Drehzahl von 1000 min antreibt. Mit dem Einschalten werden das Potentiometer 83
und der Regelverstärker 102 an Spannung gelegt. Die von der Größe des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 91
abhängige und somit die Riegellänge 1R in analoger Form
abbildende Ausgangsspannung C des Potentiometers 83 liegt stetig am Dividierglied 101 an. Die Drehzahl n. der Armwelle
8 wird durch den Tachogenerator 96 in analoger Weise
als Gleichspannung abgebildet. Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 96 wird gleichzeitig den beiden Potentiometern
97, 98 zugeführt. Beim Einschalten des Motors 92
befindet sich die Segmentscheibe 86 außerhalb des Schlitzschalters 89· In dieser Stellung des Schlitzschalters 89
ist das Relais 100 so geschaltet, daß der Wechselkontakt 99 das für die Einstellung der Stichlänge I0n bestimmte
or
Potentiometer 97 mit dem Dividierglied 101 verbindet und dessen Ausgangsspannung Bl am Dividierglied 101 anliegt.
Die Spannungen Bl und C werden im Dividierglied 101 nach
der Formel A = —— dividiert, wobei der Spannungswert
Bl das mathematische Produkt der analogen Spannungswerte für die Eingangsgrößen l_p und n. und der Spannungswert C
der analoge Spannungswert für die Eingangsgröße 1R ist.
Die Ausgangsspannung A des Dividiergliedes 101 wird als
Führungsgröße W des Regelkreises 103 dem Regelverstärker 102 zugeführt. Die Ausgangsspannung des Regelverstärkers
102 wird als-Ankerspannung dem Motor 41 zugeführt, wobei
die Drehzahl n„ des Motors 41 im proportionalen Verhältnis
zur Größe der angelegten Spannung steht. Beim Nähen der Riegelnaht nach Fig. 5 ergibt sich bei einer Drehzahl
n. der Armwelle 8 von 1000 min"" für den die Kurvenscheibe
38 antreibenden Motor 4l eine Drehzahl n„ von 17,8 min" .
Der mit dem Motor 41 antriebsmäßig verbundene Tachogenerator 42 bildet die die Regelgröße X darstellende Drehzahl
n„ des Motor 41 in analoger Weise als Gleichspannung ab. Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 42 wird zur
Durchführung des Soll-Istwert-Vergleiches an einen Eingang
des Regelverstärkers 102 zurückgeführt, wodurch der durch die Führungsgröße W vorgegebene Drehzahlsollwert
sehr genau eingehalten wird.
Nach einigen Stichen wird die Drehzahl n. der Nähmaschine
-1
auf 4000 min erhöht. Die sich damit proportional erhöhende
Ausgangsspannung des Tachogenerators 96 bewirkt sofort
eine entsprechende Vergrößerung des Wertes der Ausgangsspannung Bl des Potentiometers 97 und damit der Ausgangsspannung
A des Dividiergliedes 101 bzw. der Führungsgröße W. Die Vergrößerung der Führungsgröße W führt unmittelbar
zu einer entsprechenden Erhöhung der Drehzahl n„ des Mo-
-1 tors 41 auf einen Wert von 71 min
Zum Zeitpunkt der Einschaltung der Nähmaschine befindet sich die Segmentscheibe 88 außerhalb des Schlitzschalters
90. Dadurch ist das Relais 95 so geschaltet,daß der Schaltkontakt
94 geöffnet ist. Nach kurzer Zeit hat der Motor 4l die Welle 37 so weit gedreht, daß die Segmentscheibe 88
in den Schlitzschalter 90 einläuft und als Folge davon das Relais 95 geschaltet und der Schaltkontakt 94 geschlossen
wird. Erst danach öffnet der mit verzögerter selbsttätiger Ausschaltung arbeitende Schalter 93 sich, so daß ab
diesem Zeitpunkt der Motor 92 über den geschlossenen Schaltkontakt 94 mit seiner Steuerschaltung verbunden ist.
Der stetige Antrieb der Kurvenscheibe 38 und der kontinuierliche
Kurvenverlauf der Kurvennut 44 bewirken während des Nähens der Spannstiche SP eine stetige Verschwenkung des
Hebels 46. Die Schwenkbewegung des Hebels 46 wird über den Tragarm 50 und den auf ihm eingestellten Schlitten 5I
und den Mitnehmer 56 übertragen. Der Mitnehmer 56 verschwenkt
den Arm 63 um die Drehachse auf dem Gleitstein
n a a β β * * *
β Λ m B Λ
α α » β ο »
ο β β α β λ
. ο ο ο οο
Das durch die Lage des Schlittens 51 bestimmte Übersetzungsverhältnis
des Getriebes 91 und die in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis sowie der Drehzahl n. und der
eingestellten Spannstichlänge Ιςρ gesteuerte Drehzahl n~
des Motors 41 bewirken, daß der Nähguthalter 73 im Bereich
der Durchtrittsöffnung 67 während jeder Stichbildung
um einen Betrag von 2,5 mtn verschwenkt wird, wodurch
sich entsprechend lange Spannstiche SP ergeben. Die kontinuierliche Verschwenkung des Nähguthalters 73 führt zwar
zu einer Ablenkung der im Nähgut eingestochenen Nadel 12, jedoch ist die Ablenkung bei einer Stichlänge von 2,5 ™m
noch so gering, daß weder ein Nadelbruch oder eine Beeinträchtigung der Fadenverknüpfung noch eine sichtbare Beschädigung
des Nähgutes auftreten.
Während des Nähens der Spannstiche SP wird der Hebel 34
durch den tiefer liegenden Abschnitt 43a der Nockenbahn
so weit nach unten gedrückt, daß die Zugstange 28 den Lenker 20 des Zickzack-Stichstellers 16 in einer im wesentliehen
waagrechten, parallel zum Hebel 17 verlaufenden Stellung hält. In dieser Stellung des Lenkers 20 haben
die vom Exzenter 19 am Hebel 17 erzeugten Schwingbewegungen
keinen Einfluß auf die Lage der Schubstange 151
so daß der Rahmen 13 und die Nadelstange 11 keine seitliehen
Bewegungen ausführen»
Gegen Ende des Spannstichbereiches gelangt der Abschnitt 43b der Nockenbahn 43 in den Bereich der Abtastrolle 36.
Durch die Wirkung der Zugfeder 27 wird die Abtastrolle nach oben gezogen, wobei die Zugstange 28 über die Kurbel
26, den Lenker 25? die Kurbel 24 und die mit ihr fest verbundene Kurbel 22 den Lenker 20 mit dem Bolzen 21 nach
aufwärts schwenkt. Da der Hebel 17 mit dem dem Bolzen 21
gegenüberliegenden Ende des Lenkers 20 verbunden ist, bewirkt die vom Exzenter 19 am Hebel 17 erzeugte Schwingbewegung
zugleich eine Schwingbewegung des Lenkers 20. Aufgrund der Verlagerung des Bolzens 21 hat jetzt die
Schwingbewegung des Lenkers 20 an der Gelenkstelle mit dem
Hebel 17 eine horizontale Komponente, die bewirkt, daß der Hebel 17 und damit die Schubstange 15 und die Nadelstange
11 im Takt der Stichbildung seitliche Schwingbewegungen ausführen. Diese erzeugen gegen Ende des Spannstichbereiches
einen allmählichen Übergang von den geradlinigen Spannstichen SP zu den Querstichen QS, welche die gleiche
Überstichbreite b wie die nachfolgenden Zickzackstiche ZZ
haben.
Die Überstichbreite b ist durch die Einstellage der Kurvenscheibe 3* bestimmt. Die Kurvenscheibe 3* begrenzt die
durch die Zugfeder 27 bewirkte Aufwärtsbewegung der Zugstange 28, indem sie für die Rolle 30 als Anschlag dient.
Nachdem die Steuerkurvenscheibe 38 den für die Bildung der
Spannstiche SP vorgesehenen Winkelbereich von 120 durchlaufen hat, tritt die Segmentscheibe 86 in den Schlitzschalter
89 ein und schaltet das Relais 100, wodurch der Wechselkontakt 99 umgeschaltet und das für die Einstellung
der Stichlänge lzz der Zickzackstiche ZZ vorgesehene Potentiometer
98 mit dem Dividierglied 101 verbunden wird. Jetzt ist die Drehzahl n„ des Motors 4l r\y ZZ ' A .
1R Da bei der Bildung der Riegelnaht nach Fig. 5 das Verhältnis
der Stichlänge 1ςρ zur Stichlänge I7^7 dem Verhältnis
des radialen Anstiegs ^, rcn der Kurvennut 44 zum radialen
Anstieg /\ T77 entspricht und deshalb die Drehzahl des Motors
4l im Bereich der Zickzackstiche ZZ die gleiche ist wie im Bereich der Spannstiche SP, hat in diesem Fall die
Ausgangsspannung B2 des Potentiometers 98 den gleichen
Wert wie die Ausgangsspannung Bl des Potentiometers 97, so daß die Führungsgröße W unverändert bleibt.
Gegen Ende des Nähvorganges verringert die Steuerschaltung des Motors 92 die Drehzahl n. der Armwelle 8 von
-1 -1
4000 min auf 1000 min . Unmittelbar darauf wird über die Steuereinrichtung 104 und den Regelkreis 103 die Dreh-
<» α
zahl n„ des Motors kl im gleichen Verhältnis reduziert.
is.
Nach einer vollständigen Umdrehung der Steuerkurvenscheibe 38 ist der Vernähstich VS gebildet und die Riegelnaht
fertiggestellt. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die beiden
Segtnentscheiben 86 und 88 aus den Schlitzschaltern 89 bzw. 90 heraus, wodurch über die beiden Relais 95 und 100
zum einen der Schaltkontakt 9^ geöffnet und damit der Motor
92 abgeschaltet und zum anderen der Wechselkontakt 99 wieder umgeschaltet und dadurch das Potentiometer 97 mit
dem Dividierglied 101 verbunden wird. Der Motor 92 wird
nahezu schlagartig von der reduzierten Drehzahl auf Null abgebremst, wodurch auch die Ausgangsspannung des Tachogenerators
96 ebenso rasch auf Null zurückgeht. Als Folge
davon wird nahezu verzögerungsfrei die Führungsgröße W zu Null und dementsprechend rasch der Motor 4l abgebremst,
so daß kein nennenswerter Nachlauf der Kurvenscheibe 38
stattfindet.
Soll von der Riegelnaht nach Fig. 5 ausgehend die Riegellänge
1_ verkürzt werden, so wird über den Hebel 60 das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 91 verkleinert und
dabei zugleich das Potentiometer 83 auf einen hierzu proportionalen Wert verstellt. Da jetzt die im Spannungswert
verringerte Ausgangsspannung C dem Dividierglied 101 als
Divisor zugeführt wird, vergrößert sich der Wert der Ausgangsspannung A und der Führungsgröße W. Dies hat zur Folge,
daß der Motor 41 jetzt mit höherer Drehzahl nv betrieben
wird. Bei einer Riegellänge 1R = 25 mm erhöht sich
die Drehzahl n„ sowohl für den Spannstich- als auch für den Zickzackstichbereich bei einer Drehzahl nA von
-1 -1 A
1000 min auf 28,5 min und bei einer Drehzahl η von
— 1 —1
4000 min" auf Il4 min" . Die höhere Drehzahl n„ ergibt
in Verbindung mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis
des Getriebes 91 wieder eine Stichlänge 1C1D von 2,5 mm
im Spannstichbereich und eine Stichlänge 1„™ von 1,48 mm
im Zickzackstichbereich. Allerdings besteht jetzt die Ri.egelnaht aus weniger Stichen.
Soll bei gleichbleibender Stichlänge lgp von 2,5 mm die
Stichlänge I77 im Zickzackstichbereich auf beispielsweise
0,6 mm reduziert werden, so wird die gewünschte Stichlänge l„z am Potentiometer 98 eingestellt. Da die jetzt im Wert
verringerte Ausgangespannung B2 dem Dividierglied 101 als Dividend zugeführt wird, verringert sich beim Nähen im
Zickzackbereich der Wert der Ausgangsspannung A und der
Führungsgröße W. Dies hat zur Folge, daß der Motor 4l nach dem Umschalten des Wechselkontaktes 99 gegenüber der
Drehzahl n„ im Spannstichbereich jetzt im Zickzackstichbereich
mit niedrigerer Drehzahl n„ betrieben wird. Während
bei einer Riegellänge In von 40 mm und einer Drehzahl
-1
n. von 1000 min die Drehzahl nv im Spannstichbereich wieder 17,8 min beträgt, verringert sich die Drehzahl n„ im Zickzackstichbereich auf 9 min . Bei einer Drehzahl
n. von 1000 min die Drehzahl nv im Spannstichbereich wieder 17,8 min beträgt, verringert sich die Drehzahl n„ im Zickzackstichbereich auf 9 min . Bei einer Drehzahl
-1
n. von 4000 min ergibt sich für den Spannstichbereich
n. von 4000 min ergibt sich für den Spannstichbereich
-1
eine Drehzahl n„ = 71 min und für den Zickzackstich.be-
eine Drehzahl n„ = 71 min und für den Zickzackstich.be-
-1
reich n„ = 36 min . Die verringerte Drehzahl n„ im Zickzackstichbereich
verkürzt also die Stichlänge I77 und bewirkt,
daß die Anzahl der Zickzackstiche entsprechend größer als bei der Riegelnaht nach Fig. 5 ist.
Claims (3)
1. Stichgruppennähmaschine mit einem Antriebsmotor, einer
auf- und abbewegbaren und seitlich ausschwingbaren Nadel und einem Nähguthalter„der durch eine Kurvenscheibe
und ein Getriebe quer zur Schwingebene der Nadel bewegbar ist, wobei durch Verändern des Übersetzungsverhältnisses
des Getriebes die Länge der zu nähenden Stichgruppe einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kurvenscheibe (38) wit einem eigenen Motor (41) verbunden
ist, dessen Drehzahl durch eine mit einem Verstärker (102) verbundene Steuereinrichtung (104) in
Abhängigkeit von der Drehzahl der Nähmaschine, vom Übersetzungsverhältnis des Getriebes (91) und von der
Stichlänge steuerbar ist.
2. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verstärker (102) als Regelverstärker Bestandteil eines Regelkreises (I03) ist, dessen
Regelgröße (X) die Drehzahl des die Kurvenscheibe (38) antreibenden Motors (hl) ist und dessen Fiihrungsgröße
(¥) von der Steuereinrichtung (104) gebildet wird.
3. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (l04) zur Unterteilung der Stichgruppe in wenigstens zwei
Abschnitte mit unabhängig voneinander variierbarer Stichlänge einen wegabhängigen Schalter (89) aufweist,
der nach einer der Länge des ersten Abschnittes entsprechenden Teilumdrehung der Kurvenscheibe (38) betätigbar
ist.
^. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung (lo4) zwei von der Ausgangsspannung eines durch die Nähmaschine
angetriebenen Tachogenerators (96) gespeiste Potentiometer (97i 98) aufweist, deren Ausgangsspannung
(Bl, B2) durch einen durch den wegabhängigen Schalter (89) betätigbaren Umschalter (99, lOO) einem Dividierglied
(101) abwechselnd als Dividend zuführbar ist und daß die Steuereinrichtung (104) ein weiteres Potentiometer
(83) aufweist, das mit einem das Ubersetzungsverhältnis des Getriebes (91) bestimmenden verschiebbaren
Glied (51) mechanisch gekoppelt ist und dessen
Ausgangsspannung (C) als Divisor dem Dividierglied (101) zugeführt ist, dessen Ausgangsspannung (A) die
Führungsgröße (W) des Regelkreises (103) bildet.
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
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DE3516832A1 (de) * | 1985-05-10 | 1986-11-13 | Frankl & Kirchner GmbH & Co KG Fabrik für Elektromotoren u. elektrische Apparate, 6830 Schwetzingen | Antrieb fuer eine textil-arbeitsmaschine, insbesondere eine stichgruppen-naehmaschine |
DE3516825A1 (de) * | 1985-05-10 | 1986-11-13 | Frankl & Kirchner GmbH & Co KG Fabrik für Elektromotoren u. elektrische Apparate, 6830 Schwetzingen | Antrieb fuer eine textil-arbeitsmaschine, insbesondere eine stichgruppen-naehmaschine |
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