DE4230747A1 - Verfahren zum Betreiben einer Nähmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Nähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem gattungsbildenden DE-GM 19 39 431 (prioritätsbegründend für US 3,191,561) ist eine Nähmaschine bekannt, die für den Transport des Nähguts eine Vorschubeinrichtung mit einem Drückerfuß und einem alternierend hiermit zusammenwirkenden Transportfuß aufweist. Für das Nähen eines Nähgutteiles mit einer ungleichmäßigen Nähgut-Dicke ist an der Vorschubvorrichtung eine Stelleinrichtung vorgesehen, die eine Veränderung des Hubs der Füße während des Betriebs der Nähmaschine ermöglicht. Mit der Anordnung eines Fliehkraftreglers zur Verstellung des Hubes erfolgt eine selbsttätig ablaufende drehzahlabhängige Hubeinstellung. Wenngleich für die Bedienungsperson beim Arbeiten mit dieser Maschine keine zusätzlichen Aktivitäten für die Hubverstellung anfallen, so ergeben sich durch die drehzahlabhängige Hubeinstellung doch Nachteile hinsichtlich der Anpaßbarkeit von Drehzahl und Hub an die aktuellen Nähverhältnisse. Beispielsweise hat es sich als störend erwiesen, wenn bei relativ kurzen und im Start-Stopp-Betrieb zu nähenden Strecken ständig im unteren Drehzahlbereich und damit mit maximalem Hub gearbeitet werden muß. Dieser Nachteil ist umso gravierender, wenn es sich dabei um Nähstrecken mit kleiner Nähgutdicke und ohne jegliche Dickenänderung handelt.

In dem Prospekt einer Nähmaschine (DÜRKOPP ADLER AG 292, Artikel-Nr. 4556917 D/GB/F) ist ein Nähvorgang beschrieben, bei dem für das Nähen von einem Nähgut mit sich ändernder Dicke eine Nähmaschine mit alternierenden Drückerfüßen vorgeschlagen wird, deren Hubhöhe bei automatischer Anpassung der Drehzahl während des Nähens über einen Knieschalter umschaltbar ist. Dies bedeutet, daß im Gegensatz zu der eingangs beschriebenen drehzahlabhängigen Hubverstellung hier eine hubabhängige Drehzahlverstellung erfolgt.

Beim Arbeiten mit einer derartigen Maschine fallen für die Bedienungsperson zusätzliche Aufgaben an, die Nähgutverdickungen visuell zu erfassen und eine zeitlich abgestimmte Ein- und Ausschaltung der Hubumschaltung vorzunehmen. Ein anderer Nachteil beim Arbeiten mit einer derartigen Nähmaschine ergibt sich durch die automatische Drehzahlumstellung, die ein besonderes Geschick der Bedienungsperson bezüglich der Führung des Nähguts verlangt und gewöhnungsbedürftig ist. Weiter ist nachteilig, daß diese Art der Hubbeeinflussung für Arbeitsplätze mit stehender Bedienungsperson nur unter Schwierigkeiten verwendbar ist.

Aus der DE 35 28 295 C2 (entsprechend US 4,686,917) ist eine Nähmaschine mit einer Transporteinrichtung bekannt, deren Hubverstellung von einem Stellmotor in Abhängigkeit einer Abtastung des Nähguts veranlaßt wird. Hierzu ist neben der Stichbildestelle ein Tastarm vorgesehen, der auf dem Nähgut aufliegt und somit eine Änderung der Nähgutdicke erfaßt und über ein Meßelement die Hubverstellung einleitet. Derartige Taster müssen einerseits bei hohen Drehzahlen früh genug ein Signal der Dickenänderung abgeben, um den Ansprechzeiten der Verstellmechanik Rechnung zutragen. Eine dementsprechende Plazierung andererseits beeinträchtigt die Einsicht in den Stichbildebereich und die Führung und Zuführung des Nähguts. Weiter ist nachteilig für derartige Taster, daß sie beim Nähen von bogenförmig verlaufenden Nähten hinderlich sind und bei bestimmten Arbeiten wie Nahtverriegelungen kein geeignetes Steuersignal abgeben, wenn beispielsweise eine Rückwärtsverriegelung im Bereich einer Dickenänderung ausgeführt werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Nähmaschine anzugeben, das eine Anpassung des Hubs von alternierend arbeitenden Drückerfüßen an Nähgut-Verdickungen ohne zusätzlichen Bedienaufwand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Mit der Erfindung wird ermöglicht, eine Aktivierung vorbestimmter Hubwerte unter Vermeidung von Schalterbetätigungen allein durch das Nähen in vorbestimmten Drehzahlen zu veranlassen. Die Erfindung nutzt dabei das natürliche Verhalten der Bedienungsperson aus, den Fuß mehr oder weniger von dem Pedal zu lüften und damit die Nähdrehzahl herabzusetzen, bevor eine schwieriger zu vernähende Nähstelle von den Drückerfüßen erfaßt wird, womit vorbestimmte Drückerfußhübe ausschließlich bei reduzierten Drehzahlen und nur unter bestimmten Voraussetzungen mit kleinstmöglichem Aufwand zugeschaltet werden.

Weiter gestattet das Verfahren ebenfalls die Durchführung regulärer Nähvorgänge, von denen aus die Bedienungsperson ohne Unterbrechung des Nähvorgangs die Hubumschaltung bei Bedarf herbeiführen kann, und zwar auf einfachste Art und ohne jeglichen Bedienaufwand. Hierdurch wird eine flüssige Arbeitsweise erreicht, mit der eine Entlastung der Bedienungsperson bei gleichzeitiger Leistungssteigerung und Schonung der Nähmaschine erfolgt.

Die Einstellbarkeit der Drehzahlen hinsichtlich ihrer absoluten und relativen Werte gestattet besonders vorteilhaft eine individuelle Anpassung der Steuerung an die Arbeitsgewohnheiten der Bedienungsperson.

Das Verfahren nach Anspruch 2 führt zu einer klareren Abgrenzung der durch die Art der Nähdrehzahlveränderung verursachten oder unterdrückten Hubumschaltung. Hiermit wird eine noch komfortablere Arbeitsweise erreicht und eine noch bessere Anpassung des Nähvorgangs an die persönlichen Arbeits- und Bediengewohnheiten der Bedienungsperson ermöglicht.

Mit dem Verfahren nach Anspruch 3 werden beim Nähen von Nähgutverdickungen infolge des erhöhten Drückerfußhubes ungenügend verfestigte Stiche ausgeschaltet.

Das Verfahren nach Anspruch 4 gestattet ein harmonischeres Nähen, wobei die Drückerfüße besser Nähgutverdickungen passieren können und vorteilhafter unterschiedliche Arbeitslagen einnehmen können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Es zeigt

Fig. 1 Eine Ansicht auf den Kopf einer Nähmaschine mit schematisch dargestellten Bauteilen von dem Ausführungsbeispiel 1,

Fig. 2 den Ablauf verschiedener Funktionen, die in zeitlich zugeordneten Diagrammen dargestellt sind und

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer abgewandelten Nähmaschine als Ausführungsbeispiel 2.

Ausführungsbeispiel 1

Eine Nähmaschine 1 ist in der üblichen Bauweise mit einem Arm 2 ausgestattet, der an einem Ende in einem Ständer 3 und an dem anderen Ende in einem Kopf 4 endet. Der Ständer 3 ist fest mit einer Grundplatte 5 verschraubt, die in einer Arbeitsplatte 6 aufgenommen ist. Die Anordnung der Grundplatte 5 innerhalb der Arbeitsplatte 6 ist derart ausgestaltet, daß eine glattflächige Auflagefläche 7 gebildet wird. Auf der Auflagefläche 7 liegt ein Nähgut 8 auf, das aus einer unteren Nähgutlage 9 und einer oberen Nähgutlage 10 gebildet ist. Beide Nähgutlagen 9, 10 werden in der Nähmaschine 1 durch eine Naht 11 miteinander vernäht. Die untere Nähgutlage 9 weist eine Dicke a und beide Nähgut lagen 9, 10 aufeinanderliegend eine Dicke b auf. Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 erstreckt sich die Naht 11 bereichsweise allein in der unteren Nähgutlage 9 und bereichsweise in beiden Nähgutlagen 9 und 10. Hierdurch entstehen Übergangsbereiche 12, 13, bei denen sich die Dicke von a nach b bzw. b nach a ändert.

In dem Arm 2 der Nähmaschine 1 ist eine Armwelle gelagert, die schematisch durch ein Achsenkreuz an einem Lager 14 dargestellt ist. Auf der Armwelle ist ein Exzenter 15 befestigt, der mit Spiel von einem Ende einer Zugstange 16 umfaßt wird. Das freie Ende der Zugstange 16 ist drehbar an dem mittleren Lager eines zweiarmigen Hebels 17 angelenkt. Ein Hebelarm 18 des zweiarmigen Hebels 17 ist gelenkig mit einem Gleitstein 19 verbunden, der verschiebbar in einer Führungsnut 20 einer Stellwelle 21 gelagert ist. Die Stellwelle 21 ist drehbar in einem Lager 22 aufgenommen, welches in dem Arm 2 angeordnet ist. Derartige Getriebe sind in der Nähmaschinenindustrie bekannt.

Ein freier Hebelarm 23 des Hebels 17 ist gelenkig mit einem Arm 24 eines Winkelhebels 25 verbunden, der drehbar in einem Lager 26 des Arms 2 aufgenommen ist. Der freie Arm 27 des Winkelhebels 25 ist gelenkig mit einem Ende einer Zugstange 28 verbunden, dessen freies Ende gelenkig mit einem Lager eines dreieckförmig ausgebildeten Antriebshebels 29 verbunden ist. Ein weiteres Lager des Antriebshebels 29 ist über eine Zugstange 30 mit dem oberen Ende einer Stange 31 verbunden. Die Stange 31 erstreckt sich zu der Auflagefläche 7 hin mit Spiel durch ein Schiebelager 32 als Teil des Kopfes 4. Die Stange 31 ist an dem zu dem Nähgut 8 hin gerichteten Ende mit einem Drückerfuß 33 ausgestaltet.

Der Antriebshebel 29 ist weiter an seinem dritten Lager über eine Zugstange 34 mit einer Stange 35 verbunden, die mit Spiel in einem Lager 36 aufgenommen ist. Das Lager 36 ist Bestandteil eines Schwingrahmens 37, der an einem Lager 38 des Arms 2 beweglich gelagert ist. Die Stange 35 ist an ihrem unteren Ende mit einem Transportfuß 39 bestückt. Der Drückerfuß 33 und der Transportfuß 39 bilden zusammen Drückerfüße. Weiter ist der Antriebshebel 29 über einen Lenker 40 mit einem Lager 41 des Arms 2 gelenkig verbunden. Etwa auf der Mitte des Lenkers 40 ruht ein unteres Ende einer vorgespannten Feder 42, die sich mit ihrem freien Ende an einem nicht näher bezeichneten Lager des Arms 2 abstützt.

Die vorstehend beschriebene Konstruktion und kinematische Anbindung der Füße 33, 39 ist aus der DE 30 43 141 C2 (entsprechend US Patent Nr. 4,446,803) bekannt.

Die Stellwelle 21 ist mit einem Stellhebel 43 ausgebildet, der mit seinem Ende nach oben aus dem Gehäuse des Kopfes 4 herausragt. An der Außenseite des Kopfes 4 befindet sich eine Stellvorrichtung 44, die zwei fest an dem Kopf 4 angeordnete Lager 45 und 46 aufweist. Jedes der Lager 45, 46 ist mit einer nicht bezeichneten Gewindebohrung ausgebildet, in der jeweils eine Stellschraube 47, 48 schwergängig verstellbar aufgenommen ist. Mit der Ausbildung und Anordnung der Stellschrauben 47, 48 wird erreicht, daß diese jeweils mit ihren nicht bezeichneten freien Enden mit dem Stellhebel 43 in Berührung gelangen und diesen somit in seinem Schwenkbereich begrenzen. An dem Stellhebel 43 ist weiter an einem nicht bezeichneten Lager ein Stellantrieb 49 gelagert, der sich mit seinem freien Ende schwenkbar an einem Lager 50 des Armes 2 abstützt. Der Stellantrieb 49 ist als einfachwirkender Pneumatikzylinder ausgebildet, der durch eine Beaufschlagung mit Druckluft in einer ausgefahrenen Stellung und durch eine integrierte Druckfeder in einer eingefahrenen Stellung positionierbar ist.

Die Stellvorrichtung 44 einschließlich der beschriebenen Getriebeglieder, die kinematisch mit dem Drückerfuß 33 und dem Transportfuß 39 verbunden sind, bilden ein Hubgetriebe 51.

An dem Schwingrahmen 37 ist ein Schiebelager 52 ausgebildet, welches sich parallel zu dem Lager 36 erstreckt und welches mit Spiel eine Nadelstange 53 aufnimmt. In dem zu der Auflagefläche 7 hin gerichteten Ende der Nadelstange 53 ist eine Nadel 54 festgeschraubt. Die Stange 54 ist gelenkig mit einem nicht bezeichneten Kurbeltrieb antriebsmäßig verbunden, dessen Kurbel fest mit der nicht dargestellten Armwelle verbunden ist. An dem Schwingrahmen 37 ist ein Lager 55 ausgebildet, an dem ein Ende einer nicht bezeichneten Zugstange drehbar gelagert ist. Diese ist ein Abtriebselement eines Schubgetriebes, wie dies üblicherweise in Nähmaschinen vorkommt.

Weiter ist von dem erwähnten, nicht dargestellten Kurbeltrieb ein Fadenhebeltrieb abgeleitet, der einen aus dem Gehäuse des Kopfes 4 herausragenden Fadenhebel 56 aufweist. Der Fadenhebel 56 nimmt in der üblichen Art einen Faden 57 auf, der durch eine Fadenspannvorrichtung 58 geführt wird. Diese ist aus der DE 28 09 848 C2 (entsprechend US-PS 4,289,087) vorbekannt. Im wesentlichen ist die Fadenspannvorrichtung 58 mit zwei nicht bezeichneten Fadenspannscheiben und einem nicht bezeichneten Elektromagneten ausgestattet. Die Fadenspannvorrichtung 58 ermöglicht, bei einer zugeführten elektrischen Spannung in dem Faden 57 eine Fadenspannkraft f aufzubringen.

Die in dem symbolisch dargestellten Lager 14 aufgenommene Armwelle (nicht dargestellt) ragt aus dem Arm 2 aus dem dem Kopf 4 entgegengesetzten Ende heraus und ist dort in der üblichen Weise mit einem Handrad (nicht dargestellt) bestückt. Dieses ist mit einer Riemenscheibe 59 ausgebildet, auf der ein Riemen 60 aufgenommen ist. Der Riemen 60 erstreckt sich durch einen in der Arbeitsplatte 6 vorgesehenen Durchbruch hindurch und wird hier von einer Riemenscheibe 61 aufgenommen, die Bestandteil eines Antriebsmotors 62 ist. Dieser ist als handelsüblicher Nähmaschinen-Antriebsmotor mit einem Positiongeber an der Armwelle ausgebildet, so daß eine Drehzahl n an der Nähmaschine 1 regelbar ist. Der Antriebsmotor 62 ist mit einer elektronischen Steuerung 63 zu einer Einheit ausgebildet, die an der Unterseite der Arbeitsplatte 6 befestigt ist. Die Steuerung 63 weist eine Zugstange 64 als Stellglied auf, welches über ein Gestänge 65 gelenkig mit einem Pedal 66 verbunden ist. Dieses ist schwenkbar an einem Lager 67 eines die Arbeitsplatte 6 tragenden Gestells gelagert.

An der Steuerung 63 sind Bedienelementen wie ein Stellknopf 68, ein Stellknopf 69, ein Schalter 70 in Form eines Kippschalters, ein Stellknopf 71 und ein Stellknopf 72 angeordnet. Der Stellknopf 68 gestattet eine Einstellung einer Nähmaschinen-Drehzahl n1, und der Stellknopf 69 gestattet eine Einstellung einer Nähmaschinen-Drehzahl n2. Der Stellknopf 71 gestattet eine′ Einstellung einer Fadenspannkraft f1, und der Stellknopf 72 gestattet eine Einstellung einer Fadenspannkraft f2.

Die genannten Bedienelemente sind schaltungstechnisch mit dem elektronischen Schaltungsteil der Steuerung 63 verknüpft. Die Steuerung 63 ist über ein Kabel (nicht dargestellt) mit der Fadenspannvorrichtung 58 elektrisch verbunden. Weiter ist ein pneumatischer Steuerungsteil (nicht dargestellt) vorgesehen, der über eine Pneumatikleitung (nicht dargestellt) mit dem Stellantrieb 49 verbunden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Nähmaschine 1 erläutert:

Nähgut-Vorschubvorrichtung

Mit Drehung der Armwelle führt der Exzenter 15 eine rotierende Bewegung aus, so daß der zweiarmige Hebel 17 eine Schwingbewegung erfährt. Dadurch wird der Gleitstein 19 in der Führungsnut 20 hin- und herbewegt. Je nach der Stellung der Stellwelle 21 erfolgt zusätzlich eine Ablenkung der Bewegung des Gleitsteins 19, wodurch der Winkelhebel 25 eine schwingende Bewegung ausführt. Diese wird von der Zugstange 28 auf den Antriebshebel 29 übertragen, der die Bewegung schließlich gegenläufig auf die Zugstangen 30, 34 und damit auf die Stangen 31, 35 mit den Füßen 33 und 39 überträgt. Infolge der Einwirkung der an dem Lenker 40 angreifenden Kraft der Feder 42 wird der Antriebshebel 29 in Richtung zu der Grundplatte 5 hin gedrückt.

Im Betrieb der Nähmaschine 1 gelangen der Drückerfuß 33 und der Transportfuß 39 alternierend mit dem Nähgut 8 in Berührung. Dabei heben sich die Füße 33, 39 im Wechsel um einen veränderbaren Hub h von dem Nähgut 8 ab. Mit der Konstruktion wird weiter eine Anpassung der Füße 33, 39 an die jeweilige Nähgutdicke a oder b gegen die Kraft der Feder 42 ermöglicht.

Wie eingangs erwähnt, wird die Amplitude der Schwingbewegung des Antriebshebels 29 durch die Stellung des Stellhebels 43 beeinflußt. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung liegt der Stellhebel 43 infolge der Wirkung des nicht mit Druckluft beaufschlagten Stellantriebs 49 an der Stellschraube 47 an. Durch die maßliche Ausbildung des Hubgetriebes 51 wird in dieser Stellung der Stellwelle 21 erreicht, daß die Füße 33, 39 einen Hub ausführen, der als kleiner Hub h1 bezeichnet wird.

Bei einer Beaufschlagung des Stellantriebs 49 mit Druckluft wird die Stellwelle 21 entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers verdreht, bis der Stellhebel 43 an der Stellschraube 48 zur Anlage gelangt. Diese Stellung des Stellhebels 43 ist strichpunktiert angedeutet. Hiermit wird erreicht, daß die Füße 33, 39 einen Hub ausführen, der als großer Hub h2 bezeichnet wird. In Fig. 1 ist der große Hub h2 durch den in oberster Stellung befindlichen Transportfuß 39 strichpunktiert dargestellt.

Der von dem Hubgetriebe 51 erzeugte Hub h an den Füßen 33, 39 wird von den Schubbewegungen des Schubgetriebes überlagert. Hierdurch ergibt sich an dem Transportfuß 39 eine hüpfende Bewegung, die mit der gleichzeitig bewegten Nadel 54 eine sogenannte Nadeltransportbewegung erzeugt. Hierdurch erfährt das Nähgut 8 eine Vorschubbewegung in Richtung des Pfeils 73.

Nachdem die Arbeitsweise der auf das Nähgut 8 einwirkenden Füße 33 und 39 beschrieben worden ist, folgt nun die Beschreibung des Verfahrens anhand eines Nähvorgangs. Hierbei wird im besonderen auf die in Fig. 2 in zeitlichem Zusammenhang dargestellten n-t-, w-t-, h-t- und f-t- Diagrammen Bezug genommen.

Nähvorgang

Vor Beginn des Nähvorgangs werden von der Bedienungsperson Einstellungen an der Nähmaschine 1 und an der Steuerung 63 vorgenommen. Die Einstellungen wie für die Drehzahlen n1, n2, für die Hübe h1, h2 und für die Fadenspannkräfte f1, f2 stellen Erfahrungswerte dar, die die Bedienungsperson im Laufe der Zeit für bestimmte Nähoperationen in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des zu vernähenden Nähguts 8 gewonnen hat.

Ausgehend von einer maximalen Drehzahl n3 der Nähmaschine 1 von beispielsweise 3000 Umdrehungen pro Minute werden an dem Stellknopf 68 die Drehzahl n1 von beispielsweise 500 Umdrehungen pro Minute und an dem Stellknopf 69 die Drehzahl n2 von beispielsweise 2000 Umdrehungen pro Minute eingestellt.

Weiter werden die Einstellungen für die Fadenspannkraft f vorgenommen. Hierzu werden an dem Stellknopf 71 die Fadenspannkraft f1 von beispielsweise 4 Newton und an dem Stellknopf 72 die Fadenspannkraft f2 von beispielsweise 7,5 Newton eingestellt. Mit der normal dargestellten Stellung des Schalters 70 sind die eingestellten Fadenspannkräfte f1, f2 ansteuerbar.

Eine weitere Einstellung erfolgt noch für die Hübe h1 und h2 durch Justieren der Stellschrauben 47 und 48. Ausgehend von einem Beispiel des Nähguts 8 mit der Dicke b von 6 Millimetern erfolgt eine Einstellung für den Hub h2 von 7,5 Millimeter. Der Beschaffenheit des Nähguts 8 entsprechend erfolgt beispielsweise eine Einstellung für den Hub h1 von 3,0 Millimeter.

Es wird davon ausgegangen, daß sich die Nähmaschine 1 mit den vorstehenden Einstellungen im Stillstand befindet, daß der Stellantrieb 49 nicht mit Druckluft beaufschlagt ist, daß die Fadenspannvorrichtung 58 aufgrund einer entsprechenden Versorgungsspannung die Fadenspannkraft f1 in dem Faden 57 aufbringt und daß das Nähgut 8 lediglich mit der Nähgutlage 9 unter dem Drückerfuß 33 eingeklemmt ist.

Mit dem Niedertreten des Pedals 66 bewirkt der Antriebsmotor 62 ein Anlaufen der Nähmaschine 1, womit die Erzeugung der Naht 11 bei einer Fadenspannkraft f1 und den Hub h1 ausführenden Füßen 33, 39 erfolgt. Gemäß der strichpunktiert dargestellten Funktion in einem n-t- Diagramm (Teil in Fig. 2) wird zunächst die Drehzahl n1 entsprechend dem Punkt P1 durchfahren, womit die Abgabe eines Steuersignals erfolgt und damit der Ablauf einer Wartezeit tw von beispielsweise 0,15 Sekunden ausgelöst wird. Dementsprechend nimmt ein Pegel w den Pegelwert w1 gemäß dem w-t-Diagramm ein. Mit der weiteren Beschleunigung der Drehzahl n wird die Drehzahl n2 entsprechend dem Punkt P2 durchfahren, womit wieder die Abgabe eines Steuersignals erfolgt. Gemäß dem n-t-Diagramm wird für das Durchfahren des Bereiches der Drehzahlen von n1 nach n2 eine Zeit von t1 benötigt.

Aufgrund einer logischen Verknüpfung innerhalb der Steuerung 63 erfolgt kein Setzen weiterer Funktionen, da die Drehzahl n2 gemäß dem Punkt P2 vor dem Ablauf der Wartezeit tw durchfahren worden ist.

Mit fortschreitendem Nähvorgang ändert sich die Drehzahl n der Nähmaschine 1 entsprechend der strichpunktiert dargestellten Funktion des n-t-Diagramms, bis ein Punkt P3 entsprechend der Drehzahl n3 von 3000 Umdrehungen pro Minute erreicht worden ist.

Dieser Zustand hält solange an, bis die Bedienungsperson durch eine entsprechende Positionierung des Pedals 66 ein Abbremsen der Nähmaschine 1 veranlaßt. Dieser Zeitpunkt ist durch einen Punkt P4 markiert. Von hier ab erfolgt eine Verzögerung der Drehzahl n3, bis die Drehzahl n2 entsprechend einem Punkt P5 durchfahren worden ist, womit wieder die Abgabe eines Steuersignals erfolgt. Hiermit wird wieder der Ablauf der Wartezeit tw ausgelöst. Entsprechend nimmt der Pegel w wieder den Pegelwert w1 ein. Mit der weiteren Verzögerung wird ein der Drehzahl n1 entsprechender Punkt P6 durchfahren. Gemäß dem n-t-Diagramm wird für das Durchfahren des Drehzahlbereiches von n2 nach n1 eine Zeit von t2 benötigt.

Aufgrund der logischen Verknüpfung innerhalb der Steuerung 63 erfolgt auch hier kein Setzen weiterer Funktionen, da die Drehzahl n1 gemäß dem Punkt P6 vor dem Ablauf der Wartezeit tw durchfahren worden ist.

Mit dem weiteren Abbremsen nimmt die Drehzahl n der Nähmaschine 1 schließlich den Wert 0 ein. Der soweit beschriebene Nähvorgang entspricht der strichpunktiert eingezeichneten Funktion in dem n-t-Diagramm mit schnellstmöglichem Anlaufen und Abbremsen der Nähmaschine 1 und stellt einen normalen Nähvorgang dar. Es ist der Bedienungsperson völlig freigestellt, diesen Vorgang beliebig oft zu wiederholen.

Der Nähvorgang in der vorbeschrieben Weise erfolgt solange, bis der Übergangsbereich 12 in einen Abstand von beispielsweise 1 bis 2 Zentimeter vor den Arbeitsraum der Füße 33, 39 gelangt ist, in dem die Nähmaschine 1 beispielsweise stillgesetzt wird.

Nach der visuellen Erfassung des Übergangsbereiches 12 bringt die Bedienungsperson das Pedal 66 in eine solche Position, daß ein sanfteres Anlaufen der Nähmaschine 1 als zuvor erfolgt. Dabei verhält sich die Drehzahl n gemäß der Funktion, wie diese in dem n-t-Diagramm mit normalen Linien dargestellt ist. Mit dem Anlaufen wird zunächst die Drehzahl n1 entsprechend dem Punkt P1′ durchfahren.

Hiermit wird wiederum die Abgabe eines Steuersignals und davon der Ablauf einer Wartezeit tw ausgelöst, womit der Pegel w wieder den Pegelwert w1 entsprechend dem w-t- Diagramm einnimmt.

Mit fortschreitendem Nähvorgang läuft die Wartezeit tw ab, noch bevor die Drehzahl n2 entsprechend dem Punkt P2′ durchfahren worden ist. Aufgrund der logischen Verknüpfung veranlaßt die Steuerung 63, daß das Hubgetriebe 58 von dem Hub h1 auf den Hub h2 und die Fadenspannvorrichtung 58 von der Fadenspannkraft f1 auf die Fadenspannkraft f2 und umgesteuert werden.

Nun erfolgt das Nähen des Übergangsbereiches 12 bei geändertem Betriebszustand der Nähmaschine 1. Dabei gestattet der große Hub 2 das Aufsteigen der Füße 33, 39 auf den Teil des Nähguts 8 mit der Dicke b ohne Schwierigkeiten. Mit der erhöhten Fadenspannkraft f2 erfolgt ein festes Anziehen der Naht 11 in dem Übergangsbereich 12.

Nachdem der Übergangsbereich 12 den Arbeitsbereich der Nadel 54 verlassen hat, erfolgt beispielsweise wieder eine Beschleunigung der Drehzahl n. Sobald diese den Wert n2 entsprechend dem Punkt P2′ durchfahren hat, veranlaßt die Steuerung 63 ein Zurücksetzen des Hubgetriebes 51 von dem Hub h2 auf den Hub h1 und von der Fadenspannvorrichtung 58 von der Fadenspannkraft f2 auf die Fadenspannkraft f1. Für das Durchlaufen der Drehzahl n von dem Punkt P1′ nach P2′ wurde eine Zeit von t1′ benötigt.

Die weitere Beschleunigung der Drehzahl n erfolgt beispielsweise gemäß der mit normaler Linie dargestellten Funktion in dem n-t-Diagramm, bis der Punkt P3′ entsprechend der Drehzahl n3 erreicht worden ist.

Nun erfolgt das weitere Vernähen des Nähguts 8 von der Dicke b. Hierbei ist es der Bedienungsperson freigestellt, nach Belieben Zwischenstopps einzulegen. Bei solchen Zwischenstopps erfolgt das Anlaufen und das Abbremsen der Nähmaschine 1 jeweils unter Ausnutzung der schnellstmöglichen Steigerung und Verzögerung der Drehzahl n entsprechend dem vorbeschriebenen, strichpunktiert gezeichneten n-t-Verlauf.

Der Nähvorgang wird solange fortgesetzt, bis der Übergangsbereich 13 in einen Abstand von beispielsweise 1 bis 2 Zentimeter vor den Arbeitsbereich der Füße 33, 39 gelangt ist. Dies entspricht einem Zeitpunkt, der durch einen Punkt P4′ angegeben ist.

Nach der visuellen Erkennung des Übergangsbereiches 13 bringt die Bedienungsperson das Pedal 66 in eine solche Position, daß eine Verzögerung der Drehzahl n der Nähmaschine 1 erfolgt, wobei die Drehzahl n gemäß dem n-t- Diagramm zunächst die Drehzahl n2 entsprechend dem Punkt P5′ durchfährt.

Hiermit wird wiederum die Abgabe eines Steuersignals und davon der Ablauf einer Wartezeit tw ausgelöst. Dementsprechend hat der Pegel w den Pegelwert w1 eingenommen.

Mit fortschreitendem Nähvorgang läuft die Wartezeit tw ab, noch bevor die Drehzahl n1 entsprechend dem Punkt P6′ durchfahren worden ist. Hiermit ist wieder die Abgabe eines Steuersignals erfolgt. Aufgrund der logischen Verknüpfung veranlaßt die Steuerung 63, daß das Hubgetriebe 58 von dem Hub h1 auf den Hub h2 und die Fadenspannvorrichtung 58 von der Fadenspannkraft f1 auf die Fadenspannkraft f2 gesetzt werden. Das Nähen des Übergangsbereiches 13 erfolgt nun mit herabgesetzter Drehzahl n der Nähmaschine 1, großem Hub h2 und der Fadenspannkraft f2, bis sich beide Füße 33, 39 wieder auf dem Nähgut 8 mit der Dicke a befinden.

Anschließend veranlaßt die Bedienungsperson beispielsweise eine weitere Verzögerung der Drehzahl n. Schließlich wird die Drehzahl n1 entsprechend einem Punkt P6′ durchfahren.

Für das Durchfahren der Drehzahl n von dem Punkt P5′ nach dem Punkt P6′ wurde eine Zeit von t2′ benötigt. Mit dem Durchfahren der Drehzahl n1 entsprechend dem Punkt P6′ erfolgt wieder ein Zurücksetzen des Hubgetriebes 51 von dem Hub h2 auf den Hub h1 und von der Fadenspannvorrichtung 58 von der Fadenspannkraft f2 auf die Fadenspannkraft f1. In diesem Betriebszustand erfolgt die Erzeugung der Naht 12 in dem Nähgut 8 von der Dicke a, bis die Nähmaschine 1 zum Stillstand gekommen ist.

Die Ansteuerung der unterschiedlichen Fadenspannkraft f1 oder f2 kann ausgeschaltet werden, wenn der Schalter 70 in die strichpunktiert eingezeichnete Stellung verbracht wird.

Es wird angemerkt, daß auch ein Nähen mit einer Drehzahl n gemäß der gestrichelten Linie 74 möglich ist, wobei die Steuerung 63 dann die Einstellung des Hubs h2 und der Fadenspannkraft f2 entsprechend der Linien 75, 76 aufrechterhält.

Es wird weiter angemerkt, daß ein Nähen mit einer Drehzahl n, die die Bedingung n2 < n < n1 erfüllt, problemlos ohne Auslösung eines Schaltvorgangs möglich ist. Hierdurch wird einerseits das Nähen von bestimmten Nähgutbereichen mit niedrigen Drehzahlen ohne Auslösung des beschriebenen Schaltvorgangs möglich. Andererseits wird die Nähmaschine 1 bei höheren Drehzahlen selbsttätig auf den kleinen Hub h1 umgeschaltet, womit die Nähmaschine 1 gegen Beschädigungen geschützt und unnütze Geräuschentwicklung vermieden wird.

Ausführungsbeispiel 2

Das Ausführungsbeispiel 2 ist mit Ausnahme der folgend beschriebenen Abwandlung wie das Ausführungsbeispiel 1 aufgebaut.

In dem Ausführungsbeispiel 2 ist das Hubgetriebe 51 an Stelle der Feder 42 mit einem Kraftgeber 77 ausgestattet. Dieser ist als einfachwirkender Pneumatikzylinder mit integrierter Feder für eine Federrückstellung ausgebildet. Der Kraftgeber 77 ist an einem Lager 78 des Kopfs 4 gelagert. Das Ende einer Kolbenstange 79 ist an einem Teil 80 drehbar aufgenommen, der an dem vorstehend genannten Lenker 40 angebracht ist.

Der Kraftgeber 77 ist mit einem Steuerungsteil 81 ansteuerbar verbunden, der in der Grundplatte 5 der Nähmaschine 1 angeordnet ist. Der Steuerungsteil 81 weist elektrisch ansteuerbare Pneumatikventile und zwei unabhängige Druckregler (nicht dargestellt) auf. Diese sind jeweils mit einem Stellknopf 82, 83 zur Einstellung eines Druckes p1, p2 versehen. Die von den Druckreglern abgegebenen Drücke p1, p2 werden an Manometern 84, 85 angezeigt. Der Steuerungsteil 81 ist über eine Leitung 86 mit einer Druckluftquelle und über eine nicht bezeichnete Leitung mit dem Kraftgeber 77 verbunden.

Das Verfahren an einer Nähmaschine 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 läuft wie folgt ab. Mit der Anordnung des Kraftgebers 77 ist eine Veränderung der die Füße 33, 39 gegen das Nähgut 8 pressenden Kraft möglich.

Nähvorgang

Vor Beginn des Nähvorgangs werden von der Bedienungsperson die Einstellungen an der Nähmaschine 1 wie zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel 1 vorgenommen. Zusätzlich werden noch Einstellungen bezüglich der Drücke p1 und p2 durchgeführt. Diese Einstellungen stellen ebenfalls Erfahrungswerte dar, die die Bedienungsperson im Laufe der Zeit für bestimmte Nähoperationen in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des zu vernähenden Nähguts 8 gewonnen hat. Beispielsweise werden Einstellungen für den Druck p1 von 4 bar und für den Druck p2 von 2,5 bar vorgenommen. Die weitere Beschreibung nimmt insbesondere auf die Fig. 2 Bezug, in der ein p-t-Diagramm aufgeführt ist.

Im Betrieb der Nähmaschine 1 werden die Steuersignale zur Veränderung des Hubs h, der Fadenspannkraft f und die Drücke p1 und p2 entsprechend dem p-t-Diagramm zur Ansteuerung des Kraftgebers 77 herangezogen. Das Nähen der Übergangsbereiche 12 und 13 mit vermindertem Druck p2 hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, weil sich dadurch die Füße 33, 39 besser den verschiedenen Dicken a, b anpassen können.

Wie aus dem p-t-Diagramm hervorgeht, kann sich der Nähvorgang mit dem niedrigeren Druck p2 gemäß einer gestrichelten Linie 87 auch über eine längere Zeit erstrecken, wenn die Nähmaschine 1 beispielsweise mit einer Drehzahl n entsprechend der Linie 74 betrieben wird.

Für die Beschreibung des Verfahrens anhand der Ausführungsbeispiele 1 und 2 wurde die Wartezeit tw von beispielsweise 0,15 Sekunden in den Ablauf mit einbezogen. Grundsätzlich ist der Wert der Wartezeit tw von 0 bis beispielsweise 0,3 Sekunden veränderbar. Zur Durchführung der Einstellung ist an der Steuerung 63 eine Stellschraube 88 vorgesehen.

Mit einer Einstellung der Wartezeit von tw=0 erfolgt bei jedem Durchfahren der Drehzahlen n1 und n2 die beschriebene Ansteuerung der Funktionen für die Hub-, Fadenspannkraft- und Druck-Umschaltung. Somit erfolgt dies unabhängig davon, ob die Drehzahl n der Nähmaschine 1 schnell oder langsam hoch- oder heruntergefahren wird. Eine solche Betriebsweise kann bei bestimmten Nähoperationen vorteilhaft sein.

Andererseits kann es bei bestimmten Nähvorgängen angebracht sein, wenn die Ansteuerung der genannten Funktionen nur bei einem bestimmten Hochfahren bzw. Herunterfahren der Drehzahl n erfolgt, wie dies in der Beschreibung der Arbeitsweise der Nähmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 erläutert wurde. In diesem Fall ermöglicht die Stellschraube 88, die Wartezeit tw einstellen zu können. Dabei wird folgendem Rechnung getragen: Einerseits können mit der Wartezeit tw die jeweiligen Nähbedingungen berücksichtigt werden. Andererseits können maschinenspezifische Eigenschaften wie Ansprechzeit der Stellglieder und Reibungsverhältnisse an der Mechanik kompensiert werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Betreiben einer Nähmaschine (1), um ein Nähgutteil (8) von unterschiedlicher Dicke (a; b) zu vernähen,
wobei ein Drückerfuß (33) und ein Transportfuß (39) alternierend auf dem Nähgut (8) aufsetzen und einen Hub (h) ausführen,
der bei einer niedrigen Drehzahl (n1) einen großen Hub (h2) und bei einer höheren Drehzahl (n2) einen kleinen Hub (h1) einnimmt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) Einstellung des kleinen Hubs (h1),
• b) Einstellung des großen Hubes (h2) zum Nähen eines Übergangsbereiches (12; 13) von der einen (a; b) auf die andere Dicke (b; a),
• c) Einstellung einer unteren Drehzahl (n1), unterhalb der die Füße (33, 39) den kleinen Hub (h1) ausführen,
• d) Einstellung einer oberen Drehzahl (n2), oberhalb der die Füße den kleinen Hub (h1) ausführen,
• e) Abgabe eines Steuersignals nach jeweiligem Durchlaufen einer der Drehzahlen (n1; n2) zur Veranlassung einer Umschaltung des Hubes (Hub h1 auf Hub h2; Hub h2 auf Hub h1), wobei
• - der große Hub (h2) ausgeführt wird, solange die Drehzahl (n) größer als die untere Drehzahl (n1) und kleiner als die obere Drehzahl (n2) ist,
• - und der kleine Hub (h1) ausgeführt wird, solange die Drehzahl (n) kleiner als die untere Drehzahl (n1) oder größer als die obere Drehzahl (n2) ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal den Ablauf einer Wartezeit (tw) auslöst, und die Umschaltung des Hubes (Hub h1 auf Hub h2; Hub h2 auf Hub h1) erfolgt, wenn ein weiteres Steuersignal nach Ablauf der Wartezeit (tw) abgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - Einstellung einer unteren Fadenspannkraft f1 zum Nähen der gleichbleibenden Dicke (a; b) des Nähguts (8),
• - einer oberen Fadenspannkraft f2 zum Nähen des Übergangsbereiches (12; 13) des Nähguts (8),
• - Einschaltung der oberen Fadenspannkraft f2 während Nähens mit dem großen Hub (h2).

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüch 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - Ermittlung und Eingabe eines unteren Drückerfuß- Druckes p1 zum Nähen der gleichbleibenden Dicke (a; b) des Nähguts (8),
• - Einstellung eines oberen Drückerfuß-Druckes p2 zum Nähen des Übergangsbereiches (12; 13) des Nähguts (8),
• - Einschaltung der oberen Drückerfuß-Druckes p2 während des Nähens mit dem großen Hub (h2).