Durch die DE 33 24 715 C2 (US 4 528 923) ist bei einer Nähmaschine mit Unter-und Nadeltransport eine Einrichtung zum Ansteuern des Endpunktes einer Naht bekannt, bei der dieser Vorgang mit Hilfe eines den Durchlauf der quer bzw. winkelförmig zur Naht verlaufenden Werkstückkante abtastenden Sensors ausgelöst wird. Die Einrichtung umfaßt ferner einen die Drehzahl und die Winkelstellung einer Maschinenwelle erfassenden Impulsgeber, durch den die Größe des bei der Kantenerkennung bereits geschobenen Teilstiches ermittelt wird. Mit Hilfe eines Rechners wird in Abhängigkeit vom Abstand zwischen der mittleren Stellung der Nadel der Nähmaschine und dem Sensor, dem Nahtabstand und der Länge des noch zu schiebenden Teilstiches die Anzahl der längenmäßig unveränderten Restnahtstiche und die Länge des verkürzten Endstiches bzw. die Länge mehrerer gleichmäßig verkürzter Restnahtstiche berechnet.

Zur genauen und dabei auch vergleichsweise schnellen Verstellung der Stich- stellvorrichtung veranlaßt der Rechner die Voreinstellung eines Anschlages zur Begrenzung des Bewegungsanschlages eines mit der Stichstellvorrichtung gekoppelten Folgegliedes. Dieses Folgeglied wird nun vor Beginn des einen verkürzten Endstiches oder des ersten von mehreren verkürzten Restnahtstichen mit Hilfe eines Druckluftzylinders sehr rasch gegen den Anschlag gefahren und somit die Stichstellvorrichtung auf die gewünschte verkürzte Stichlänge verstellt.

Es wird hierbei in der DE-C2 ausdrücklich hervorgehoben, daß die Verstellung der Stichstellvorrichtung in der kurzen verfügbaren Zeit in der Stillstandsphase

zwischen Nadel und Werkstück erfolgt. Hierunter ist zu verstehen, daß die exakte Verstellung der Stichstelivorrichtung nur in der Mitte der Transportphase von Stoffschieber und Nadel und somit bei Nadel-UT erfolgen kann.

Anderenfalls würde die gleiche Situation eintreten, wie sie in der Beschrei- bungseinleitung der DE-C2 bezüglich der Nähanlage zum Nähen von Kalenderhüllen der Fa. Adler beschrieben wurde. Bei dieser bekannten Nähanlage wird eine Nähmaschine mit Untertransport verwendet. Wenn bei ihr während der Vorschubbewegung die Stichstelivorrichtung auf die Stichlänge Null verstellt wird, um dadurch die Vorschubbewegung des Werkstückes zu unterbrechen, so läßt sich dies nur dann mit hinreichender Genauigkeit ausführen, wenn der Stoffschieber während der Verstellung der Stichstell- vorrichtung genau die Hälfte seiner Vorschubbewegung durchgeführt hat und sich daher in Nadelmitte befindet. Aufgrund der bestehenden Kinematik von Stichstelivorrichtungen nimmt der Stoffschieber beim Verstellen der Stich- stelivorrichtung auf Null stets die mittlere Stellung ein. Erfolgt die Verstellung der Stichstelivorrichtung vor oder nach der mittleren Stellung des Stoffschiebers, führt dieser daher eine vorwärts oder rückwärts gerichtete, zur Nadelmitte zielende Versatzbewegung aus. Da dies während der Durchführung eines Vorschubschrittes geschieht, bei der der Stoffschieber mit dem Werkstück in Berührung steht, führt das Werkstück die Versatzbewegung des Stoffschiebers mit aus, weshalb diese Bewegung auch als Nachschiebebewegung bezeichnet wird.

Auch bei der durch die vorstehend genannte DE 33 24 715 C2 bekannten Nähmaschine mit Unter-und Nadeltransport tritt bei der Verstellung der Stichstellvorrichtung eine solche Versatzbewegung der Vorschubmittel auf.

Welche Auswirkungen dies auf die Stichlänge des danach auszuführenden Nähstiches hat, ist in der Zeichnung anhand des Bewegungsablaufes der Nadel verdeutlicht, deren Spitze elliptische Bewegungsbahnen durchläuft.

Fig. 4 zeigt die Bewegungsbahn der Nadel 5 während eines Transportzyklus, bei dem die Stichstelivorrichtung auf die Stichlänge S eingestellt ist und die

Nadel 5 gemeinsam mit dem Stoffschieber 9 das Werkstück W um das Maß der eingestellten Stichlänge S in Vorschubrichtung V vorschiebt. Hierbei liegt die Bewegungsbahn der Nadel 5 symmetrisch zur Nadelmitte Nm.

Fig. 5 zeigt die Situation, die sich ergäbe, wenn nach einer Kantenerkennung mit Hilfe des Rechners die Stichlänge Sb eines im Nahtendpunkt liegenden Restnahtendstiches ermittelt und die Stichstelivorrichtung während der Rück- laufphase der Nadel und des Stoffschiebers auf die Stichlänge Sb eingestellt würde. Nach Vollendung des letzten Transportzyklus liegt der letzte Einstich- punkt der Nadel 5 bzw. der Nadelaustrittspunkt im Abstand S/2 in Vorschub- richtung V hinter der Nadelmitte Nm. Beim Einstellen der Stichstellvorrichtung auf den kleineren Wert Sb führt die Nadelstange aufgrund der vorstehend erwähnten bestehenden Kinematik von Stichstellvorrichtungen zunächst eine in Richtung auf die Nadelmitte zielende Versatzbewegung aus. Sodann bewegt sich die Nadelstange um das Maß Sb/2 in Vorschubrichtung V betrachtet vor die Nadelmitte Nm. Auf diese Weise ergibt sich für den nächstfolgenden Nähstich eine Stichlänge von Sz = S/2 + Sb/2. Wenn z. B. die Stichlänge S = 4 mm beträgt und für den Restnahtendstich eine Stichlänge Sb = 1 mm errechnet wurde, ergäbe sich für den letzten Stich eine Stichlänge Sz = 4/2 + 1/2 = 2,5 mm.

Damit würde der letzte Stich um 1,5 mm zu lang sein.

Um eine solche, zu einem unbrauchbaren Ergebnis führende Versatzbewegung zu vermeiden, muß-wie schon gesagt-die Verstellbewegung der Stichstell- vorrichtung in der Mitte der Transportphase sehr rasch, d. h. schlagartig geschehen. Dies hat aber zur Folge, daß der Verstelivorgang eine Erschütterung der Nähmaschine und ein entsprechendes Geräusch verursacht. Soll dagegen der Verstellvorgang langsamer ablaufen, so müßte für diesen Zweck die Nähmaschine kurzzeitig stillgesetzt werden, was den Nähvorgang unterbrechen und zu einem Zeitverlust führen würde.

Diese Probleme werden bei der durch die DE 33 42 391 C1 (US 4 587 915) bekannten Einrichtung dadurch vermieden, daß bei ihr für die Ausführung eines

einzigen verkürzten Endstiches oder mehrerer verkürzter Restnahtstiche die Einstellung der Stichstellvorrichtung unverändert bleibt und stattdessen der Stoffschieber während seiner normalerweise in abgesenkter Lage ablaufenden Rücklaufphase jeweils so lange angehoben wird, daß er das Werkstück um dasjenige Maß entgegen der normalen Vorschubrichtung zurückschiebt, um das der nachfolgende End-bzw. Restnahtstich verkürzt ausgeführt werden soll.

Abgesehen davon, daß diese Einrichtung technisch sehr aufwendig ist, besteht ein weiterer Nachteil darin, daß sie u. U. zu ungenauen Ergebnissen führt, weil beim Rückwärtsschieben der jetzt als alleiniges Vorschubmittel wirkende Stoffschieber entgegen der normalen Vorschubrichtung seiner Zahnung arbeitet und deshalb ein Schlupf zwischen Stoffschieber und Werkstück auftreten kann, dessen Größe sehr stark von der jeweiligen Stoffbeschaffenheit des Werk- stückes abhängt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nähmaschine mit einer Einrichtung zum Ansteuern eines vorbestimmten Endpunktes einer Naht zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und bei der die Verstellung der Stich- stelivorrichtung ohne Unterbrechung des Nähvorganges erfolgen kann.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, vor dem Nähen eines verkürzten End-oder Restnahtstiches die Stichstellvorrichtung wahrend der Zeitdauer der Rücklaufphase der Vorschubmittel so zu verstellen, daß der sich dabei ergebende Versatzweg der Vorschubmittel mit berücksichtigt wird, so daß der Endstich der Naht mit der erforderlichen Stichlänge ausgeführt und die Naht genau an der durch die Größe des jeweiligen Nahtabstandes vorgegebenen Stelle beendet wird.

Dieses Verfahren ist gemäß Anspruch 2 auch für das Nähen mehrerer gleich- mäßig verkürzter Restnahtstiche geeignet. In diesem Fall muß jedoch für das

Nähen jedes einzelnen verkürzten Restnahtstiches der jeweils dabei auftretende und somit aktuelle Versatzweg berücksichtigt und die Stichstelivorrichtung für jeden einzelnen Restnahtstich gesondert eingestellt werden.

Im Anspruch 3 ist die für beide Arten der Nahtendegestaltung gleichermaßen anwendbare Gesetzmäßigkeit angegeben, durch die jeweils die Größe des Versatzweges berücksichtigt wird, ohne ihn direkt ermitteln zu müssen.

Gemäß Anspruch 4 ist das Stellmittel für die Stichstelivorrichtung von einem Schrittmotor gebildet. Diese im Vergleich zum Stand der Technik einfache Ausgestaltung des Stellmittels ist dadurch ermöglicht, daß durch die Berück- sichtigung des sich beim Verstellen der Stichstellvorrichtung ergebenden Versatzweges der Vorschubmittel der Verstellvorgang nicht schlagartig erfolgen muß, sondern während der vergleichsweise langen Zeit der Rücklauf- phase der Vorschubmittel durchgeführt werden kann.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- beispieles erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Nähmaschine mit einem schematischen Blockschaltbild der Steuereinrichtung, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Nahtstrecke mit einem verkürzten Restnahtendstich, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Nahtstrecke mit mehreren gleich- mäßig verkürzten Restnahtstichen, Fig. 4 die Bewegungsbahn der Nadel während der Durchführung eines Transportzyklus,

Fig. 5 die Bewegungsbahn der Nadel nach einer Verstellung der Stichstell- vorrichtung mit der Auswirkung der bei der Verstellung auftretenden Versatzbewegung und Fig. 6 die Bewegungsbahn der Nadel nach einer Verstellung der Stichstell- vorrichtung mit dabei durchgeführter Kompensation der Versatzbewegung.

Bei der Nähmaschine 1 ist die Grundplatte mit 2 und das Obergehäuse mit 3 bezeichnet. Im Kopf des Obergehäuses 3 ist eine auf-und abbewegbare Nadelstange 4 mit einer Nadel 5 angeordnet. Mit der Nadel 5 arbeitet in bekannter Weise ein nicht dargestellter Greifer zusammen.

Der Vorschubmechanismus 6 der Nähmaschine 1 ist wie bei der Nähmaschine nach der eingangs genannten DE 33 24 715 C2 als Unter-und Nadeltransport ausgebildet und besteht daher aus einem in der Grundplatte 2 angeordneten Stoffschieber 7 und der Nadel 5. Zu diesem Zweck ist die Nadelstange 4 in bekannter Weise in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Nadelstangen- pendel aufgenommen. Der Stoffschieber 7 und das Nadelstangenpendel sind mit einem teilweise miteinander gekoppelten Antriebsmechanismus verbunden, der dem in der DE-C2 geoffenbarten Antriebsmechanismus entspricht und deshalb hier nicht nochmals dargestellt und beschrieben ist.

Zur Einstellung der Vorschubgröße des Vorschubmechanismus 6 dient eine gemeinsame Stichstellvorrichtung 8. Sie weist ein erstes in Fig. 1 schematisch dargestelltes Steligetriebe 9 für den Stoffschieber 7 auf, wobei dieses Getriebe 9 dem Steligetriebe 26 aus der genannten DE-C2 entspricht. Die Stichstell- vorrichtung 8 weist ein zweites, nicht dargestelltes Stellgetriebe für die Nadel 5 auf, wobei es in vergleichbarer Weise dem Stellgetriebe 44 der DE-C2 entspricht.

Dem Steligetriebe 9 ist eine Stellwelle 10 zugeordnet, die in üblicher Weise über Kopplungsglieder mit der Stellwelle des zweiten Steligetriebes verbunden ist, so daß beide Steligetriebe stets denselben Einstellwert haben bzw. stets auf dieselbe Stichlänge eingestellt sind. Die Stellwelle 10 ist mit einem Schrittmotor 11 verbunden. Durch die Kopplung der beiden Stellgetriebe dient der Schrittmotor 11 für sie beide und somit für die Stichstellvorrichtung 8 insgesamt als ein gemeinsames Stellmittel.

Zum Antrieb der Nähmaschine 1 dient ein in der Grundplatte 2 angeordneter Positioniermotor 12 mit einer Steuerung 13. Der Positioniermotor 12 treibt u. a. in nicht näher erläuterter Weise eine Antriebswelle 14 für den Stoffschieber 7 an.

Am Positioniermotor 12 ist ein Impulsgeber 15 angeordnet, der zur Ermittlung der Drehzahl der Nähmaschine 1 und der Winkelstellung der Antriebswelle 14 dient, wenn eine Kante K2 eines Werkstückes W durch den Lichtstrahl einer Lichtschranke hindurchläuft, von der nur ein am Kopf des Obergehäuses 3 angeordneter Sensor 16 dargestellt ist.

Der Nähmaschine 1 ist eine Steuerungseinrichtung 17 zugeordnet, die einen Rechner 18 enthält. Der Rechner 18 besteht im wesentlichen aus einem Prozessor 19, einem 1/0-Glied 20 und zumindest einem EPROM 21. Die Steuerungseinrichtung 17 enthält ferner ein mit dem Rechner 18 verbundenes Bedienfeld 22.

Die Funktionsweise ist wie folgt : Der Abtastpunkt A des Sensors 16 befindet sich im Abstand L vor der mittleren Stellung M der Nadel 5. Während der Herstellung eines aus Nähstichen N mit der Stichlänge S bestehenden Naht B1 im Abstand a zur Kante K1 eines Werk- stückes W meldet der Sensor 16 den Durchgang der Kante K2 des Werk- stückes W durch den Abtastpunkt A.

Mit Hilfe des Rechners 18 wird nun in gleicher Weise wie bei der vorgenannten DE 33 24 715 C2 beschrieben, die Größe Sa des bei der Kantenerkennung noch nicht vollendeten Teilstiches ermittelt, der anschließend bei der sich über die Länge I erstreckenden Restnaht zu berücksichtigen ist.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Art der Nahtendegestaltung, bei welcher der noch zu schiebende Teilstich nur bei dem Restnahtstich NRe berücksichtigt wird, wird nun durch den Rechner 18 in Abhängigkeit von der Restnahtlänge I und der ursprünglich eingestellten Stichlänge S die Anzahl der mit unveränderter Stich- länge S zu bildenden Restnahtstiche NR und die Länge Sb des Restnaht- endstiches NRe berechnet.

Die Länge Sb des Restnahtendstiches NRe bildet hierbei die für die zielgenau Beendigung der Naht B1 im Punkt E erforderliche Sollstichlänge. Zum Ausgleich des sich bei der Verstellung der Stichstellvorrichtung 8 ergebenden Versatz- weges des Stoffschiebers 7 und der Nadel 5 berechnet der Rechner 18 darüber hinaus den tatsächlich einzustellenden Wert Sen nach der Formel Sen = 2 x Sb-Sea.

Hierin bedeuten : Sen einzustellende neue Stichlänge Sb = erforderliche Sollstichlänge für den Restnahtendstich NRe Sea = eingestellte alte Stichlänge ; diese entspricht bei dieser Nahtende- variante der ursprünglichen Stichlänge S.

Rechenbeispiel : S =Sea=4mm Sub = 1 mm Sen mm-4=-2mm.

Das heißt, die Stichstellvorrichtung 8 muß während der Rücklaufphase der Vorschubmittel 5,7 mit Hilfe des Schrittmotors 11 auf den Wert-2 mm, also auf einen Rückwärtsstich von 2 mm eingestellt werden. Wenn dies so erfolgt ist, führt der Vorschubmechanismus 6 für die Bildung des Restnahtendstiches NRe eine vorwärts gerichtete Vorschubbewegung von 1 mm Länge aus, so wie es der erforderlichen Sollstichlänge Sb entspricht.

Fig. 6 zeigt diese Situation anhand der Bewegungsbahn der Nadel 5. Nach Vollendung des Transportzyklus des letzten Restnahtstiches NR mit der Stich- langue S = 4 mm liegt der Nadelaustrittspunkt im Abstand S/2 = 2 mm hinter der Nadelmitte Nm. Beim Einstellen der Stichlänge Sen =-2 mm bleibt die Nadel- stande 4 wegen des einzustellenden Rückwärtstransportes im Bereich hinter der Nadelmitte Nm, wobei sich für die Nadel 5 ein neuer Einstichpunkt ergibt, der -2/2 =-1 mm hinter der Nadelmitte liegt. Hieraus folgt, daß der Restnahtendstich NRe tatsächlich mit einer Stichlänge von 1 mm gebildet wird.

Auf diese Weise wird die Versatzbewegung des Stoffschiebers 7 und der Nadel 5, die sich bei einer bei während der Rücklaufphase des Stoffschiebers 7 und der Nadel 5 erfolgenden Verstellung der Stichstelivorrichtung 8 ergibt, ausgeglichen. Würde dieser Ausgleich der Versatzbewegung nicht erfolgen und die Stichstelivorrichtung 8 auf den Wert der Sollstichlänge von 1 mm eingestellt, so ergäbe sich für den Restnahtendstich NRe-wie in Fig. 5 gezeigt- eine effektive Stichlänge von 2,5 mm, was zur Folge hätte, daß der tatsächliche Endpunkt der Naht den gewünschten Endpunkt E um 1,5 mm überschreiten würde.

Soll zur Erzielung einer symmetrischen Gestaltung eines Nahteckbereiches der erste Nähstich der zweiten Naht B2 entlang der Werkstückkante K2 die gleiche Länge wie der Restnahtendstich NRe haben, so muß die Stichstellvorrichtung 8 auf den Wert <BR> <BR> Sen 2 x Sb-Sea<BR> 2x1 mm-(-2mm) 4 mm

eingestellt werden. Dieser Wert entspricht der normalen Stichlange S. Während also der erste Nähstich der zweiten Naht die gewünschte Länge von 1 mm hat, werden bei jetzt unverändert bleibender Einstellung der Stichstelivorrichtung 8 der zweite und alle weiteren Nähstiche mit der normalen Stichlänge 4 mm gebildet.

Für die Durchführung der in Fig. 3 dargestellten Art der Nahtendegestaltung, bei welcher der noch zu schiebende Teilstich bei z. B. drei gieichmäßig angepaßten Restnahtstichen NRv berücksichtigt wird, wird nun durch den Rechner 18 in Abhängigkeit von der Reststichlänge I und der ursprünglich eingestellten Stichlänge S die Anzahl der mit unveränderter Stichlänge S zu bildenden Restnahtstiche NR und die Länge Sc der drei verkürzten Rest- nahtstiche NRv berechnet.

Die Länge Sc der Restnahtstiche NRv bildet hierbei die für die zielgenau Beendigung der Naht B1 im Punkt E erforderliche Sollstichlänge der drei letzten Restnahtstiche NRv. Zum Ausgleich des sich bei der Verstellung der Stichstellvorrichtung 8 ergebenden Versatzweges des Stoffschiebers 7 und der Nadel 5 berechnet der Rechner 18 darüber hinaus den für jeden einzelnen der drei letzten Restnahtstiche NRv tatsächlich einzustellenden Wert Sen und zwar nach der Formel Sen = 2 x Sc-Sea.

Diese Formel entspricht inhaltlich genau der vorstehend genannten Formel.

Der einzige Unterschied besteht darin, daß bei dieser Formel die Sollstichlänge der drei letzten Restnahtstiche NRv mit Sc benannt ist, während bei der zuerst genannten Formel die Sollstichlänge des einzigen Restnahtendstiches NRe mit Sb benannt wurde.

Rechenbeispiel : S = 4mm Sc = 3mm 1. verkürzter Restnahtstich NRv Sen=2x3mm-4mm=2mm hierbei ist für Sea die ursprüngliche Stichlänge S = 4 mm einzusetzen.

2. verkürzter Restnahtstich NRv Sen =2x3 mm-2 mm = 4 mm hierbei ist für Sea die zuvor eingestellte Stichlänge Sen = 2 mm einzusetzen.

3. verkürzter Restnahtstich NRv Sen =2x3 mm-4 mm = 2 mm hierbei ist für Sea die zuvor eingestellte Stichlänge Sen = 4 mm einzusetzen.

Hieraus folgt, daß für das Nähen von mehreren gleichmäßig verkürzten Restnahtstichen NRv die Stichstellvorrichtung 8 für jeden einzelnen Restnaht- stich NRv gesondert eingestellt werden muß, um den jeweils auftretenden aktuellen Versatzweg auszugleichen.

Soll auch bei dieser Art der Nahtendegestaltung der Anfangsbereich der zweiten Naht B2 so aussehen wie der Endbereich der ersten Naht B1, und diese Naht daher mit drei verkürzten Nähstichen von jeweils 3 mm Länge beginnen und sodann mit einer Stichlänge von 4 mm weitergenäht werden, so muß die Stichstellvorrichtung 8 für den ersten Nähstich auf den Wert Sen = 4 mm, für den zweiten Nähstich auf den Wert Sen = 2 mm und für den dritten Nähstich auf den Wert Sen = 4 mm eingestellt werden. Danach kann mit dem letzten Einstellwert weitergenäht werden, da dieser der normalen Stichlänge S = 4 mm entspricht.