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Die Erfindung bezieht sich auf eine Haushalt-Musternähmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche ist aus der DE-OS 24 30 845 bekannt.
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Die aus dieser DE-OS 24 30 845 hervorgehende elektronische Haushalt-Musternähmaschine ist in der Lage Zierstichmuster auszuführen, wobei die Stichortskoordinaten durch in der Nähmaschine eingebaute elektronische Steuereinheiten programmgesteuert bestimmt und ausgeführt werden. Die elektronischen Einheiten sind in das Gehäuse der Nähmaschine integriert und sind mit entsprechenden Betätigungstasten verbunden, die an einem am Gehäuse ausgebildeten Betätigungstastenfeld angeordnet sind.
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Die Gestaltung dieser Nähmaschine ist durch den Maschinentyp, d. h. durch die Art und den Umfang der Aufgaben, die diese Maschine auszuführen in der Lage sein soll, bestimmt. In der Praxis bedeutet dies, daß je nach Umfang und Komplexität der von der Maschine ausführbaren Programme und der dazu erforderlichen Einrichtungen, einschließlich der Tastenwahleinrichtungen unterschiedliche Maschinengestaltungen vorzusehen sind. Dies macht die Fertigung aufwendig und verteuert daher den Maschinenpreis. Da bei der bekannten Maschine die einzelnen Elektronikeinrichtungen in dem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, ist zudem ein Austausch etwa defekter Teile relativ kompliziert.
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Aus der DE-OS 23 59 232 ist eine Zierstichnähmaschine bekannt, deren Stichbildungsmechanismus mechanisch gesteuert wird. Das Steuerprogramm ist in Form von Kerben einer Nockenscheibe aufgeprägt, die in der Nähmaschine durch Fühler abgetastet wird, wobei die Fühlerbewegungen mechanisch auf die Stichbildungseinrichtungen zur Steuerung des Stofftransports und der Nadelauslenkung übertragen werden. Die Nockenscheibe ist in einer Kassette angeordnet, die als austauschbare Einheit in einen Aufnahmeschlitz im Nähmaschinengehäuse eingeschoben werden kann, so daß es dem Benutzer möglich ist, bei Verwendung einer entsprechenden Vielzahl von Kassetten mit unterschiedlichen Nockenscheiben die verschiedenartigsten Stichmuster herzustellen, ohne ansonsten in die Nähmaschine eingreifen zu müssen. Die mechanische Maschinenkonstruktion ist durch das komplexeste, zur Ausführung bestimmte Stichprogramm vorgegeben, eine Anpassung an geringere Anforderungen ist nicht vorgesehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haushalt-Musternähmaschine so auszugestalten, daß unter Verwendung eines Grundmodells Nähmaschinen unterschiedlicher Komplexität der die Stichprogramme steuernden Einheiten realisiert werden können.
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Diese Aufgabe wird bei einer Haushalt-Musternähmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Die Erfindung schafft eine Nähmaschine, bei der das aus Ständer und Arm bestehende Obergehäuse an seiner Vorderseite eine Öffnung aufweist, in die ein an die jeweiligen Bedürfnisse angepaßtes Modul eingesetzt werden kann, das die Steuereinrichtungen für den Betrieb der Maschine enthält.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 sind das Modul und die Frontplatte zu einer baulichen, als Einheit austauschbaren Baugruppe vereinigt. Es wird damit ein Gedanke aufgegriffen, der aus der DE-OS 20 41 805 an sich bereits bekannt ist. Diese Druckschrift beschreibt eine Deckplatte mit Kontroll- und/oder Einstelleinrichtungen zum Einbau in ein Gehäuse, die an ihrer Rückseite eine Leiterplatte trägt, an der die Kontroll- und/oder Einstelleinrichtungen verdrahtet sind und die Steckkontakte aufweist, die der Verbindung mit in dem Gehäuse angeordneten festen Kontakten dienen.
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Eine modulare Bauweise bei Nähmaschinen ist durch die DE-OS 24 08 961 zwar bereits bekanntgeworden, die einen Elektromotorbausatz für eine Nähmaschine beschreibt, bei der der Motoraufbau in einem teilbaren Gehäuse entnehmbar getragen ist und mittels Buchsenund Steckereinrichtungen mit einer räumlich abgesetzten Steuereinheit elektrisch verbindbar ist. Die äußere Gestalt des Nähmaschinengehäuses wird durch diese modulare Ausführung jedoch nicht verändert.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 eine Vorderansicht einer Haushalt-Musternähmaschine mit einer eingebauten elektronischen Steuereinheit;
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Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Haushalt-Musternähmaschine in Durchsicht, wobei die Anordnung einiger Betriebsmittel in der Nähmaschine dargestelltist;
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Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer elektronischen Steuereinheit;
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Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer teilweise auseinandergenommenen elektronischen Steuereinheit, die in Fig. 3 dargestellt ist, und
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Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Teiles einer zweiten elektronischen Steuereinheit.
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In Fig. 1 ist eine Haushalt-Nähmaschine bzw. Nähmaschine 10 mit einem Untergehäuse 11 dargestellt, von dem sich ein Ständer 12 erhebt, um einen Oberarm 14, der das Untergehäuse übergreift, zu halten. Der Oberarm 14 endet in einem Kopf 16, in dem ein Nadelstangenträger 18 (dieser ist in Fig. 2 schematisch dargestellt) und eine Stoffdrückerstange 19 aufgenommen sind. Der Nadelstangenträger 18 trägt eine Nadelstange 20, die in bekannter Weise seitlich ausgelenkt werden kann. Die Nadelstange 20 trägt eine Nadel 21, die mit den in dem Untergehäuse 11 angeordneten Näheinrichtungen ( diese sind nicht dargestellt) zusammenarbeitet. Am Ende der Stoffdrückerstange 19 ist mit einer Schraube 23 ein Nähfuß 24 befestigt, der in bekannter Weise durch eine Stoffdrückereinrichtung (diese ist nicht dargestellt) auf einen Stofftransporteur 25 gedrückt wird, der Teil einer in dem Untergehäuse 11 angeordneten Stofftransportvorrichtung (diese ist nicht dargestellt) bildet.
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Die Oberseite des Arms 14 wird von einer oberen Abdeckung 27 bedeckt, auf der ein Spulendorn 28, eine Fadenführung 29 und eine Oberfadenspanneinrichtung 30 vorgesehen sind. Der Faden von einer auf dem Spulendorn 28 angeordneten Fadenspule wird durch die Fadenführung 29 zu der Oberfadenspanneinrichtung 30, anschließend nach unten um eine Umlenknase 32 und dann nach oben zu dem Fadengeber 33 geführt. Der Fadengeber 33 bewirkt das Fadengeben synchron mit der Hin- und Herbewegung des Endes der Nadelstange 20.
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Bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind der Ständer 12 und der Arm 14 mit einer Frontöffnung 35 (siehe Fig. 2) ausgebildet, um einen Teil einer eine elektronischen Steuereinheit bildenden Baugruppe 40, die weiter unten beschrieben werden wird, aufzunehmen. Die genaue Anordnung und Größe hängt von der jeweiligen Konstruktion ab. Es gibt viele verschiedene Anordnungen der Funktionen und Arten der Steuerung, die in größeren oder kleineren Öffnungen kombiniert werden können. Aus betriebstechnischen oder ästhetischen Gründen können auch mehr als eine Öffnung mit mehr als einer Frontplatte vorgesehen sein.
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In der Fig. 2 ist die Nähmaschine 10 perspektivisch in einer Durchsichtsdarstellung wiedergegeben, um die Ansicht einiger der für den Betrieb der Nähmaschine notwendigen Bauteile zu zeigen. Das Gehäuse kann zur Aufnahme von Bauteilen für besondere Betriebsfunktionen ausgebildet sein, die für ein Luxusmodell erwünscht sind, ohne daß es notwendig wäre, daß diese Bauteile in allen Modellen vorgesehen sind. In Fig. 2 ist der in dem Kopf 16 des Armes 14 vorgesehene Nadelstangenträger 18 dargestellt, der über einen Antriebsarm 41 mit einem Linearmotor 42 für die Auslenkung der Nadelstange verbunden ist, der von einer an dem Nähmaschinenarm 14 befestigten Bügel 43 getragen wird. Elektrische Leitungen 44 für den Linearmotor 42 enden in einem Stecker 45 für den Nadelstangenauslenkungsmotor.
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Eine gedruckte Schaltungsplatte 51 ist in dem Arm 14 neben der Nähmaschinenhauptwelle bzw. Armwelle 52 angeordnet, die eine Impulse erzeugende Nockenscheibe 53 trägt. Auf der gedruckten Schaltungsplatte 51 sind Bauteile für die Stromversorgung und jene Bauteile angeordnet, die zur Erzeugung der Impulse in Verbindung mit der Impulse erzeugenden Nockenscheibe 53 notwendig sind.
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Eine Niederspannung für die Stromversorgung wird von einem Transformator 56 erhalten, der von einem Befestigungselement 57 im Ständer 12 getragen wird. An dem Befestigungselement 57 ist auch ein Linearmotor 60 für den Stofftransport angeordnet, der über eine Verbindung 61 mit einem Hebel 62 verbunden ist, welcher mit einer Steuerwelle 63 für den Stofftransport verbunden ist. Die Steuerwelle 63 für den Stofftransport ist mit einer Stofftransportsteuerung (diese ist nicht dargestellt) verbunden, die Teil eines Stofftransportsystems (dieses ist nicht dargestellt) bildet.
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In Fig. 3 ist eine zusammengebaute, eine elektronische Steuereinheit bildende Baugruppe 40 dargestellt, die sowohl zur Steuerung der in dem Gehäuse der Nähmaschine vorgesehenen Betriebsmittel als auch für diejenigen Bauteile erforderlich ist, die vorgesehen sind, um erwünschte Betriebsfunktionen zu erhalten. So umfaßt die elektronische Steuereinheit einen Hauptschalter 70, der eine Aus-Stellung und Stellungen für niedere und hohe Geschwindigkeiten des Hauptantriebsmotors aufweist. Ferner gehört zu der Steuereinheit eine Einstellscheibe 72 für die Größe der Nadelstangenauslenkung, eine Einstellscheibe 74 für die Nadel-Mittenstellung und eine Einstellscheibe 76 für den Stofftransport. Druckschalter 78 a-f werden verwendet, um einen besonderen Satz von Mustern auszuwählen, die durch veränderliche Kennzeichen 79 auf einer Laufsymbol-Anzeigetafel 77 (siehe Fig. 4) dargestellt sind. Die Auswahl eines besonderen Mustersatzes wird durch Leuchtdioden 80 a-f angezeigt, die den gedrückten Druckknöpfen 78 a-f entsprechen.
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Eine Scheibe 82 kann betätigt werden, um die Anzeige auf der Tafel 77 zu bewegen, um ein besonderes Muster in jedem Satz auszuwählen, wie es durch die Stellung des besonderen Musters mit dem Block 83 angezeigt wird, der aus gefärbtem Glas oder aus einer transparenten Abdeckung eingeritzten Linien besteht.
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Durch Betätigen des Druckknopfs 85, dem die Leuchtdiode 86 und das Kennzeichen 87 zugeordnet sind, wird das Nähen mit geradem Stich bewirkt. Rückwärtsnähen wird durch den Druckknopf 89, dem die Leuchtdiode 90 und das Kennzeichen 91 zugeordnet sind, hervorgerufen. Eine Betriebsfunktion kann dadurch auch vorgesehen werden, daß beispielsweise für die Betriebsart mit einem einzigen Muster ein Druckknopf 93 vorgesehen wird, dem die Leuchtdiode 94 und das Kennzeichen 95 zugeordnet sind.
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In Fig. 4 ist die elektronische Steuereinheit 40 der Fig. 3 teilweise auseinandergenommen dargestellt, um eine elektronische Schaltungsplatte 100, auf der die für die erforderlichen Steuerfunktionen notwendigen elektronischen Bauteile angeordnet sind und die Frontplatte 102 zu zeigen, die den notwendigen Zugang zu der Schaltungsplatte gewährt.
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Die elektronische Schaltungsplatte 100 kann in der Frontplatte 102 angeordnet sein, um die dargestellte Baugruppe 40 zu bilden. Sie kann aber auch am Nähmaschinenrahmen getrennt jedoch anschließend an die Platte 102 befestigt werden, um eine größere Freiheit beim Schaffen einer ästhetisch ansprechenden Nähmaschine zu haben.
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Auf der elektronischen Schaltungsplatte 100 sind der Hauptschalter 70 und die Leuchtdioden 80 a-f, 86, 90 und 94 angeordnet. Eine Schaltereinheit 104 umfaßt die verschiedenen Schaltkontakte, die durch die Druckknöpfe 78 a-f, 85, 89 und 93 betätigt werden. Der LSl- Schaltkreis 105 auf der elektronischen Schaltungsplatte 100 ist ein Festkörperspeicher, in dem die Auslenk- und Stofftransportinformation beim Nähen von Mustern und auch andere Steuerinformationen zur Steuerung der Betriebsmittel und der Bauteile für die erwünschten Betriebsfunktionen gespeichert sind. Wegen der übersichtlicheren Darstellung sind nur jene Bauteile dargestellt, die zur Steuerung der Auslenkung und des Stofftransportes notwendig sind. lmpulse, die von der impulserzeugenden Nockenscheibe 53 und den impulserzeugenden Bauteilen auf der gedruckten Schaltungsplatte 51 erzeugt werden, werden über Leitungen 54 und einen Stecker 55 der elektronischen Schaltungsplatte 100 über Anschlüsse 101 zusammen mit dem Strom zugeführt, der für die verschiedenen elektronischen Bauteile, die auf der elektronischen Schaltungsplatte angeordnet sind, notwendig ist.
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Die von der LSI-Schaltung 105 abgegebene digitale Musterinformation wird zu D/A-Konvertern 107 und 117 für die Auslenkung und den Stofftransport geführt. Durch ein Potentiometer 108 kann das zu einem Servoverstärker 109 für die Auslenkung geführte Analogsignal verringert werden, so daß die Weite der Auslenkung eingestellt werden kann. Leistungstransistoren 110, 110&min; für die Auslenkung sind auf einem Kühlblech 115 angeordnet und versorgen den Auslenkungs-Linearmotor 42 über Leitungen 44 und den Stecker 45 und die Anschlüsse 111 mit Strom. Ein Kühlblech 115 ist mit Kühlrippen (diese sind nicht dargestellt) auf der Rückseite der Platte 100 ausgebildet, um die Wärmeableitung zu fördern.
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Das Stofftransportsignal von dem D/A-Konverter 117 wird durch ein Potentiometer 1 18 verringert, um das Stofftransportsignal von dem Stofftransport-Servoverstärker 119 zu den Leistungstransistoren 120, 120&min; einzustellen. Diese Leistungstransistoren sind ebenfalls auf dem Kühlblech 115 angeordnet. Durch die Leistungstransistoren 120, 120&min; wird der Stofftransport-Linearmotor 60 über Leitungen 64 und den Stecker 65 und die Anschlüsse 121 auf der elektronischen Steuerplatte 100 mit Strom versorgt.
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Ein Steuerpotentiometer 125 für die Nadelmittenstellung ist mit der gedruckten Schaltungskarte 51 für die Stromversorgung über den Anschluß 101, den Stecker 55 und die Leitung 54 verbunden.
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Der Schleifkontakt des Auslenk-Potentiometers 108, des Stofftransport-Potentiometers 118 und des Potentiometers 125 wird durch die Knöpfe 72, 76 bzw. 74 betätigt, die auf den Wellen der Schleifkontakte befestigt sind, die durch Öffnungen 130 in der Platte 102 hervorstehen.
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Die oben beschriebene Steuereinheit ist eine von vielen, die als Steuereinheit vorgesehen sein kann. Eine Steuereinheit für andere Betriebsfunktionen kann durch einfachen Austausch von Schaltungsplatte 100 und Frontplatte 102 ggf. als Einheit erhalten werden. Durch geeignete unterschiedliche Ausgestaltung der Baugruppen 40 können verschiedene Betriebsfunktionen erhalten werden, wie z. B. die Begrenzung der Auslenkung bei dem Nähen mit Doppelnadeln und ferner können Muster in Abhängigkeit der Anforderungen des Bekleidungsmarktes, die Arten von Knopflöchern (runde Enden oder eckige Enden) und die vorgegebenen Stichparameter geändert werden, oder es können Sicherheitsvorkehrungen hinzugefügt werden, wie z. B. das Unterbinden einer Auslenkung, wenn eine Platte für das Geradeausnähen verwendet wird. Andere Betriebsfunktionen, die sich ohne weiteres für den Durchschnittsfachmann ergeben, können aufgrund dieser Erfindung ohne weiters bei Nähmaschinen vorgesehen werden.
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In Fig. 5 ist ein Teil einer stark vereinfachten Baugruppe 40&min; dargestellt, die nur die Betriebsfunktionen für vorwärts, rückwärts und zick-zack aufweist. Die Verwendung der Baugruppe 40&min; würde, wie ohne weiters zu sehen ist, eine Nähmaschine mit einer Grundausrüstung liefern, die ganz bedeutend weniger Betriebsfunktionen aufweist, als eine solche mit der in Fig. 3 dargestellten Baugruppe 40. Jedoch würden die hauptsächlichsten Betriebsmittel dieser Maschine verwendet. für den Durchschnittsfachmann sind diejenigen Anderungen offensichtlich, die an der elektronischen Schaltungsplatte 100 gemäß Fig. 4 vorgenommen werden müßten, um eine solche für die Baugruppe 40&min; zu erhalten.
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Wie bereits erwähnt wurde, können die Frontplatte 102 und die elektronische Schaltungsplatte 100 voneinander getrennt in der Nähmaschine lediglich mit einer solchen Nähe zueinander angeordnet werden, die notwendig ist, daß von der Platte 102 her die elektronische Schaltungsplatte erreicht werden kann. Für den Durchschnittsfachmann ist es zu erkennen, daß die Potentiometer 108, 118 und 125 auf der Frontplatte 102 angeordnet werden können, wodurch vielmehr eine elektrische als eine mechanische Verbindung mit der elektronischen Steuerplatte benötigt wird, wodurch die Flexibilität beim Entwurf wesentlich erhöht wird. Ähnliche Maßnahmen können in bezug auf die Schaltereinheit 104 und die Leuchtdioden 80 a-f, 86, 90 und 94 auf der Frontplatte 102 getroffen werden, die lediglich elektrische Verbindungen mit der elektrischen Schaltungsplatte 100 benötigen. Andere elektronische Auswahlsysteme können ohne weiteres vorgesehen werden, wie z. B. Kipphebelschalter oder Schiebeschalter, die die gleiche Funktion wie die Druckknopfschalter dieser Ausführungsform erfüllen. Andererseits können alle Bauteile auf der elektronischen Schaltungsplatte 100 angeordnet werden, wobei die Frontplatte 102 lediglich eine Schmuckfunktion hat. In diesem Fall wären alle Elemente für die Musterauswahl bei dieser Ausführungsform auf der elektronischen Schaltungsplatte 100 so angeordnet, daß sie durch Öffnungen in der Frontplatte 102 hervorstehen.