DE8435387U1 - Vorschubantrieb für eine Stichgruppennähmaschine - Google Patents

Description

- 1 Vorschubantrieb für eine Stichgruppennähmaschine

Eine dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechende Stichgruppennähmaschine ist der DE-PS 824 738 entnehmbär. Bei dieser bekannten Stichgruppennähmaschine handelt es sich um eine Knopflochnähmaschine mit einem das Nähgut im Bereich des zu bildende Knopfloches erfassende Nähguthalter. Der Nähguthalter wird durch eine bei der Rilrfunff pinPS ICnnnflnnhcs einmal wnllofünriiir nmlaiifonrio

Kurvenscheibe angetrieben, wobei eine erste Kurvennut in Verbindung mit einem ersten Getriebe den Nähguthalter parallel 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 KulissenfUhrung aufweist. In die Kulissenführung 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 Antriebsmechanismus 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 raitverändert werden soll, muß das Ubersetzungsverhältnis des Antriebsmechanismus sehr genau auf das übersetzungsverhältnis des ersten Getriebes abgestimmt werden. Diese gegenseitige Abstimmung bzw. Einstellung ist zeitaufwendig und erfordert eine gewisse Geschick15 lichkeit 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.

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Der im Anspruch 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

äüCu bei honen Drehzahlen der Näiüoäsüriine äüf 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 Näh-

guthalters 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 Ausgangsdrehzahl der steuerbaren Kupplungseinrichtung 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 der Anordnung nach Anspruch 2 ergibt sich die Möglichkeit, bereits im Getriebezug zwischen dem Antriebsmotor und der Kupplungseinrichtung eine Drehzahluntersetzung durchzuführen, sofern die Ausgangsdrehzahl der

Kupplungseinrichtung sehr viel kleiner ist als die Drehzahl des Antriebsmotors. In diesem Fall ist der Sehlupf innerhalb der Kupplungseinrichtung geringer, wodurch die Wärmeentwicklung der Kupplungseinrichtung reduziert und die Lebensdauer vergrößert ist.

Demgegenüber bietet die Anordnung nach Anspruch 3 eine besonders kompakte und dadurch raumsparende Bauweise.

Die Anordnung gemäß Anspruch &Iacgr; ermöglicht eine Reduzierung der Eingangsdrehzahl der Kupplungseinrichtung bei gleichzeitiger kompakter Bauweise, wenn der Motor und die steuerbare Kupplungseinrichtung als Baueinheit zusammengefaßt sind und das zwischengeschaltete Untersetzungsgetriebe beispielsweise als raumsparendes Umlaufrädergetriebe ausgebildet ist.

Eine bestimmte, als Riegelnaht bezeichnete Art von Stichgruppen besteht aus einer oder mehreren Reihen geradlinig verlaufender sogenannter Spannstiche und einer Vielzahl 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 6 angegebene Maßnahme besteht nun die Möglichkeit, bei unveränderter Länge der Riegelnaht die Anzahl und damit die Stichlänge der Spannstiche

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unverändert beizubehalten und demgegenüber die Anzahl und damit die Stichlänge der Zickzackstiehe zu variieren, wodurch an den jeweiligen Einsatzzweck und die Stoffart angepaßte Riegelnähte mit stets optimaler Spannstichlänge von 2,5 mm 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 Q^r Riegelnaht so verändert, daß auch in diesem Fall die optimale Spannstichlänge von 2,5 mm beibehalten wird. Die Maßnahme nach Anspruch 6 ermöglicht es somit, die in einer Steuerkurvenscheibe enthaltenen Grunddaten einer Stichgruppe auch noch abschnittsweise 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 7 ist ein vorteilhafter prinzipieller Aufbau der Steuereinrichtung angegeben, welche die FUhrungsgröße für den der steuerbaren Kupplungseinrichtung zugeordneten Regelkreis bildet.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Stichgruppennähmaschine, eines Antriebsmotors und einer separaten Kupplungseinrichtung für den Antrieb der Kurvenscheibe;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht der Stichgruppennähmaschine;

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Fig. 3 eine Schnittdarstellung nach Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung nach Linie IV-IV der Fig. 3f

Fig. 5 ein Blockschaltbild der .Regel- und Steuerschaltung für den Antriebsmotor und die separate Kupplungseinrichtung;

Fig. 6 eine Darstellung einer Riegelnahto

Die Nähmaschine weist ein Gehäuse 1 auf, das aus einer Bodenplatte 2, einem Sockel 3, einem Tragarm 4, einem Ständer 5 und einem Arm 6 besteht, der in einen Kopf 7 ausläuft. Im Arm 6 ist eine Armwelle 8 gelagert, die über eim Kurbel 9 und einen Lenker 10 eine Nadelstange 11 antreibt. In der Nadelstange 11 ist eine fadenführende Nadel 12 befes igt, die zur Bildung von Nähstichen mit einem nicht dargestellten Greifer zusammenwirkt.

Die Nadelstange 11 ist in einem Rahmen 13 aufgenommen, der auf einem parallel zur Längsachse des Armes 6 verlaufenden Bolzen 14 verschiebbar gelagert und mit einer parallel zu ihm verlaufenden Schubstange 15 verbunden ist. Die Schubstange 15 bildet das Abtriebsglied eines Zickzack-Stichstellers 16, mit dem die Uberstichbreite von Zickzackstichen gesteuert wird. Bei dem Zickzack-Stichsteller 16 handelt es sich um einen bekannten Gelenkstichsteller. Er weist einen Hebel 17 auf, dessen 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 an-

getrieben. 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 wesentliehen 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 Außenseite des Armes 6 eine Kurbel 24. Die Kurbel 2¹I ist über einen Lenker 25 mit einem Arm einer zweiarmigen Kurbel 26 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 Ku.'bei ist eine Zugstange 28 angelenkt. ^l<

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 27 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 34 angelenkt, der in einem Ansatz des Sockels 3 gelagert ist. Im Hebel 34 ist eine Abtastrolle 36 gelagert.

Im Sockel 3 ist eine vertikal verlaufende Welle 37 gelagert, die an ihrem unteren Ende eine Kurvenscheibe trägt. Die Welle 37 steht über ein Kegelradgetriebe 39 mit einer Welle 40 in Antriebsverbindung, die eine

Riemenscheibe 110 trägt. Die Kurvenscneibe 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 Zick-

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zack-Stichstellers 16 innerhalb der durch die manuell einstellbare Kurvenscheibe 31 festgelegten Grenzen steuert.

Die Kurvenscheibe 38 enthält an 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. Am oberen Ende der Welle 47 ist ein verbreiterter Ansatz 48 ausgebildet. Auf dem Ansatz 48 ist durch Schrauben 49 ein Tragarm 50 befestigt, auf dem ein im cRierschnitt U-förmiger Schlitten 51 verschiebbar angeordnet ist. An der Unterseite des Schlittens 51 sind zwei den Tragarm 50 teilweise untergreifende Halteleisten 52, 53 öarch Schrauben 54 befestigt. In einer nicht dargestellten Aussparung des Schlittens 51 sind gleichfalls nicht dargestellte Tellerfedern angeordnet, die auf den Tragarm 50 drücken m und bewirken, daß der Schlitten 51 reibschlüssig gegen selbsttätiges Verschieben gesichert ist. Auf der Oberseite des Schlittens 51 ist ein flacher zylindrischer Ansatz 55 ausgebildet. Auf dem Ansatz 55 ist ein e

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 an-

geordnet, der in einer parallel zur Längsachse des Tragarmes 4 verlaufenden Führung 65 des Sockels 3 verschiebbar gelagert ist. Das andere Ende des Armes 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 4 ist mit 68 bezeichnet. An der Unterseite des Armes 63 ist in der Nähe der Nähguttragplatte 66 ein Gleitstein 69 drehbar angeordnet. Der Gleitstein 69 ist verschiebbar in einer Führungsnut aufgenommen, die in einem im Tragarm 4 angeordneten Einsatz 71 ausgebildet ist. Die Führungsnut 70 hat in ihrer Längsrichtung eine solche Form, daß sie bei Verschwenken das Armes 63 um die Drehachse des Gleitsteines 64 der Schwenkbewegung des Armes 63 eine Längsverschiebung überlagert, so daß der Arm 63 im Bereich der Durchtrittsöffnung 67 eine geradlinige, quer zur Längsachse des Tragarmes 4 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 74 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 51 befestigte Halteleiste 52 ist als eine seitlich über den Schlitten 51 hinausragende Zahnstange ausgebildet und kämmt mit einem in einer Aussparung 78 des Ansatzes 48 angeordneten Ritzel 79.Das

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Ritzel 79 ist auf einer Welle 80 befestigt, die in einer zentrischen Bohrung 81 der Welle 47 angeordnet ist. Am unteren Ende der Welle 80 ist die Stellwelle 82 eines stetig verstellbaren Potentiometers 83 festgeklemmt. Das Gehäuse 8¹I des Potentiometers 83 ist durch eine Winkelplatte 85 am Hebel 16 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 88 wirkt mit einem zweiten induktiven Schlitzschalter 90 zusammen.

Der Hebel 46 mit dem Tragarm 50 und der durch den Stellhebel 60 auf dem Tragarm 50 verschiebbare Schlitten 51 bilden gemeinsam mit dem Mitnehmer 56 ein Getriebe 91 für den Nähguthalter 73·

Bei dem in Fig. 5 vereinfacht dargestellten Antriebsmotor 111 handelt es sich um einen sogenannten Positioniermoior. Der Antriebsmotor 111 besteht aus dem eigentlichen Motorteil 112, einem eine Schwungscheibe und eine Magnetwicklung 114 enthaltenden, mit der Motorwelle 115 verbundenen Kupplungsteil 116, einem mit einer Magnetwicklung 117 versehenen gehäusefesten Bremsteil II8 sowie einer auf der Abtriebswelle 119 drehfest gelagerten, axial verschiebbaren Kupplungs-Brems-Seheibe T20, die zwischen dem Kupplungsteil 116 und dem Bremsteil 118 angeordnet ist. Auf der Abtriebswelle 119 ist eine Riemenscheibe 121 befestigt, die über einen Keilriemen 122 mit einer auf der Armwelle 8 befestigten Riemenscheibe 123 in Antriebsverbindung steht.

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Mit der Schwungscheibe 113 des Antriebsmotors 111 ist eine Riemenscheibe 124 fest verbunden. Ein über die Riemenscheibe 124 laufender Keilriemen 125 treibt über eine Riemenscheibe 126 die Eingangswelle 127 einer steuerbaren Kupplungseinrichtung 128 an. Hierbei ist der Keilriemen 125 durch eine öffnung 129 des Motorgehäuses 130 und eine öffnung 131 des Kupplungsgehäuses 132 hindurch"eführt

Die Kupplungseinrichtung 128 enthält wie der Antriebsmotor 111 einen aus einer Schwungscheibe 133 und einer Magnetwicklung 134 bestehenden, mit der Eingangswelle verbundenen Kupplungsteil 135» einen mit einer Magnetwicklung 136 versehenen gehäusefesten Bremsteil 137 sowie eine auf einer Abtriebswelle I38 drehfest gelagerte, axial verschiebbare Kupplungs-Brems-Scheibe 139, die zwischen dem Kupplungsteil 135 und dem Bremsteil angeordnet ist. Auf der Abtriebswelle I38 ist eine Riemenscheibe 140 befestigt, die über einen Keilriemen 141 mit der auf der Welle 40 befestigten Riamenscheibe 110 gleichen Durchmessers in Antriebsverbindung steht, wobei das Drehzahlverhältnis der Wellen 40, 138 den Wert 1 : 1 hat. Am Ende der Welle 40 ist ein Tachogenerator 142 befestigt.

Zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors 111 ist ein nicht dargestellter Hauptschalter vorgesehen. Für den Betrieb des Kupplungs- und Bremsteils 116, 118 dient eine bekannte Regelschaltung 143, wie sie z. B. in der DE-PS 17 63 693 geoffenbart ist. Die Regelschaltung 143 enthält einen Regelverstärker 144 mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen. Dem einen Eingang ist ein zum In-Betrieb-Setzen der Nähmaschine dienender Schalter 145 mit verzögerter selbsttätiger Ausschaltung sowie ein hierzu

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parallelgeschalteter Schaltkontakt 146 eines Relais 147 I

zugeordnet, über diesen Eingang wird dem Regelverstärker |

144 ein Drehzahl-Sollwert der Armwelle 8 eingegeben. Der j

andere Eingang ist mit einem auf der Armwelle 8 bzn. in &idiagr;

Fig. 5 auf der Abtriebswelle 119 befestigten Tacho- \

generator 148 verbunden, dessen Ausgangsspannung den \ Drehzahl-Istwert der Armwelle 8 bzw. der Abtriebswelle

119 bildet. Der eine der beiden Ausgänge des Regel- ' Verstärkers 144 ist mit der Magnetwicklung 114 des

Kupplungsteils 116 und der andere Ausgang mit der j Magnetwicklung 117 des Bremsteils 118 verbunden.

Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 148 wird gleichzeitig zwei manuell verstellbaren Potentiometern 149, 150 zugeführt, von denen das eine (149) der Einstellung der Stichlänge lgp von Spannstichen SP und das andere (150) der Einstellung der Stichlänge lzz von Zickzackstichen ZZ dient. Die Ausgangsspannung B1, B2 der beiden Potentiometer 149, 150 wird über einen Wechselkontakt 151 eines Relais 152 abwechselnd einem ersten Eingang eines Dividiergliedes 153 als Dividend zugeführt. Das mit dem Getriebe 91 mechanisch gekoppelte Potentiometer 83 dient der Einstellung der Riegellänge Ir. Die Ausgangsspannung C des Potentiometers 83 wird als Divisor einem zweiten Eingang des Dividiergliedes 153 zugeführt.

Bei dem Dividierglied 153 handelt es sich um einen in einer Dividierschaltung betriebenen Vier-Quadrant-Analog-Multiplizierer ICL 8013 der Firma Intersil mit der Funktion A = 10 B ,

Der Faktor 10 ergibt sich aus dem inneren Aufbau des Dividiergliedes 153·

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Die Ausgangsspannung A des Dividiergliedes 153 wird als die den Drehzahl-Sollwert der Abtriebswelle 138 der Kupplungseinrichtung 128 darstellende Führungsgröße W einem ersten Eingang eines Regelverstärkers 154 zugeführt, der wie der Regelverstärker 144 ebenfalls zwei Eingänge und zwei Ausgänge hat. Der andere Eingang ist mit dem Tachogenerator 142 verbunden, dessen Ausgangsspannung die den Drehzahl-Istwert der Abtriebswelle 138 darstellende Regelgröße X bildet. Der eine der beiden Ausgänge de«r Regelverstärkers 154 ist mit der Magnetwicklung 134 des Kupplungsteils 135 und der andere Ausgang mit der Magnetwicklung I36 des Bremsteils 137 verbunden.

Der Regelverstärker 154, die Kupplungseinrichtung 128 und der Tachogenerator 142 bilden gemeinsam einen Regelkreis 155. Der Tachogenerator 148, die Potentiometer 83, 149, 150 und das Dividierglied 153 bilden zusammen eine Steuereinrichtung 156 zur Bildung der Führungsgröße W für den Regelkreis 155.

Der als wegabhängiger Schalter wirkende Schlitzschalter 89 ist mit dem Relais 152 verbunden, das bei Freigabe des Schlitzschalters 89 den Wechselkontakt 151 so schaltet, daß das für die Einstellung der Spannstichlänge IsSpP dienende Potentiometer 149 mit dem Dividierglied 153 verbunden ist. Der ebenfalls als wegabhängiger Schalter wirkende Schlitzschalter 90 ist mit dem Relais 147 verbunden, das bei Freigabe des Schlitzschalters 90 den Schaltkontakt 146 in Offenstellung schaltet und damit den Drehzahl-Sollwert des Antriebsraotors 111 auf Null setzt.

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Die Stichgruppennähmaschine arbeitet wie folgt:

&Igr; Der Motorteil 112 des Antriebsmotors 111 wird über den

nicht dargestellten Hauptschalter zu Arbeitsbeginn eingeschaltet und erst wieder am Arbeitsende ausgeschaltet, so daß er auch während der Pausen zwischen den einzelnen Nähvo.rgängen in Betrieb bleibt. Die kontinuierliche Drehbewegung der Motorwelle 115 wird über die Riemenscheibe 124 und den Keilriemen 125 auf die Riemenscheibe 126 der Kupplungseinrichtung 128 übertragen, wodurch deren Schwungscheibe 133 ebenfalls kontinuierlich umläuft. <·

Die Arbeitsweise der Nähmaschine wird anhand der Bildung einer als Riegelnaht bezeichneten Art einer Stichgruppe erläutert. Die in Fig. 6 dargestellte Riegelnaht weist eine Reihe geradlinig verlaufender Spannstiche SP auf, die gegen Er'Je der Riegelnaht allmählich in Zickzackstiche übergeben. Die Stichlänge der Spannstiche SP ist mit lgp 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 überdecken. Am Ende der Zickzacknaht liegen wieder ein oder mehrere Querstiche QS und ein oder mehrere Vernähstiche VS, die an der Stelle des letzten Querstiches QS gebildet werden.

Die in Fig. 6 dargestellte Riegelnaht besteht aus insgesamt 48 Stichen und hat eine Riegellänge Ir von 40 mm. Die 48 Stiche unterteilen sich in 16 Spannstiche SP, 4 Querstiche QS, 1 Vernähstich VS und 27 Zickzackstiche ZZ. Hierbei haben die Spannstiche SP eine Stichlänge

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und die Zickzackstiche ZZ eine Stichlänge = 40 mm =1,48 mm.

Die Kurvenscheibe 38 dreht sich bei der Bildung der Riegelnaht nach Fig. 6 während des gesamten Nähvorganges, also sowohl im Spannstich- als auch im Zickzackbereich mit gleichbleibender Drehzahl. Für die Bildung, der Spannstiche SP soeht^.. ein Winkelbereich von

360 . 16 = 120°
415

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 A rsp im Spannstichbereich beträgt 1,285 mm, der radiale Kurvenanstieg &Lgr; r^z im Zickzackbereich 0,74 mm.

jj Für die Bildung der Spannstiche SP muß die Ausgangs

drehzahl &eegr;&kgr; der die Kurvenscheibe 38 antreibenden Kupplungseinrichtung 128 bzw. der Welle 40 einem bestimmten Verhältnis zur Drehzahl n^ der Armwelle 8» zur Riegellänge Ir und zur Stichlänge· lsp stehen. Diese einzelnen Einflußgrößen stehen in folgendem Funktionsverhältnis nj( ^, lsp . &eegr; &agr;

¹R

30

^j Für die Bildung der Riegelnaht nach /ig. 6 ist über den

J Stellhebel 60 der Schlitten 51 auf dem Tragarm 50 gemäß

' Fig. 3 nach links bis an die Grenze des Steilbereiches

i; verschoben. In dieser Stellung des Schlittens 51 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 51 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 91 analogen Wert ein. Das für die Einstellung der Stichlänge lgp bestimmte Potentiometer 149 ist stets auf die Stichlänge 2,5 mm eingestellt. Das für die Einstellung der Stichlänge lzz bestimmte Potentiometer 150 wird auf den Wert der gewünschten Stichlänge lzz eingestellt, d. h. bei der Riegelnaht nach Fig. 6 auf 1,48 mm.

Die Nähmaschine wird durch Betätigen des Schalters 145 in Betrieb gesetzt, indem der Antriebsmotor 111 die Armwelle 8 durch wechselnde Beaufschlagung des Kupplungsteils 116 und des Brerasteils 118 antreibt, wobei die Beaufschlagungsdauer des Kupplungsteils 116 und des Bremsteils 118 in Abhängigkeit vom Vergleich des Drehzahl-Sollwertes mit dem Drehzahl-Istwert erfolgt. Während der ersten Stiche wird die Armwelle 8 mit einer Drehzahl von 1000 min~1 angetrieben. Hit dem Einschalten werden das Potentiometer 83 und die Regelverstärker 144, 154 an Spannung gelegt.

Die von der Größe des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 91 abhängige und somit die Riegellänge Ir in analoger Form abbildende Ausgangsspannung C des Potentiometers 83 liegt stetig am Dividierglied 153 an. Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 148 wird gleich-

^O zeitig den beiden Potentiometern 149, 150 zugeführt.

Beim In-Betrieb-Setzen der Nähmaschine befindet sich die Segmentscheibe 86 außerhalb des Schlitzschalters 89. In dieser Stellung des Schlitzschalters 89 ist das Relais 152 so geschaltet, daß der Wechselkontakt 151 das für die

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Mitnehmer 56 den größtmöglichen Abstand zur Drehachse der Welle 47, so daß beim Getriebe 91 das maximale übersetzungsverhältnis eingestellt ist. Beim Verschieben des Schlittens 51 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 91 analogen Wert ein. Das für die Einstellung der Stichlänge lgp bestimmte Pnhpnl·. 1 nmof ar· 1)10 &tgr; ot- ct-afc auf &EEgr;&idigr;&ogr; CH'nhlBnno O C mm

eingestellt. Das für die Einstellung der Stichlänge 1%% bestimmt^· Potentiometer 150 wird auf den Wert der gewünschten Stichlänge lzz eingestellt, d. h. bei der Riegelnaht nach Fig. 6 auf 1,48 ram.

Die Nähmaschine wird durch Betätigen des Schalters 145 in Betrieb gesetzt, indem der Antriebsmotor 111 die Armwelle 8 durch wechselnde Beaufschlagung des Kupplungsteils 116 und des Bremsteils 118 antreibt, wobei die Beaufschlagungsdauer des Kupplungsteils 116 und des Bremsteils 118 in Abhängigkeit vom Vergleich des Drehzahl-Sollwertes mit dem Drehzahl-Istwert erfolgt. Während der ersten Stiche wird die Armwelle 8 mit einer Drehzahl von 1000 min~1 angetrieben. Mit dem Einschalten "werden das Potentiometer 83 und die Regelverstärker 144, 154 an Spannung gelegt.

Die von der Größe des 'Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 91 abhängige und somit die Riegellänge Ip in analoger Form abbildende Ausgangsspannung C des Potentiometers 83 liegt stetig am Dividierglied 153 an. Die Ausgangsspannung des Tachogenerators 148 wird gleichzeitig den beiden Potentiometern 149, 150 zugeführt.

Beim In-Betrieb-Setzen der Nähmaschine befindet sich die Segmentscheibe 86 außerhalb des Schlitzschalters 89. In dieser Stellung des Schlitzsehalters 89 ist das Relais 152 so geschaltet, daß der Wechselkontakt 151 das für die

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Drehzahl n^ der Nähmaschine auf 4000 min"'' erhöht. Die sich damit proportional erhöhende Ausgangsspannung des TLchogenerators 148 bewirkt sofort eine entsprechende Vergrößerung des Wertes der Ausgangsspannung B1 des Potentiometers 149 und damit der Ausgangsspannung A des Dividiergliedes 153 bzw. der Führungsgröße W. Die Vergrößerung der Führungsgröße W führt unmittelbar zu einer entsprechenden Erhöhung der Drehzahl nj( der Äbtriebswelle 138 auf einen Wert von 71 min~1.

Zum Zeitpunkt der Inbetriebsetzung der Nähmaschine befindet sich die Segmentscheibe 88 außerhalb des Schlitzschalters 90. Dadurch ist das Relais 147 so geschaltet, daß der Schaltkontakt 146 geöffnet ist. Nach kurzer Zeit hat die Kupplungseinrichtung 128 die Welle so weit gedreht, daß die Segmentscheibe 88 in den Schlitzschalter 90 einläuft und als Folge davon das Relais 147 geschaltet und der Schaltkontakt 146 geschlossen wird. Erst danach öffnet sich der mit verzögerter selbsttätiger Ausschaltung arbeitende Schalter 145, so daß ab diesem Zeitpunkt die Regelverstärker 144, 154 über den geschlossenen Schaltkontakt 146 an Spannung liegen.

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 51 und den Mitnehmer 56 übertragen. Der Mitnehmer 56 verschwenkt den Arm 63 um die Drehachse auf dem Gleitstein 64.

Das durch die Lage des Schlittens 51 bestimmte über-Setzungsverhältnis des Getriebes 91 und die in Abhängig-

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keit vom Übersetzungsverhältnis sowie der Drehzahl n^ und der eingestellten Spannstichlänge lgp gesteuerte Drehzahl nj£ der Abtriebswelle 138 bewirken, daß der Nähguthalter 73 im Bereich der Durchtrittsöffnung 67 während jeder Stichbildung um einen Betrag von 2,5 ram verschwenkt wird, wodurch sich entsprechend lange Spannstiche SP ergeben. Die kontinuierliche Verschwenkung des Nähguthalters 73 führt zwar zu einer Ablenkung der im Nähgut eingestoche·» nen Nadel 12, jedoch ist die Ablenkung bei einer Stichiö lange von 2,5 ram 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 43 so weit nach unten gedrückt, daß die Zugstange 28 den Lenker 20 des Zickzack-Stichstellers 16 in einer im wesentlichen 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 axiale Lage der Schubstange 15» so daß der Rahmen 13 und die Nadelstange 11 keine seitlichen 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 36 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.

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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 Überstiehbreite b wie die nachfolgenden Zickzackstiche ZZ haben.

Die Überstiehbreite b ist durch die Einstellage der Kurvenscheibe 31 bestimmt. Die Kurvenscheibe 31 begrenzt die durch die Zugfeder 27 bewirkte Aufwärtsbewegung der Zugstange 28, indem sie für die Rolle 30 als Anschlag dient &ldquor;

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 152, wodurch der Wechselkontakt 151 umgeschaltet und das für die Einstellung der Stichlänge lzz vorgesehene Potentiometer 150 mit dem Dividierglied 153 verbunden wird. Jetzt ist die Drehzahl n% der Abtriebswelle 138 _. ¹ZZ . ⁿA

Da bei der Bildung der Riegelnaht nach Fig. 6 das Verhältnis der Stichlänge l§p zur Stichlänge lzz ^dera Verhältnis des radialen Anstiegs A rgp der Kurvennut zum radialen Anstieg &Dgr;> rzz entspricht und deshalb die Drehzahl der Abtriebswelle I38 im Bereich der Zickzackstiche ZZ die gleiche ist wie im Bereich der Spännstiche SP, hat in diesem Fall die Ausgangsspannung B2 des

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Potentiometers 150 den gleichen Wert wie die Ausgangsspannung B1 des Potentiometers 149, so daß die Führungsgröße W unverändert bleibt.

Gegen Ende des Nähvorganges wird die Drehzahl n^ der Armwelle 8 von 4000 min-"¹ auf 1000 min-"· verringert, unmittelbar darauf wird über die Steuereinrichtung 156 und den Regelkreis 155 die Drehzahl n^ der Abtriebswelle 138 im gleichen Verhältnis reduziert.

Nach einer vollständigen Umdrehung der Steuerkurvenscheibe 38 ist der Vernähstich VS gebildet und die Riegelnaht fertiggestellt. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die beiden Segmentscheiben 86 und 88 aus den Schlitzschaltern 89 bzw. 90 heraus, wodurch über die beiden Relais 147 und 152 zum einen der Schaltkontakt geöffnet und damit die Antriebsverbindung zur Nähmaschine unterbrochen und zum anderen der Wechselkontakt 151 wieder umgeschaltet und dadurch das Potentiometer 149 mit dem Dividierglied 153 verbunden wird. Die Abtriebswelle 119 des Antriebsmotors 111 wird nahezu schlagartig von der reduzierten Drehzahl auf Null abgebremst, wodurch auch die Ausgangsspannung des Tachogenerators 148 ebenso rasch auf Null zurückgeht. Als Folge davon wird nahezu verzögerungsfrei die Führungsgröße W zu Null und dementsprechend rasch die Abtriebswelle 138 der Kupplungseinrichtung 128 abgebremst, so daß kein nennenswerter Nachlauf der Kurvenscheibe 38 stattfindet.

Soll von der Riegelnaht nach Fig. 6 ausgehend die Riegellänge Ip verkürzt werden, so wird über den Hebel das übersetzungsverhältnis des Getriebes 91 verkleinert und dabei zugleich das Potentiometer 83 auf einen hierzu proportionalen Wert verstellt. Da jetzt der Divisor des

.35 Dividiergliedes 153 aufgrund der verringerten Ausgangs-

spannung C kleiner geworden ist, vergrößert sich der Wert der Ausgangsspannung A und der Führungsgröße W. Dies hat zur Folge, daß die Abtriebswelle 138 jetzt eine höhere Drehzahl ng hat. Bei einer Riegellänge Ir = 25 mm erhöht sich die Drehzahl ng sowohl für den Spannstich- als auch für den Zickzackstichbereich bei einer Drehzahl n^ von 1000 min-¹ auf 28,5 min"¹ und bei einer Drehzahl n^ von 4000 min"¹ auf 114 min-¹. Die höhere Drehzahl ng ergibt in Verbindung mit dem kleineren Ubersetzungsverhältnis des Getriebes 91 wieder eine Stichlänge lgp von 2,5 mm im Spannstichbereich und eine Stichlänge lzz von 1,48 mm im Ziekzackstichbereich. Allerdings besteht jetzt die Riegelnaht aus weniger Stichen.

Soll bei gleichbleibender Stichlänge Igp von 2,5 mm die Stichlänge lzz im Ziekzackstichbereich auf beispielsweise 0,6 mm reduziert werden, so wird die gewünschte Stichlänge lzz ^am Potentiometer 150 eingestellt, wodurch sich tine im Wert verringerte Ausgangsspannung B2 ergibt. Nach dem Umschalten des Wechselkontaktes 151 liegt daher am Dividierglied 153 ein kleinerer Dividend an, wodurch sich der Wert der Ausgangsspannung A und damit der Führungsgröße W verringert. Dies hat zur Folge, daß auch die Drehzahl ng der Abtriebswelle 138 während des Nähens im Ziekzackstichbereich niedriger ist als zuvor im Spannstichbereich. Während bei einer Riegellänge Ir von 40 mm und einer Drehzahl n^ von 1000 min"¹ die Drehzahl nj( im Spannstichbereich wieder 17»8 mm min"¹ beträgt, verringert sich die Drehzahl njj im Ziekzackstichbereich auf 9 min~¹. Bei einer Drehzahl n^ von 4000 min~¹ ergibt sich für den Spannstichbereich eine Drehzahl &eegr;&kgr; = 71 min"¹ und für den Ziekzackstichbereich &eegr;&kgr; = 36 min"¹. Die verringerte Drehzahl &eegr;&khgr; im Ziekzackstichbereich verkürzt also die Stichlänge lzz und bewirkt, daß die Anzahl der Zickzackstiche entsprechend größer als bei der Riegelnaht nach Fig. 6 ist.

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Claims (7)

1. Stichgruppennähmaschine mit einem Antriebsmotor, einer auf- und abbewegbaren und seitlich ausschwingbaren Nadel und einem durch eine Kurvenscheibe und ein Getriebe quer zur Schwingebene der Nadel bewegbaren Nähguthalter, dsssen Bewegung zum Verändern der Länge der zu nähenden Stichgruppe durch Verändern des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes einstellbar ist, wobei der Kurvenscheibe ein eigener Antrieb zugeordnet ist, dessen Drehzahl durch eine mit einem Verstärker verbundene Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Nähma.rchine und/oder vom Übersetzungsverhältnis des Getriebes und in Abhängigkeit von der Stichlänge und/oder der Länge der Sti^hgruppe sowie ggf. der unterschiedlichen Stichlänge verschiedener Sticharten (Spannstich, Zickzackstich) der Stichgruppe varriierbar ist, "^dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb von einer vom Anciiebsmotor (111) der Nähmaschine antreibbaren steuerbaren Kupplungseinrichtung (12b) gebildet ist, deren Ausgangsdrehzahl durch die Steuereinrichtung (156) veränderbar ist.
2. 2. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (128) über einen Riementrieb (124 - 126) mit dem Antriebsmotor (111) verbunden ist.
3. 3. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung direkt mit einem

   ^ axialen Ende des Antriebsmotors verbunden ist.

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4. 4. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn-■ zeichnet, daß die Kupplungseinrichtung unter Zwischen-

   schaltung eines Untersetzungsgetriebes mit dem Antriebsmotor verbunden ist.

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5. 5. Stichgruppennähmaschine nach einem oder mehreren der

   j Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der

   j. Verstärker (154) als Regeluerstärker Bestandteil eines

   Regelkreises (155) ist, dessen Regelgröße (X) der Ausgangsdrehzahl der die Kurvenscheibe (38) antreibenden Kupplungseinrichtung (128) entspricht und dessen Führungsgröße (W) von der Steuereinrichtung (156) gebildet wird.
6. 6. Stichgruppennähmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (156) bei Unterteilung der Stichgruppe in wenigstens zwei Abschnitte (Spannütichbereich, Zickzackstichbereich) mit unabhängig voneinander variierbarer Stichlänge einen wegabhängigen Schalter (89) aufweist, der nach einer der Länge des ersten Abschnittes (Spannstichbereich) entsprechenden Teilumdrehung der Kurvenscheibe (38) betätigbar ist.
7. 7. Stichgruppennähmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (156) zwei von der Ausgangsspannung eines mit der Nähmaschine verbundenen Tachogenerators (148) gespeiste Potentiometer (149, 150) aufweist, deren Ausgangsspannung (Bl, B2) durch einen durch den wegabhängigen Schalter (89) betätigbaren Umschalter (151, 152) einem Dividierglied (153) abwechselnd als Dividend zuführbar ist und daß die Steuereinrichtung (156) ein weiteres Potentiometer (83) aufweist, das mit einem das übersetzungsverhältnis des Getriebes (91) bestimmenden verschiebbaren Glied (51) mechanisch gekoppelt ist und dessen Ausgangsspannung (C) als Divisor dem Dividierglied (153) zugeführt ist, dessen Ausg^ngsspannung (A) die Führungsgröße (W) des Regelkreises (155) bildet.