CH639155A5

CH639155A5 - Drehzahlsteuereinrichtung fuer eine haushaltnaehmaschine.

Info

Publication number: CH639155A5
Application number: CH725179A
Authority: CH
Inventors: Patrice Jean Kemmel
Original assignee: Pfaff Haushaltmasch
Priority date: 1978-09-15
Filing date: 1979-08-08
Publication date: 1983-10-31
Also published as: JPS6314599B2; DE2840208A1; IT1123543B; SE7907497L; IT7925194A0; DE2840208C2; US4283666A; JPS5541198A; SE443381B

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehzahlsteuereinrichtung für eine Haushaltnähmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die bisher bekannten Einrichtungen dieser Art weisen den Nachteil auf, dass sich im unteren Drehzahlbereich nur eine unvollkommene Steuerung der Nähmaschine ergibt. Gerade im unteren Drehzahlbereich muss aber ein grosses Drehmoment zur Verfügung stehen, um bei niedriger Stichzahl der Nähmaschine eine grosse Durchstichkraft der Nadel zu gewährleisten.

Es ist zwar eine Haushaltnähmaschine bekannt (DE-OS 1 932 390), die einen Motor mit zwei Stromkreisen aufweist, von denen der erste Stromkreis zum normalen Antrieb mit veränderbarer Geschwindigkeit und der zweite Stromkreis zum Antrieb mit einer reduzierten Geschwindigkeit vorgesehen ist. Der zweite Stromkreis wird dann wirksam, wenn der in dem Fussanlasser eingebaute veränderbare Widerstand des ersten Steuerkreises durch Zurückstellung der Anlasserwippe vollständig abgeschaltet wird. Er dient dabei zum Anhalten der Nähmaschine in einer vorbestimmten Stellung der Nadel, meist in Nadelhochstellung. Dazu wird der zweite Stromkreis in der vorbestimmten Stellung abgeschaltet.

Die bekannte Anordnung weist den Nachteil auf, dass die Bedienungsperson, insbesondere am Ende des Näh Vorganges bei bereits stehender Maschine, den veränderbaren Widerstand durch geringfügige Betätigung der Anlasserwippe noch betätigt halten kann. Da der Widerstandsbetrag des Widerstandes in dessen oberstem Verstellbereich in der Regel den zum Anlauf des Motors notwendigen Widerstandsbetrag überschreitet, der durch die in der Maschine oder beim Nähvorgang auftretenden Reibungswiderstände bestimmt ist, läuft die Nähmaschine in diesem Verstellbereich meist nicht an.

Wenn die Bedienungsperson dann zufällig oder beabsichtigt den verstellbaren Widerstand durch vollständiges Zurücknehmen der Anlasserwippe abschaltet, wird der zweite Steuerkreis eingeschaltet und die Maschine wird in die vorbestimmte Anhaltestellung gebracht. Dadurch ist die Bedienungsperson stark gefährdet, insbesondere dann, wenn dies während eines Manipuliervorganges an der Nähmaschine erfolgt.

Mit der Erfindung sollen diese Nachteile vermieden und eine einfache Steuerungseinrichtung für die Veränderung der Geschwindigkeit einer Nähmaschine geschaffen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Drehzahlsteuereinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 eine Schaltung zu schaffen, welche bei Betätigung des veränderbaren Widerstandes im Bereich unterhalb einer vorbestimmten Drehzahl den einen, im Bereich oberhalb einer vorbestimmten Drehzahl den anderen Steuerkreis an den Motor schaltet.

Dies wird erfindungsgemäss durch eine die Umschaltung bei einer durch den konstanten Widerstand vorbestimmten Drehzahl bewirkende Schaltung und durch einen Spannungsfühler gelöst, der an den ersten Steuerkreis angeschlossen ist und der einen in dem zweiten Steuerkreis liegenden Schalter betätigt.

Zweckmässigerweise ist der Spannungsfühler als Schwellwertschalter ausgebildet.

Eine besonders günstige und vorteilhafte Lösung ergibt sich bei einer Drehzahlsteuereinrichtung, bei welcher der Steuerkreis an den einen Eingang eines Komparators angeschlossen ist, an dessen anderem Eingang eine Referenzspannung anliegt, dadurch, dass die beiden Steuerkreise unter Vorschaltung je einer Diode gemeinsam mit dem einen Eingang des Komparators verbunden sind. Die Dioden verhindern dabei eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Steuerkreise.

In einfacher Weise kann dabei an den ersten Steuerkreis ein Schmitt-Trigger angeschlossen sein, der bei Unterschreitung eines vorbestimmten Höchstwiderstandes des veränderbaren Widerstandes die Schliessung des im zweiten Steuerkreis liegenden Schalters bewirkt.

Eine überaus günstige Lösung, bei welcher der Schalter im zweiten Steuerkreis bereits unmittelbar nach der Einschaltung des veränderbaren Widerstandes eingeschaltet wird, ergibt sich dadurch, dass zwischen der Diode und dem Widerstand im ersten Steuerkreis der eine Eingang eines weiteren Komparators angeschlossen ist, dessen anderer Eingang über einen Spannungsteiler mit der Referenzspannung verbunden ist und dessen Ausgang den im zweiten Steuerkreis liegenden Schalter schaltet.

In der Zeichnung ist ein Schaltschema eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemässen Drehzahlsteuereinrichtung dargestellt.

Die Drehzahl des in der Zeichnung dargestellten Motors 1 wird von einer Steuerschaltung 2 in an sich bekannter Weise gesteuert. Die Steuerschaltung 2 kann beliebig geschaltet sein; beispielsweise enthält sie einen in den Stromkreis des Elektromotors 1 geschalteten Triac, welcher nach dem Prinzip der Anschnittsteuerung stromdurchlässig gesteuert wird.

Das Steuersignal wird durch einen Komparator 3 gebildet, an dessen einem Eingang über eine Verbindungsstelle 4 der s

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Abgriff eines zwischen dem Plus- und Minuspol einer Stromquelle liegenden Potentiometers 5 geschaltet ist. An den anderen Eingang des Komparators 3 ist über eine Anschlussstelle 6 und eine Diode 7 ein erster Steuerkreis 8 geschaltet, der aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes 9 sowie eines veränderbaren Widerstandes 10 mit Endabschaltung besteht und an dem Pluspol der Stromquelle angeschlossen ist. Der Widerstand 9 kann dabei konstant oder als Potentiometer verstellbar sein. Der Widerstand 10 weist einen Schleifer 11 auf, der von einem Widerstandskörper 12 auf ein den Stromkreis 8 unterbrechendes Abschaltsegment 13 verschiebbar ist.

An einer zwischen der Diode 7 und dem Widerstand 9 liegenden Anschlussstelle 14 ist ein Widerstand 15 angeklemmt, der mit dem Minuspol der Stromquelle verbunden ist. An der Anschlussstelle 14 ist ausserdem der eine Eingang eines zweiten Komparators 16 angeschlossen, dessen anderer Eingang mit einem zwischen der Verbindungsstelle 4 und dem Minuspol liegenden Spannungsteiler 17 verbunden ist, der aus den Widerständen 18 und 19 besteht.

Die Anschlussstelle 6 ist über einen Ableit-Widerstand 20 mit dem Minuspol und über eine Diode 21, eine Verbindungsstelle 22 und einen zweiten Steuerkreis 23 mit dem Pluspol verbunden. Der Steuerkreis 23 besteht aus einem Analogschalter 24, welcher bei Unterschreiten einer Grenzspannung geschlossen wird, und einem konstanten Widerstand 25. Die Verbindungsstelle 22 ist über einen Widerstand 26 an den Minuspol geschaltet. Der Komparator 16 bewirkt in an sich bekannter Weise die Umschaltung des Analogschalters 24.

Die Schaltung arbeitet wie folgt:

Im Ausgangszustand liegt der Schleifer 11 des Widerstandes 10 auf dem Abschaltsegment 13 auf, so dass der Steuerkreis 8 unterbrochen ist. Da auch der Steuerkreis 23 durch den geöffneten Schalter 24 unterbrochen ist, liegt an dem negativen Eingang des Komparators 3 keine Spannung an, so dass die Regelschaltung 2 dem Motor 1 keinen Steuerbefehl vorgibt, und der Motor 1 daher steht.

Wird der Widerstand 10 betätigt, fliesst entsprechend dem Spannungsabfall in den Widerständen 9 und 10 Strom über den Widerstand 15 sowie über die Diode 7 und den Widerstand 20. An den negativen Eingängen der beiden Kompara-toren 3 und 16 baut sich daher eine Spannung auf. Im hoch-ohmigen Bereich des Gesamtwiderstandes aus den Widerständen 9 und 10 unterschreitet die vom Steuerkreis 8 am Komparator 3 anliegende Spannung die vom Widerstand 5 am positiven Eingang anliegende Referenzspannung, so dass der Komparator 3 kein Steuersignal auf die Steuerschaltung 2 abgibt.

Am Komparator 16 wird die vom Steuerkreis 8 gelieferte Spannung dagegen mit einem über den Spannungsteiler 17 abgegriffenen Teilwert der am Widerstand 5 eingestellten Referenzspannung verglichen. Die Referenzteilspannung kann dabei so niedrig gewählt werden, dass der Komparator 16 gleich anspricht, nachdem der Schleifer 11 des Widerstandes 10 von dem Abschaltsegment 13 auf den hochoh-migen Teil des Widerstandskörpers 12 verschoben wurde. Sobald die an dem Komparator 16 anliegende Spannung des Steuerkreises 8 die anliegende Referenzteilspannung überschreitet, schaltet der Ausgang des Komparators 16 auf Null und der Schalter 24 wird daher geschlossen, so dass über den Widerstand 25 und den Schalter 24 ein durch den Wert des Widerstandes 25 fest vorgegebener Strom über den Widerstand 26 fliesst:. An der Anschlussstelle 22 bildet sich ein Spannungspotential, welches über die Diode 21 der Anschlussstelle 6 und damit dem negativen Anschluss des Komparators 3 zugeführt wird. Das Spannungspotential wird vom Komparator 3 mit der an seinem positiven Eingang anliegenden, am Widerstand 5 eingestellten Referenzspannung verglichen. Der Komparator 3 steuert nunmehr über die Steuerschaltung 2 eine durch den Widerstand 25 vorbestimmte Minimalgeschwindigkeit des Motors 1.

Die an der Anschlussstelle 6 liegende Steuerspannung weist dann ein positiveres Potential auf als die Spannung an der Anschlussstelle 14, wodurch die Diode 7 sperrt. Der Steuerkreis 8 hat daher keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit des Motors 1.

Die konstante niedrige Geschwindigkeit des Motors 1 wird beibehalten, solange der Gesamtwiderstand aus dem Widerstand 9 und dem Widerstand 10 im Steuerkreis 8 einen höheren Wert aufweist als der Widerstand 25 im Steuerkreis 23.

Sobald der Wert des Gesamtwiderstandes der beiden Widerstände 9 und 10 den Wert des Widerstandes 25 unterschreitet, bewirkt er einen grösseren Spannungsabfall am Widerstand 15 als der Widerstand 25 am Widerstand 26.

Dadurch überschreitet das sich an der Anschlussstelle 14 bildende Spannungspotential, das über die Diode 7 auch an die Anschlussstelle 6 geleitet wird, das Spannungspotential an der Anschlussstelle 22 des Stromkreises 23, den die Diode 21 nunmehr absperrt.

Bei der weiteren Verschiebung des Schleifers 11 in den niederohmigen Bereich des Widerstandes 10 übernimmt dieser dann die Beeinflussung des Komparators 3. Dieser bewirkt über die Steuerschaltung 2 eine der Stellung des Schleifers 11 entsprechende Geschwindigkeitssteuerung des Motors 1.

Beim Zurückschieben des Schleifers 11 am Widerstand 10 bleibt die Motorsteuerung durch Veränderung des Widerstandes 20 so lange erhalten, bis der Gesamtwiderstand von ihm und dem Widerstand 9 höher wird als der Widerstandswert des Widerstandes 25. Dann ist nur noch der Spannungsabfall des Steuerkreises 23 am Widerstand 26 für den Komparator 3 wirksam, der den Motor 1 auf der vorbestimmten minimalen Drehzahl hält, bis der Widerstandswert im Steuerkreis 8 so hoch wird, dass die Spannung am negativen Eingang des Komparators 16 unter die Referenzteilspannung fällt und der Komparator 16 den Schalter 24 öffnet. Diese Massnahme erfolgt praktisch erst dann, wenn der Schleifer 11 des Widerstandes 10 auf dessen Abschaltsegment 13 aufläuft.

Der Widerstand 9 bestimmt die maximale Geschwindigkeit des Motors 1. Er kann auch als Potentiometer ausgebildet sein, so dass die Maximalgeschwindigkeit des Motors 1 in bestimmten Grenzen veränderbar ist. Anstelle des Komparators 16 könnte auch ein Schmitt-Trigger verwendet werden, der bei seiner Schwell Wertüberschreitung den Schalter 24 schliesst.

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1. Drehzahlsteuereinrichtung für eine Haushaltnähmaschine mit einem Motor, welche Einrichtung einen ersten Steuerkreis mit einem veränderbaren Widerstand und einen zweiten Steuerkreis mit einem im wesentlichen konstanten Widerstand aufweist und mit einer Umschaltung zum wechselweisen Anschalten der Steuerkreise an den Motor, gekennzeichnet durch eine die Umschaltung bei einer durch den konstanten Widerstand (25) vorbestimmten Drehzahl bewirkende Schaltung und durch einen Spannungsfühler, der an dem ersten Steuerkreis (8) angeschlossen ist und der einen in dem zweiten Steuerkreis (23) liegenden Schalter (24) betätigt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsfühler ein Schwellwertschalter ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher der Steuerkreis an den einen Eingang eines Komparators angeschlossen ist, an dessen anderem Eingang eine Referenzspannung anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Steuerkreise (8 und 23) unter Vorschaltung je einer Diode (7, 21) gemeinsam mit dem einen Eingang des Komparators (3) verbunden sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem den veränderbaren Widerstand (10) enthaltenden ersten Steuerkreis (8) zwischen der Diode (7) und dem Widerstand (10) ein Schmitt-Trigger angeschlossen ist, der bei Unterschreitung eines vorbestimmten Höchstwiderstandes des veränderbaren Widerstandes (10) die Schliessung des im zweiten Steuerkreis (23) liegenden Schalters (24) bewirkt.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem den veränderbaren Widerstand (10) enthaltenden ersten Steuerkreis (8) zwischen der Diode (7) und dem Widerstand (10) der eine Eingang eines Komparators (16) angeschlossen ist, dessen anderer Eingang über einen Spannungsteiler (17) mit der Referenzspannung verbunden ist und dessen Ausgang den im zweiten Steuerkreis (23) liegenden Schalter (24) schaltet.