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Elektrischer Kupplungsmotor für Nähantriebe Die Erfindung bezieht
sich auf einen zum Antreiben von Nähmaschinen bestimmten elektrischen Kupplungsmotor,
der eine umlaufende Schwungscheibe und eine axialverschiebliche Kupplungsscheibe
besitzt und dessen Ständer und Läufer axial unverschieblich zueinander sind. Die
Kupplungsscheibe kanrf entweder an die Schwungscheibe oder an ein Bremselement verstellt
werden, wobei die Axialverstellung nach der Schwungscheibe hin elektromagnetisch
erfolgt. Die mit der Antriebswelle verbundene Kupplungsscheibe vermag also zwei
Endstellungen einzunehmen, wobei sie in der einen an der Schwungscheibe und in der
anderen an einem Bremselement zur Anlage kommt. Demzufolge kann die Nähmaschinenantriebswelle
angetrieben oder abgebremst werden. Ist die Nähmaschinenantriebswelle abgebremstworden,
dannwird sie zwar nicht mehr angetrieben, sie kann aber auch mit der Hand nicht
mehr verstellt werden. Dies ist mißlich, weil für viele Näharbeiten die Nähmaschinenwelle
mit der Hand verdrehbar sein soll.
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Bei einem bekannten Kupplungsmotor mit elektromagnetisch verstellbarer
Kupplungsscheibe durchläuft diese bei ihrem Verstellen eine Freilaufstellung, sie
kann aber in dieser nicht gehalten werden. Daher kann mit dem bekannten Motor das
der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht gelöst werden.
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An einem anderen bekannten Kupplungsmotor, der zum Antreiben von Förderhaspeln
u. dgl. dient und als Verschiebeankermotor ausgebildet ist, kann der Anker mit der
Hand so verschoben werden, daß der anzutreibende Teil angekuppelt oder von der Kupplung
gelöst ist oder abgebremst wird. Die Freilaufstellung muß beim Verschieben durch
vorsichtiges Verstellen des Ankers ertastet werden. Auch ein derartiger Motor wäre
ungeeignet zur Lösung des Erfindungsproblems. Zum einen werden die Verstellzeiten
als untragbar hoch angesehen, zum andern sind zum Verstellen des Ankers erhebliche
Kräfte erforderlich. Ein schneller Schaltrhythmus, wie er bei Nähantrieben erstrebt
wird, läßt sich mit einem Verschiebeankermotor nicht erreichen. Hinzu kommt, daß
bei dem bekannten Verschiebeankermotor eine genau fixierte Freilaufstellung nicht
vorhanden ist. Beim jeweiligen Steuern zum Ertasten der Freilaufstellung kann diese
leicht überfahren werden, so daß an Stelle des gewünschten Freilaufs die Nähmaschine
angetrieben oder abgebremst würde.
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Auch bei Kupplungsmotoren zum Antreiben von Nähmaschinen ist es bekanntgeworden,
eine Freilaufstellung vorzusehen. Bei diesen Motoren erfolgt die Verstellung der
Kupplungsscheibe über ein Gestänge. Darüber hinaus muß bei einem der bekannten Nähmaschinen-Kupplungsmotore
zur Verstellung der Kupplungsscheibe in die Freilaufstellung eine Bewegung ausgeführt
werden, die der normalen Verstellrichtung entgegengerichtet ist. Eine solche Bewegung
läßt sich bei elektromagnetischer Verstellung der Kuplungsscheibe schwerlich herbeiführen.
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An einem anderen, durch Gestänge schaltbaren Kupplungsmotor ist zur
Fixierung der Freilaufstellung der Kupplungsscheibe ein Kugelrastgesperre vorgesehen.
Eine solche Fixierung der Freilaufstellung könnte bei einem Kupplungsmotor mit elektromagnetisch
verstellbarer Kupplungsscheibe auch nicht durchgeführt werden, weil der Verstellmagnet
in seiner Verstellkraft so ausgelegt werden muß, daß bei seinem Erregen die Kupplungscheibe
von der Bremse gelöst und ohne Unterbrechung nach der Schwungscheibe verschoben
werden kann. Hierbei darf die Kupplungsscheibe nicht durch ein Rastgesperre aufgehalten
werden. Würde der Verstellmagnet so ausgelegt, daß das Rastgesperre die Kupplungscheibe
anhält, dann könnte überhaupt kein Ankuppeln an die Schwungscheibe erfolgen, weil
die Verstellkraft des Magneten hierzu zu gering wäre.
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Durch die Erfindung wird nun ein Kupplungsmotor mit elektromagnetisch
verstellbarer Kupplungsscheibe geschaffen, die in eine fixierte Freilaufstellung
gebracht und in dieser Freilaufstellung festgehalten werden kann. Demgemäß besteht
die Erfindung an einem Motor der eingangs angegebenen Art in einem willkürlich bedienbaren,
das Ankuppeln der Kupplungsscheibe an die Schwungscheibe beim elektromagnetisch
veranlaßten Wegstellen vom Bremselement unterbindenden Blockierungselement. Dabei
empfiehlt es
sich, das Blockierungselement als schwenkbeweglich
gelagerten Hebel auszubilden, der in den Weg eines eigens hierzu an der Verschiebehülse
angebrachten Anschlages bringbar ist.
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Durch das Blockierungselement wird die Kupplungsscheibe, wenn sie
elektromagnetisch nach der Schwungscheibe zu verstellt wird, daran gehindert, ihren
vollen Verschiebeweg zurückzulegen. Die Ausbildung ist so getroffen, daß die Kupplungsscheibe
dann in einer Stellung angehalten wird, in welcher sie vom Bremselement freigegeben
und an die Schwungscheibe noch nicht angeschlossen ist. Infolgedessen wird sie nicht
angetrieben,. aber auch nicht abgebremst. Daher kann die Nähmaschinenwelle über
das Handrad verstellt werden.
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Die Schwenkbewegung des Blockierungshebels kann entweder vom Fußtritt
aus über ein Gestänge oder unter Heranziehung eines Elektromagneten über einen elektrischen
Schalter gesteuert werden.
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Es empfiehlt sich, dem Blockierungshebel einen elektrischen Schalter
zuzuordnen, der durch letzteren bei seinem Verschwenken in die Sperrstellung betätigt
wird und hierdurch das Einschalten des Magneten zum Verstellen der Kupplungsscheibe
im Sinne eines Ankuppelns an die Schwungscheibe bewirkt. Wird so vorgegangen, dann
wird mit Sicherheit unterbunden, daß dann, wenn die Kupplungsscheibe ihre neutrale
Stellung einnehmen soll, der Blockierungshebel nicht rechtzeitig in die Bahn des
Anschlages gestellt wird, da der dem Hebel zugeordnete Schalter erst dann betätigt
wird, wenn der Hebel seine Sperrstellung eingenommen hat.
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Weitere Vorteile und Merkmale sind in der nachstehenden Beschreibung
der Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Dabei zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Kupplungsmotor mit Verstelhnagnet
und Rückstellfederung, längsgeschnitten, Fig. 2 den Kupplungsmotor, in Vorderansicht,
Fig. 3 den Kupplungsmotor nach Fig. 1 mit elektromagnetisch verstellbarem Blockierungshebel,
in Vorderansicht.
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Die Motorwelle 1 trägt die Schwungscheibe 2. Auf der Welle 3 sind
die Kupplungsscheibe 4 und die Riemenscheibe 5 befestigt, von der aus die nichtgezeigte
Nähmaschinenwelle angetrieben wird. Die Welle 3 kann mitsamt der Kupplungsscheibe
4 und der Riemenscheibe 5 im Lagerschild 6 in Richtung und Gegenrichtung des Pfeiles
A verschoben werden. Das axiale Verschieben erfolgt mittels der Verschiebehülse
7. An dieser ist die Scheibe 8 befestigt und zwischen letzterer und dem ortsfest
im Lagerschild 6 eingebauten Teil 9 sind Tellerfedern 10 eingesetzt, die bestrebt
sind, die Verschiebehülse in Gegenrichtung des Pfeiles A zu verstellen. Zum axialen
Verstellen der Verschiebehülse 7 und damit der Welle 3 mit der Kupplungsscheibe4
und derRiemenscheibe 5 in Richtung des Pfeiles A dient ein Elektromagnet. Dessen
Wicklung 11 ist ortsfest im Lagerschild 6 vorgesehen. Der zugehörige Magnetanker
12 ist fest mit der Verschiebehülse 7 verbunden. Wird die Wicklung 11 erregt, dann
wird der Anker 12 und die Verschiebehülse 7 mit der Welle 3 und den von dieser getragenen
Scheiben 4 und 5 in Richtung des Pfeiles A verschoben. Infolgedessen gelangt dieKupplungsscheibe
4 zur Anlage an die Schwungscheibe 2; sie wird, da letztere dauernd umläuft, angetrieben
und leitet die Drehbewegurig über die Welle 3 und die Riemenscheibe 5 zur Nähmaschinenwelle.
Wird die Wicklung 11 abgeschaltet, dann bewirken die Federn 10 das Verstellen der
Welle 3 in Gegenrichtung des Pfeiles A. Infolgedessen kommt die Kupplungsscheibe
4 zur Anlage an das Bremselement 13. Dieses ist beim Ausführungsbeispiel als schraubend
auf dem Bund 14 ein- bzw. nachstellbarer Bremsring ausgebildet.
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Am Lagerschild 6 ist der Doppelhebel 15 bei 16 schwenkbeweglich gelagert.
Er wirkt mit einem an der Scheibe 8 angebrachten Anschlag zusammen. Dieser wird
von einem Stift 17 gebildet, der in dem Auge 18 der Scheibe 8 schraubend eingestellt
werden kann und an dem dem Hebel zugekehrten Ende eine Gleitkufe, Gleitrolle oder
Kugel 18' trägt. Der Hebel 15
kann in zwei verschiedene Stellungen
geschwenkt werden. In der einen Stellung ragt sein Arm 19 in den Weg, den der Stift
17 mit der Kugel 18' beim Verschieben der Welle 3 in Richtung des Pfeiles A nimmt.
Diese Stellung ist in Fig. 1 festgehalten. In der anderen Stellung, die in Fig.
2 mit I bezeichnet ist, kommt der Arm 19 nicht in den Bereich des Stiftes 17. In
der Stellung I wird der Hebel 15 normalerweise gehalten, so daß die Kupplungsscheibe
4 beim Eregen der Wick-Jung 11 an die Schwungscheibe 2 angekuppelt und beim Enterregen
der Wicklung 11 am Bremselement 13 abgebremst wird.
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Bei der Ausbildung nach Fig. 2 greift die Zugfeder 20 am Hebel 15
an und zieht ihn in die Stellung I. Um ihn aus dieser Stellung in die Stellung II
bringen zu können, ist ein Gestänge 21 mit dem Fußtritt 22 verbunden.
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Dem Hebel 15 ist ein Schalter 23 zugeordnet. Er liegt im Stromkreis
der Wicklung 11 und wird beim Verschwenken des Hebels 15 in die Stellung II vom
Arm 19 eingeschaltet und beim Zurückschwenken in die Lage I wieder ausgeschaltet.
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Ist die Welle 3 stillgesetzt worden, dann liegt die Kupplungsscheibe
4 am Bremselement 13 an. Die Nähmaschinenwelle kann dann mit der Hand nicht verstellt
werden. Um nun dies zu ermöglichen, wird der Hebel 15 in die Stellung II gebracht.
Dadurch kommt der Arm 19 in den Weg des Stiftes 17 zu stehen und außerdem wird über
den Schalter 23 der Stromkreis derWicklung11 geschlossen. Infolgedessen wird der
Anker 12 in Richtung des Pfeiles A angezogen und die Verschiebehülse 7 in gleicher
Richtung verschoben. Dabei trifft der Stift 17 mit der Kugel 18' auf den Arm 19,
so daß die Verschiebehülse an der weiteren Verschiebung gehindert wird. Der Stift
17 wird so eingestellt, daß die Kupplungsscheibe 4 bei Blockierung der Verschiebehülse
7 bzw. der Scheibe 8 durch den Hebel 15 gerade vom Bremselement gelöst wird, jedoch
nicht zur Kupplung mit der Schwungscheibe 2 kommt.
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Bei der Ausbildung nach Fig. 3 wird der Hebel 15 durch den Doppelelektromagneten
24 verstellt. Wird dessen Spule 25 erregt, dann wird der Hebel 15 in die Stellung
I geschwenkt. Wird die Spule 26 erregt, dann wird der Hebel 15 in die Stellung II
gebracht. Das Steuern der Kupplungsscheibe 4 kann bei dieser Ausbildung durch zwei
elektrische Schalter 27, 28 erfolgen, die am Fußtritt 29 angebracht sind. Dabei
kann beispielsweise der Schalter 28 dem Magneten 24 zugeordnet sein. Er ist
dann so ausgebildet, daß bei seiner Freigabe der Hebel 15 die Stellung I einnimmt.
Der Schalter 27 wäre dann. der Wicklung 11 zuzuordnen, etwa in der Art, daß die
Kupplungsscheibe 4
bei seinem Betätigen an die Schwungscheibe 2
angekuppelt und bei seiner Freigabe an das Bremselement 13 zur Anlage gebracht wird.
Wird nunmehr der _Schalter 28 betätigt, dann wird der Hebel 15 in die Stellung Il
verschwenkt, und die Kupplungsscheibe 4 wird vom Bremselement gelöst, jedoch am
Kuppeln mit der Schwungscheibe 2 durch den als Blockierungselement wirksamen Hebel
15 gehindert. Die Welle 3 wird dann nicht angetrieben, aber auch nicht abgebremst;
daher kann die Nähmaschinenwelle nunmehr mit der Hand verstellt werden.
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Das Blockierungselement muß nicht in der beschriebenen Weise ausgebildet
sein. Wichtig ist allein, daß bei elektromagnetisch bewirktem Wegstellen der Kupplungsscheibe
vom Bremselement das Ankuppeln der Kupplungsscheibe an die Schwungscheibe verhindert
und die Kupplungsscheibe in einer neutralen Stellung gehalten werden kann, in der
sie sowohl von der Schwungscheibe als auch vom Bremselement gelöst ist und von außen
her, also über die Riemenscheibe 5, verdreht werden kann.