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"Vorrichtung zum Antreiben der Arbeitswelle und Stillsetzen derselben
in vorbestimmter Winkellage an Nähmaschinen" Zum Antreiben der Nähmaschinenarbeitswelle
und Stillsetzen derselben in vorbestimmter Winkellage hat sich eine Antriebsvorrichtung
mit elektrischem Kupplungsmotor bewährt, dessen mit der Arbeitswelle in Triebverbindung
stehendes Kupplungsorgan wahlweise mit einer ständig von ihm angetriebenen umlaufenden
Hauptantriebswelle oder mit einem von einem Nebenantrieb antreibbaren Bremswiderlager
ankuppelbar ist. Diese Antriebsvorrichtung soll durch die Erfindung so weiter entwickelt
werden, daß die Anhaltegenauigkeit gesteigert, die Stillsetzzeit aber keinesfalls
erhöht, vielmehr allenfalls verringert wird.
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Mit der bekannten Antriebsvorrichtung erfolgt das Stillsetzen der
Nähmaschinenwelle in einer gewünschten winkligen Anhaltelage derart, daß die verhältnismäßig
hohe Betriebsdrehzahl der Nähmaschinenwelle zunächst auf die niedrigere Drehzahl
des Nebenantriebes, herabgesetzt wird und daß dann von diesem niedrigeren.Drehzahlwert
aus angehalten wird. Die Forderung, .die Anhaltegenauigkeit
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steigern, ließe sich dadurch erfüllen, da13. die Drehzahl des Nebenantriebes, aus
welcher heraus die Nähmaschinenwelle stillgesetzt wird, entsprechend niedrig gewählt
wird. Bei solchem Vorgehen wird aber die insgesamt benötigte Stillsetzzeit u.U.
größer als dann, wenn man die Nähmaschine in der bisherigen Weise mit dem bewährten
Antrieb stillsetzt und anschließend die genaue winklige Anhaltelage durch die Näherin
von Hand ausführen läßt. Ein solcher Nähantrieb, der zwar zu einer extrem genauen
Anhaltelage führt, im übrigen aber eine zu lange Stillsetzzeit aufweist, ist für
die Industrie unbrauchbar. Für sie wird ein Nähantrieb mit extrem genauer winkli.-er
Anhaltelage erst dann sinnvoll, wenn er die gewünschte hohe Anhaltegenauigkeit bei
verhältnismäßig kurzer Stillsetzzeit erreicht.
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Um trotz Beibehaltung des grundsätzlichen Aufbaues des bewährten Antriebs
das erstrebte Ziel der Verbesserung der Anhaltegenauigkeit ohne Erhöhung der insgesamt
benötigten Stillsetzzelt zu erreichen, wird gemäß der Erfindung die Antriebsvorr.ichturi._,
so ausgebildet, daß der Nebenantrieb in zwei Reduzierantriebe unterteilt wird, die
in festgelegter Reihenfolge eingeschaltet werden, auf eine gemeinsame Welle arbeiten
und über ;-lektromanetische Kupplungen nacheinander an die Drehkraftquelle des webenantriebes
ans.chließbar und im nichtangeschlossenen. Zustariu gemeinsam abbremsbar sind.
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Die Ausbildung in dieser Weise zeigt überraschenderweise, dai3 das
Hinzufügen eines weiteren Reduzierantriebes, d.h. die Aufteilung des gesamten Drehzahlbereiches
zwischen Betriebsdrehzahl und Stillstand in zwei Reduzierstufen kürzer ist als bei
einer einzigen Stufe, wie sie bei dem bisherigen Antrieb vorhanden ist. Durch die
Erfindung ist der gesamte Antrieb dreistufig geworden. Der eine Antrieb wird von
der Hauptantriebsscheibe gebildet, wogegen die beiden anderen Antriebe von den beiden
Reduzier--antrieben gebildet werden .-Jede einzelne Antriebsstufe kann über eine
gesonderte Kupplung..angeschlossen
werden. Von besonderem Vorteil
ist es dabei, wenn der Antrieb aller drei Kupplungen durch einen einzigen Motor
erfolgt. In manchen Fällen kann es allerdings auch ratsam sein, jede Kupplung durch
einen besonderen Motor antreiben zu lassen. Von besonderem Vorteil- ist es jedoch,
wenn den beiden Reduzierantrieben je eine Bremse zugeordnet ist, die nur in Tätigkeit
treten können,.wenn beide Antriebe gemeinsam ausgeschaltet sind und die gemeinsam
aufgehoben werden, wenn ein einziger Antrieb arbeitet. ` Die Erfindung ist nachstehend
anhand der Zeichnung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es
zeigen: Fig. 1 einen Nähantrieb mit Hauptantrieb und zwei Reduzierantrieben, Fig-
2 das kupplungsseitige Lagerschild unter Fortlassung des Hilfsantriebes, im Längsschnitt,
Fig. 3 das Schaltbild des Motors für den Antrieb nach Fig. 1.
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Der Kupplungsmotor 1 treibt die Hauptantriebsscheibe 2, an
welche die Kupplungsscheibe 3 anschließbar ist, die mit der Antriebsscheibe 4 verbunden
ist, von der aus die Welle 51 der Nähmaschine 5 angetrieben wird. Mittels des Magneten
6, der im Lagerschild des Antriebsmotors 1 zwischen Kupplung und Antriebsscheibe
4 eingebaut ist, kann die Kupplungsscheibe 3 axial verschoben werden.
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Die Wicklung des Magneten 6 ist .ortsfest angeordnet, sie steht also
still. Der Magnetanker $ vermag eine kleine Seitenbewegung auszuführen. Beim Erregen
des Magneten 6 wird die Antriebsscheibe 4 mit ihrer Welle und der Hauptantriebsscheibe
3 gegen den Druck der Feder 9 nach der Schwungscheibe 2 hin, auf der Zeichnung (Fig.
1) also nach links, verschoben. Hierdurch wird die Kupplungsscheibe 3 mit
der dauernd umlaufenden #7iauptantriebsscheibe 2 gekuppelt. Die Antriebsscheibe
4 treibt in diesem Fall
die Nähmaschine mit einer Drehzahl an, bei
der sie beispielsweise 6000 Stiche in der Minute ausführt. Wird die Magnetwicklung
entregt, dann bewirkt die Feder 9, daB die Kupplungsscheibe 3 mit der als Treibscheibe
wirksamen Bremsscheibe 10 gekuppelt wird. Steht die Bremsscheibe still, dann wird
die Nähmaschine sofort stillgesetzt.
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Die Bremsscheibe 10 ist drehbar angeordnet und kann über das Schneckenrad
11 von der Schnecke 12 angetrieben werden. Die Welle 12' der Schnecke 12 ist über
die Kugellager 13 und 14 im Gehäuse-des Motors 1 gelagert. An den freien Enden 15
und 16 der Schneckenwelle sind die Kupplungsscheiben 17 und 18 angebracht. Letztere
lassen eine kleine seitliche Verschiebung zu. Die Kupplungsscheibe 17 kann über
die Magnetkupplung 19, und die Kupplungsscheibe 18 kann über die Magnetkupplung
20 an die Drehkraft-,quelle angeschlossen werden. Die Magnetkupplung 19 läuft mit
einer-gegenüber der Drehzahl der Welle 26 des Kupplungsmotors 1 verminderten Drehzahl
um. Sie wird über den Antriebsriemen 21 vom Antriebsrad 24 auf der Welle 26 des
Motors 1 aus angetrieben und gehört dem Reversierantrieb I an. Die Magnetkupplung
20 wird mittels des Antriebsriemens 22 vom Antriebsrad 39 aus getrieben, welches
einem Untersetzungsgetriebe angehört, dessen Antrieb vom Rad 25 auf der Welle 26
aus erfolgt. Die Magnetkupplung 20 gehört dem Reduzierantrieb II an. Das Untersetzungsverhältnis
zwischen den Reduzierantrieben ist beispielsweise 10 : 1. Der Reduzierantrieb wird
somit zum Langsamtrieb. Die Untersetzung ist so. gewählt, daß die Nähmaschine beim
Ankuppeln an den Hauptantrieb beispielsweise mit 6000 UPM, beim Ankuppeln an den
Reduzierantrieb I mit 600 UPM und beim Ankuppeln an den Reduzierantrieb II (Langsamtrieb)
mit 60 UPM angetrieben wird. Der Langsamtrieb hat nur die Fehlstellung des Reduzierantriebes
I zu durchlaufen. Dementsprechend weist der Schleifring 42 nur im Bereich des Steuerfehlers
des Reduzierantriebes I eine Kontaktbahn auf. Der Reduzierantrieb II arbeitet im
gleichen Drehsinn auf die Welle der Schnecke 12 wie der Reduzierantrieb I.
Die
Schaltung nach Fig. 3 ist für Einknopfbedienung ausgebildet. Wird in diesem Fall
das Pedal 29 nach unten bewegt, dann wird eine Verbindung zwischen der positivem
Zuleitung und dem Kontakt 30 hergestellt. Hierdurch werden das Relais 31 und die
Magnetspule 6 an Spannung gelegt. Das Relais 31 schaltet die Kontakte 32, 33 und
34. Sobald der Kontakt 33 geschossen ist, wird die Magnetspule 19 des Reduzierantriebes
I eingeschaltet.
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Die Ausbildung ist nun so getroffen, daß die Ansprechzeit vom-Relais
31 und der Spule 19 zusammen kürzer ist als die Ansprechzeit der Magnetspule 6.
Somit ist sichergestellt, daß beim Abwärtstreten des Pedals 29 die Spule 19 zeitlich
vor der Spule 6 eingeschaltet wird. Demzufolge wird selbst bei impulsartigem Betätigen
des Schalters 29 mit sofort anschließendem Ausschalten gewährleistet, daß die Nähmaschinennadel
in der Sollhaltestel-Jung zum Stillstand kommt. Bei solchem impulsartigen Betätigen
des Pedals 29 wird die Kupplungsscheibe 3 in vielen Fällen garnicht zur Hauptantriebsscheibe
2 hin verschoben. Sie wird daher lediglich kurzzeitig von der Treibscheibe 10 bzw.
dem Reduzierantrieb I angetrieben.
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Wird bei der Einknopfbedienung das Pedal 29 nach seinem Abwärtstreten
nicht sofort freigegeben, dann wird die Magnetspule 6 nach dem vorangegangenen Einschalten
der Spule 19 wirksam und bewirkt das Verstellen der Kupplungsscheibe 3 nach der
Hauptantriebsscheibe 2, so daß die Nähmaschine mit Normaldrehzahl vorwärtslaufend
angetrieben wird.
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Wird das Pedal 29 freigegeben, dann wird die Kupplungsscheibe 3 mit
der vorwärtslaufenden Bremsscheibe 10 gekuppelt, wodurch die Nähmaschine auf die
niedere Drehzahl des Reduzierantriebes I abgebremst wird. Das Relais 31 bleibt über
den Haltekontakt 32 noch solange eingeschaltet, bis es vom Schleifringunterbrecher
in Verbindung mit dem Kondensator 24 abgeschaltet wird. Der Kondensator ist so abgestimmt,
daß er bei einer festgelegten Drehzahl die Energieversorgung des Reials 31 während
der Stromunterbrechung
durch den Synchronisator S nicht mehr übernehmen
kann, so daß bei dieser Drehzahl das Relais 31 abfällt. Infolgedessen wird der Reduzierantrieb
I bei einer vorgeschriebenen niederen Drehzahl und vorgewählter Nadelstellung, beispielsweise
bei tiefgefahrener Nähnadel (Nadelstellung "unten") abgeschaltet. Der Ruhekontakt
33' schaltet die Bremswicklung 27 des Reduzierantriebes I und die Bremswicklüng
28 des Reduzierantriebes II ein. Die Nähmaschine wird bei tiefgefahrener Nadel angehalten.
Sobald das Relais 31 abfällt und die Bremswicklungen 27, 28 eingeschaltet werden,
wird auch der Kontakt 34 des Relais 31 geschlossen. Hierdurch wird das Relais 37
angezogen. Das Relais 37 betätigt den Kontakt 38. Dieser schaltet die Magnetspule
20 des Reduzierantriebes II ein und hebt zugleich die Bremswirkung am Reduzierantrieb
I und am Reduzierantrieb II auf. Daher treibt jetzt der Reduzierantrieb II die Bremsscheibe
10. Die Nähmaschinenwelle 5" wird jetzt mit langsamer Drehzahl getrieben. Sobald
die dem Schleifring 42 zugehörige Bürste von der Isolierstelle unterfahren wird,
wodurch das Relais 37 abfällt und die beiden Bremswicklungen 27, 28 eingeschaltet
werden, kommt die Nähmaschinenwelle in der gewünschten Sollstellung zum Stillstand.
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Bei der vorerwähnten Nachdrehgeschwindigkeit von 60 UPM ist die mögliche
Abweichung der Ist-Haltelage von der Soll-Haltelage äußerst gering und praktisch
vernachlässigbar. Die Nähmaschine bleibt somit genau in der gewünschten Sollstellung
stehen. Die Verzugszeit, die durch den Langsamtrieb entsteht, ist so gering, daß
sie durch die erhöhte Nähgeschwindigkeit der ersten Stufe mehr als ausgeglichen
wird. Mit dieser Anordnung wird es somit möglich, den Anhaltefehler in extrem kleinen
Grenzen zu halten, ohne die Einstellzeit erhöhen zu müssen.