DE1907975A1

DE1907975A1 - Kontaktfreier Synchronisator insbesondere fuer Naehmaschinen

Info

Publication number: DE1907975A1
Application number: DE19691907975
Authority: DE
Inventors: Hans Gaa
Original assignee: Frankl and Kirchner GmbH and Co KG
Current assignee: Frankl and Kirchner GmbH and Co KG
Priority date: 1969-02-18
Filing date: 1969-02-18
Publication date: 1970-09-03
Also published as: DE1907975C3; US3683294A; DK135731C; NL163646B; BE737363A; DK135731B; NL163646C; GB1273772A; DE1907975B2; FR2031484A1; SE346344B; CH493677A; NO128409B; NL6906819A; AT313689B

Description

Firma Frankl & Kirchner Fabrik für Elektromotoren und elektrische Apparate, 6830 Schwetzingen/Baden

"Kontaktfreier Synchronisator insb. für Nähmaschinen"

Die Erfindung betrifft einen kontaktfreien Synchronisator oder Positionsgeber insb. für Nähmaschinen. Positionsgeber sind dazu bestimmt, bei Erreichen oder Durchlaufen bestimmter Arbeitsstellungen der überwachten Maschine gewisse Steuervorgänge wie Anhalten der Maschine, Betätigung eines Fadenabschneiders oder e'ines Drückerfusses und dergl. - zu veranlassen. Sie enthalten hierzu mit einem bewegten Teil der Maschine gekuppelte Stellungsanzeiger, welche bei der vorgesehenen Stellung die gewünschte Steuerfunktion selbsttätig auslösen. Mit elektrischen Kontaktgebern arbeitende Synchronisatoren können mehrere für verschiedene Steuerfunktionen bestimmte Kontaktscheiben enthalten] kontaktfrei arbeitende Synchronisatoren benötigen dagegen Strahlenquellen (z. B. Lichtquellen) oder Feldquellen (z. B. Dauermagnete oder Elektromagnetspulen), die in der Umgebung des umlaufenden Stellungsanzeigers angebracht und daher unmittelbar in das Synchronisatorgerät eingebaut werden müssen. Hierbei bereitet die Unterbringung und gegenseitige Trennung mehrerer Strahlen- oder Feldquellen im selben Gerät Schwierigkeiten und nötigt zu größerer Bauart des Letzteren.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe. Sie betrifft einen insb. für Nähmaschinen bestimmten kontaktfreien Synchronisator mit mehreren für verschiedene Steuerfunktionen bestimmten umlaufenden Stellungsanzeigern und ist dadurch gekennzeichnet, daß

009836/0754

19U7975

für mehrere Steuerfunktionen eine gemeinsame Feld- oder Strahlenquelle vorgesehen ist, in deren Bereich mindestens zwei ihr Feld beeinflussende Stellungsanzeiger umlaufen.

Diese Stellungsanzeiger können an sich bekannte durchbrochene Blendenscheiben sein, die mit der ai überwachenden Maschine gekuppelt sind und je nach ihrer Stellung das Feld oder den Strahl unterbrechen bzw. freigeben. An ihrer von der Quelle abgekehr-

aer ten Seite befinden aich auf Änderungen des Feldes oder/Strahlung ansprechende Empfänger, die dabei entsprechende Impulse an Steuermittel^ abgeben, welche die gewünschten Steuerfunktionen veranlassen.

Beispielsweise ist in dem Synchronisator eine gemeinsame Lichtquelle zwischen mindestens zwei umlaufenden Schlitzblenden oder eine Magnetspule zwischen mindestens zwei magnetischen Blenden angeordnet, welche Blenden je nach ihrer Stellung die Lichtquelle bzw. die Magnetspule abwechselnd abschirmen und freigeben und dadurch verschiedene Steuerfunktionen ausüben. Die Wirkung auf die zu beeinflussenden Steuermittel kann im übrigen die gleiche sein wie bei einer Kontaktgabe oder Kontaktunterbrechung. Diese außerhalb des Synchronisators liegenden Steuermittel sind nicht Gegenstand der Erfindung und_f brauchen daher nicht näher beschrieben zu werden.

An Stelle magne-tisch abschirmender Blenden können auch umlaufende magnetische Brücken vorgesehen sein, die bei ihrem Vorübergang Magnetfelder in bestimmte Bahnen lenken und dadurch die beabsichtigten Steuerwirkungen veranlassen.

Die Erfindung ermöglicht in allen Fällen, eine und dieselbe Strahlenquelle oder Feld-quelle für mehrere Steuerfunktionen auszunutzen, wobei verschiedene Sektoren des Strahlenfeldes oder magnetischen Feldes durch verschiedene mit derselben Quelle; ^!sammenarbeitende Stellungsanzeiger beeinflußt werden können.

00 9 8 36/0754 - 3 -

19Ü7975

Im Folgenden wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbei-

spiel eines Synchronisators oder Positionsgebers nach der Erfindung beschrieben, bei dem eine Magnetspule zwischen mindestens zwei magnetischen Blenden angeordnet ist. Diese Magnetspule ist hier Bestandteil einer rückgekoppelten Transistorschwingschaltung, in deren Rückkopplungsfeld magnetische Blenden mit gegeneinander versetzten Durchlaßbereichen umlaufen.

Fig. 1 stellt das ganze Synchronisatorgerät im Längsschnitt dar.

Fig. 2 gibt im gleichen Längsschnitt, aber in etwas größerem Maßstab die Anordnung der Schaltungsbestandteile im Synchronisator, und

Fig. ]5 eine Ansicht dieser Anordnung von unten wieder.

Fig. 4 ist ein Schaltbild der rückgekoppelten Transistorschwingschal tung.

Der Synchronisator ist nach Fig. 1 als ein an das Armwellenende einer Nähmaschine ankuppelbares und in ein abnehmbares Gehäuse eingeschlossenes einheitliches Gerät ausgebildet. Er enthält eine Grundplatte 2, in der im Kugellager 6 eine Welle 3. gelagert ist. Diese trägt an ihrem einen Ende eine an das Wellenende der Nähmaschine ansetzbare Verbindungsmuffe 3&. Auf der Welle 3 sind mit ihr umlaufende und als Stellungsanzeiger dienende Blendenscheiben 4 und 5 zwekcmäßig winkelverstellbar befestigt,

Der feststehende Teil des Synchronisators wird von einem an die Grundplatte 2 ansetzbaren Rahmen 7 getragen, der nach Montage der Schaltungsbestandteile mit Gießharz ausgefüllt werden kann. Diese Teile sind durch die Gießharzfüllung 8 in ihren gegenseitigen Lagen festgehalten und gegen Beschädigung geschützt.

Die rückgekoppelte Transistorschaltung enthält nach dem Schaltbild Fig. 4 drei Magnetspulen Ll, L2 und L^, zwischen welche die Blendenscheiben 4 und 5 ragen. Diese mit radialen Schlitzen

009836/075^ - 4 -

versehenen Blendenscheiben bilden magnetische Abschirmungen, welche die zwischen den Spulen Ll und LJ, bzw. L2 und I/? verlaufenden Magnetfelder unterbrechen oder freigeben, je nachdem, ob sich im Augenblick die geschlossenen Teile der Scheiben oder die in diesen angebrachten Schlitze zwischen den Spulen befinden·

Die Freigabe des einen oder des anderen Feldes beim Durchgang eines Blendenschlitzes bewirkt eine vorübergehende Rückkopplung und dadurch im Stromkreis entweder der Spule Ll oder der Spule L2 das Auftreten eines die eine oder die andere Steuerfunktion auslösenden Ausgangssignals. Die Schwingspule L3 ist gewissermaßen die gemeinsame Feldquelle im Sinn der Erfindung.

Die Schaltung nach Fig. 4 enthält außer dem rückgekoppelten Transistor T15 und den genannten Spulen Ll, L2 und LJ> fünf feste ohmsche Widerstände R2, R3, RJ56, RJ57, RJ59, zwei einstellbare, zur Temperaturkompensation dienende temperaturabhängige Widerstände oder Heißleiter Rl und R^8 sowie drei Kondensatoren C8, C9 und CIl. Der Widerstand R36 und die Kombination aus den Widerständen R37* RJ58 und R39 bilden zusammen einen Spannungsteiler, an dessen Abzweigpunkt die Basis des Transistors T15 angeschlossen ist. Dessen Emitter-Basisspannung wird durch den Spannungsteiler auf ihren Ruhewert eingestellt. Die Resonanzfrequenz der Schwingschaltung ist durch die Induktivität und die Kapazität des aus der Spule L3 und dem Kondensator C9 gebildeten Schwingkreises bestimmt. Der Kondensator C8 dient zur Hochfrequenzüberbrückung des Widerstandsnetzwerks R37, R38 R39. Dieser Schaltungszweig enthält die WiderdMnde Rl, R2. Der Kondensator CIl bildet eine Gegenkopplung. Die Schwingschaltung ist mit der Klemme A3 an den negativen Pol und je nach der eingeschalteten Steuerfunktion mit der Klemme Al oder A2 an den positiven Pol einer Gleichspannungsquelle von z. B. 7 Volt angeschlossen. In Reihe mit der Klemme A3 ist ein nicht dargestellter Widerstand von 2. B. 1 Kilo-Ohm vorgeschaltet,

_ R —

009836/075A

an dem das Ausgangs signal abgenommen wird. Dieses wird gegebenenfalls nach weiterer Verstärkung den zu beeinflussenden Steuermitteln der Nähmaschine zugeführt.

Die Schwingschaltung wirkt im einzelnen wie folgt:

Es sei die Spule Ll über die Anschlußklemme Al eingeschaltet. So lange sich der geschlossene Teil der Blendenscheibe 4 zwischen den Spulen Ll und L;5 befindet, besteht keine Rückkopplung. Der Transistor T15 führt entsprechend seiner durch die Vierte der Widerstände R^o, RJf, Rj8 und RJ59 bedingten Emitter-Basisspannung einen geringen Kollektor strom. Läuft der Schlitz der Blendenscheibe 5 zwischen den Spulen Ll und L hindurch, so entsteht infolge der zwischen ihnen auftretenden Rückkopplung zwischen Emitter und Basis eine gleichgerichtete Wechselspannung. Infolgedessen steigt die Basisvorspannung und damit der Kollektorstrom. Dadurch sinkt der Innenwiderstand der zwischen den Klemmen Al und AJ liegenden Schaltung und steigt der Ausgangsstrom oder die Spannung an dem erwähnten, der Klemme AJ vorgeschalteten lKUö-Ohm-Widerstand. Diese Widerstandsänderung kann als Signal für den Durchgang des Blendenschlitzes und für die augenblickliche Arbeitsstellung der Nähmaschine wie bei einem Kontaktsynchronisator verwendet werden.

Die gleichen Vorgänge spielen sich ab, wenn die Spule L2 über die Klemme A2 an den positiven Pol der äußeren Spannungspelle angeschlossen ist und die Blendenscheibe 5 mit ihrem Schlitz zwischen den Spulen L2 und LJ hindurchläuft.

- Ansprüche -

009836/0754

Claims

Ansprüche

1. Kontaktfreier Synchronisator, insbesondere für Nähmaschinen, mit mehreren für verschiedene Steuerfunktionen bestimmten umlaufenden Stellungsanzeigern, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere Steuerfunktionen eine gemeinsame Feld- oder Strahlenquelle vorgesehen ist, in deren BeAch mindestens zwei ihr Feld beeinflussende Stellungsanzeiger umlaufen.

2. Synchronisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß fe eine gemeinsame Strahlenquelle mit mehreren umlaufenden durchbrochenen Blendenscheiben zusammenarbeitet.

3· Synchronisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Linhtquelle zwischen mindestens zwei umlaufenden Schlitzblenden angeordnet ist.

4. Synchronisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß eine Magnetspule (L3) zwischen mindestens zwei magnetischen Blenden (4,5) angeordnet ist.

5. Synchronisator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß die Magnetspule (LJ) Bestandteil einer Schwingschaltung ist,

" in deren Rückkopplungsfeld magnetische Blenden (4_S 5) umlaufen (Fig. 4).

6. Synchronisator nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet,daß die Magnetspule (LJ) zwischen zwei umlaufenden magnetischen Schlitzblenden (4, 5) mit gege/neinander versetzten Durchlässigkeitsbereic^f liegt.

7. Synchronisator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule (Lj5) im Schwingkreis eines rückgekoppelten Transistors (TI5) liegt.

009836/0754

8. Synchronisator nach Anspruch 5* 6 oder 7> dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Eingangskreis der Schwingschaltung vorgeschalteter Spannungsteiler einen zur Temperaturkompensation dienenden Heißleiter (R38) enthält.

9. Synchronisator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Hochfrequenzüberbrückung von Spannungsteilerwiderständen (RJ57, R38, R39) dienender kapazitiver Schaltungszweig einen zur Temperaturkompensation dienenden Heißleiter (Rl) enthält.

009836/0754